À descoberta dos fundos oceânicos
Descrição da atividade
Nesta atividade desafiam-se os alunos a investigar assuntos relacionados com o movimento das placas tectónicas, idades das rochas/sedimentos presentes no fundo do oceano e a discutir questões relacionadas com a sustentabilidade do planeta. Usam diversas ferramentas tecnológicas como o Google Earth e o Geogebra para investigar os assuntos referidos. Realizam diversas atividades em grupo, como, por exemplo, a resolução de um guião de atividades e todo o trabalho que envolve a preparação para um desempenho de papéis em torno da seguinte questão-problema: “O Estado português deve, ou não, autorizar a prospeção de petróleo ao largo da costa nacional”. A atividade divide-se em dois momentos distintos que se complementam: 1.º momento (exploração de questões relacionadas com os fundos oceânicos, movimentos de tectónica de placas, etc.); 2.º momento (mais ligado à FQ, explora-se a forma como a Humanidade explora os recursos limitados do planeta, em específico, o petróleo). Este 2.º momento teve por base uma atividade desenvolvida por Tenreiro-Vieira e Vieira (2014), onde apresentam um exemplo de exploração de uma atividade segundo a estratégia desempenho de papéis.
Guião do aluno
Ficheiro KMZ, “Sondagens na dorsal média atlântica”
Folha de cálculo sobre a relação entre a idade e distância dos sedimentos à zona de rifte
Vídeo do debate realizado no Prós e Contras, 2018, sobre “O petróleo da discórdia”
Folhas identificativas dos atores sociais para o momento do debate
Computadores/tablets com Google Earth Pro, Geogebra e aplicação de folha de cálculo
Disponibilizar nos computadores e tablets as diferentes ferramentas necessárias à atividade: ficheiro Geogebra, ficheiro KMZ e aplicação de folha de cálculo devidamente elaborados
Perfil dos alunos
Aprendizagens essenciais
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Guiões de atividade
Introdução da atividade
Apresenta-se a atividade remetendo para o contexto da carreira de geólogos e outras especialidades ligadas ao mapeamento de fundos oceânicos, orientado neste caso para a recolha de sondagens marítimas, de forma a compreender a dinâmica dos sedimentos na proximidade da Dorsal Média Atlântica. Recorda-se os alunos que o fundo oceânico é constituído por rocha magmática proveniente do arrefecimento do magma saído do rifte e explica-se que por cima dessa rocha se vão depositando sedimentos diversos, que podem incluir microfósseis.
Distribui-se o guião do aluno pedindo a um aluno para ler o contexto de partida da atividade. Explora-se em grande grupo a imagem seguinte:
Apresentam-se algumas questões orientadoras da análise da imagem:
- Dá exemplos da exploração humana dos fundos dos oceanos. Que vantagens e desvantagens apresentam?
- Que tipo de rocha abunda no fundo do oceano?
- Por cima dessa rocha depositam-se sedimentos. Dá exemplos dos elementos constituintes dos sedimentos depositados no fundo dos oceanos.
- De que forma é que os cientistas calculam a idade das rochas no fundo do oceano?
- Em que sondagem esperarias encontrar as rochas mais recentes? Justifica a tua resposta.
- Formula uma hipótese para as rochas recolhidas no local da sondagem 16 serem mais recentes comparativamente com as da sondagem 14.
Desenvolvimento da atividade
Na primeira parte da atividade, divide-se a turma em grupos de, no máximo, 4 elementos, e solicita-se que resolvam as diferentes tarefas propostas no guião do aluno.
Em coadjuvação, docentes de Ciências Naturais e de Matemática apoiam a realização das diferentes tarefas. De seguida, apresentam-se exemplos de questões a formular para algumas tarefas do guião do aluno, que podem ajudar na reflexão, análise e avaliação de respostas.
Na tarefa 1 pode-se formular questões como:
A partir dos dados recolhidos, é possível relacionar a idade dos sedimentos com a distância à dorsal média atlântica?
Os alunos poderão ter alguma dificuldade em concluir sobre esta relação a partir da tabela. Como auxílio, sugere-se que usem os dados da tabela para construir um gráfico.
Na tarefa 2, o docente destaca que embora a reta de regressão não represente uma função afim linear, para simplificação dos cálculos considera-se que a reta passa na origem do referencial, podendo traçar uma reta que passe no ponto de coordenadas (40, 800), para simplificação dos cálculos. Podem formular-se questões como:
- A equação da reta que desenhamos é y = 20x. Que informação nos dá a constante k = 20?
- Esta reta representa uma função de proporcionalidade direta? Justifica.GeQual é o significado da constante de proporcionalidade? (Observa que y/x = 20 km/Ma)
Podem ainda recorrer à seguinte representação no Geogebra para verificação e exploração dos dados: https://www.geogebra.org/classic/msqtfuwz
Na tarefa 10 podem formular-se questões como:
- Uma vez que as ilhas das Flores e do Corvo estão a Oeste do rifte, o que prevês que aconteça à sua distância relativamente às restantes ilhas dos Açores que estão a Leste do rifte?
- O que podes concluir sobre o afastamento da ilha do Faial em relação ao rifte?
Na tarefa 11 podem formular-se questões como:
- Essa energia faz funcionar um mecanismo que é responsável pela expansão dos fundos oceânicos. Como se designa esse mecanismo?
- Em que camada do interior da Terra ocorre esse mecanismo?
Na segunda parte da atividade, de desempenho de papéis, fornecem-se aos alunos documentos (reais ou fictícios) com evidências que os apoiem na construção de argumentos
Fornecem-se grelhas de registo para organização e tratamento de informação para preparação da defesa da posição do grupo no debate. Atribuem-se finalmente papéis aos alunos e realiza-se o debate.
Após a realização das tarefas na parte I do guião do aluno, formula-se a seguinte questão de partida: Por que razões explora a Humanidade o fundo dos oceanos?
Relaciona-se esta exploração com a sustentabilidade do planeta e o uso de recursos que são limitados. Como forma de preparação para o desempenho de papéis a realizar na 3.ª sessão deste 2.º momento, pede-se aos alunos que leiam a notícia do Jornal de Negócios de 1 de junho de 2018, “Costa diz que se houver exploração de petróleo em Portugal terá de haver estudo prévio”.
Explora-se a notícia formulando questões sobre o assunto desta, as entidades e atores sociais envolvidos, as razões apontadas para a prospeção, entre outras.
Após a exploração da notícia apresenta-se um excerto do programa Prós e Contras da RTP 1 de 10 de setembro de 2018, “O Petróleo da Discórdia”, para que os alunos contactem com diferentes posições dos intervenientes.
Apresentam-se algumas questões para iniciar a reflexão:
- Deve o país autorizar a prospeção de petróleo na costa portuguesa?
- Quais são as vantagens e as desvantagens ou riscos da extração de petróleo?
- Como é que um cenário de exploração de petróleo na costa portuguesa se articula com a mitigação das alterações climáticas?
Pede-se depois aos alunos que respondam às questões da parte II do guião do aluno do ponto 2 até ao ponto 3.
Os alunos iniciam o desempenho de papéis em torno da questão sociocientífica “o Estado português deve, ou não, defender a prospeção de petróleo no mar português?
Começa-se por atribuir os papéis (5 grupos - número de atores sociais necessários para o desempenho de papéis) e distribuem-se as etiquetas identificativas para cada grupo colocar nos respetivos lugares:
- Economistas
- Ambientalistas
- Moradores próximos da costa de Aljezur
- Especialistas em energia
- Consórcio de empresas de petróleos
Solicita-se aos grupos que respondam ao ponto 4 do guião de modo a preparem a intervenção do debate.
O docente inicia o debate, apresentando os vários grupos presentes, bem como o modelo de funcionamento do debate.
Pede-se que um representante de cada ator social apresente a posição que defendem relativamente à questão-problema “O Estado português deve, ou não, defender a prospeção de petróleo no mar português?” e as razões que a sustentam. À medida que são apresentadas as diferentes razões, os alunos devem tomar notas. Orienta-se o desempenho de papéis de cada grupo, pedindo aos alunos para expressarem verbalmente as evidências e argumentos adequados.
Conclusão da atividade
Após o desempenho de papéis realizado sobre a questão-problema, pede-se aos alunos para, em grupo, descreverem um conjunto de medidas ou ações para resolução do conflito, com propostas concretas para enviar ao governo Português.
Aprendizagens essenciais
Evidence / Student action
- Caracterizar a morfologia dos fundos oceânicos, relacionando a idade […] das rochas que os constituem com a distância ao eixo da dorsal médio-oceânica.
- Questionamento oral durante a introdução da atividade; Resolução das tarefas 4 e 7 do Guião do Aluno.
- Relacionar a expansão e a destruição dos fundos oceânicos com a Teoria da Tectónica de Placas (limites entre placas) e com a constância do volume e da massa da Terra.
- Questionamento oral durante a introdução da atividade; Discussão acerca das resoluções das tarefas 8, 10 e 11.
- Distinguir fontes de energia renováveis de não renováveis e argumentar sobre as vantagens e desvantagens da sua utilização e as respetivas consequências na sustentabilidade da Terra, numa perspetiva interdisciplinar.
- Argumentos e contra-argumentos a usar durante o desempenho de papéis.
- Representar e interpretar graficamente uma função linear e relacionar a representação gráfica com a algébrica e reciprocamente;
- Discussão sobre a resolução da tarefa 2 do Guião do Aluno.
- Resolver problemas utilizando equações e funções, em contextos matemáticos e não matemáticos, concebendo e aplicando estratégias para a sua resolução, incluindo a utilização de tecnologia, e avaliando a plausibilidade dos resultados;
- Resolução das tarefas 7 à 10 do Guião do Aluno.
- Exprimir, oralmente e por escrito, ideias matemáticas, com precisão e rigor, para explicar e justificar raciocínios, procedimentos e conclusões, recorrendo ao vocabulário e linguagem próprios da matemática (convenções, notações, terminologia e simbologia).
- Discussão, em grande grupo, acerca do afastamento da ilha das Flores da zona da rifte em 10 Ma.
Deep Earth Academy. (2018). An expedition to the sea floor. Acedido em https://joidesresolution.org/activities/an-expedition-to-the-seafloor/ em 30 de junho de 2022
Jornal de Negócios. (2018). Costa diz que se houver exploração de petróleo em Portugal terá de haver estudo prévio. Acedido em https://www.jornaldenegocios.pt/empresas/energia/detalhe/costa-diz-que-se-houver-exploracao-de-petroleo-em-portugal-tera-de-haver-estudo-previo em 30 de junho de 2022
Prós e Contras. (2018). O petróleo da discórdia. Acedido em https://www.rtp.pt/play/p4234/e364171/pros-e-contras em 30 de junho de 2022
Tenreiro-Vieira, C., & Vieira, R. (2014). Construindo práticas didático-pedagógicas promotoras da literacia científica e do pensamento crítico. Madrid: Organização dos Estados Ibero-Americanos.
Entre os anos 30 e 50 do século XX, a indústria de extração de petróleo começou a realizar prospeção no mar para identificar se determinadas regiões contêm (ou não) jazidas de combustíveis fósseis. Contudo, a exploração dos fundos oceânicos não se resume a questões industriais. Com o objetivo de investigar os sedimentos e rochas sob os oceanos, o projeto Deep Sea Drilling (Perfuração no mar profundo) iniciou um processo de sondagens.
O fundo do oceano é geralmente constituído por uma camada espessa de sedimentos. Esta camada é composta por areia, silte, calcário e microfósseis, e pode chegar a ter 2000 metros de espessura.
Os dados apresentados de seguida, relativos às sondagens realizadas neste projeto, foram recolhidos pela embarcação Glomar Challenger, no final de 1968. Os cientistas a bordo recolheram amostras em 7 locais a Leste e Oeste da Dorsal Média Atlântica. Em cada amostra, conseguiram identificar microfósseis que se formaram em diferentes épocas, permitindo correlacionar esse dado com a idade da rocha basáltica sobre a qual assentavam.
Nesta atividade assumirás o papel de um cientista que vai analisar os dados recolhidos em cada sondagem, de forma a compreender a dinâmica dos sedimentos na proximidade da Dorsal Média Atlântica, entre outras coisas.
Parte 1
Tarefa 1 – Registo de dados das sondagens
Depois de abrires o ficheiro “Sondagens na dorsal média atlântica.kmz” no Google Earth, clica no menu do lado esquerdo em cada um dos locais de sondagem, registando na seguinte tabela os respetivos dados:
Tarefa 2 – Representação gráfica dos dados
Representa as diversas sondagens por pontos legendados (Idade dos sedimentos; Distância à dorsal) no seguinte gráfico, traçando no final uma linha de tendência, que passe pelo maior número de pontos possível (usa uma régua).
Tarefa 3 – Escreve uma frase que explique o significado da linha do gráfico obtida na tarefa anterior.
Tarefa 4 – Relaciona a idade das amostras recolhidas nas sondagens com a distância dos locais de perfuração à dorsal, tanto para Este como para Oeste, explicando com base em evidência científica e factos conhecidos.
Tarefa 5 – Identifica o oceano do qual foram recolhidas as amostras de sedimentos.
Tarefa 6 – Identifica a estrutura geológica que se situa entre os locais de sondagem 16 e 18 (ver figura 3).
Tarefa 7 – Calcula a taxa de expansão do fundo oceânico para cada local de sondagem, preenchendo a seguinte tabela.
Tarefa 8 - Calcula a taxa de expansão média do fundo oceânico em km/Ma (quilómetros por milhão de anos) a partir dos dados da tabela 2.
Tarefa 9 - Converte a taxa de expansão média do fundo oceânico para centímetros por ano (cm/ano). Como comparas essa taxa com a taxa de crescimento das unhas da mão, que é de cerca de 3,6 cm/ano?
Tarefa 10 – Considerando a taxa de expansão média que calculaste na tarefa 8, que distância “percorrerá” a ilha das Flores em 10 Ma?
Tarefa 11 - Propõe uma origem da energia necessária à expansão do fundo oceânico.
Parte II
Esta parte II foi adaptada de Tenreiro-Vieira e Vieira (2014, pp. 45-47), tendo-se retirado/adaptado os exemplos de questões que os autores apresentam na obra.
Ponto 1. Situação sociocientífica
“O primeiro-ministro disse hoje [2018], no Algarve, que no caso de haver petróleo na costa algarvia e se se decidir avançar com a exploração de hidrocarbonetos terá de ser feito previamente um estudo de impacto ambiental. [...] António Costa, que falava aos jornalistas em Loulé, durante um evento de comemoração do Dia da Criança, alertou para o facto de apesar de o mundo caminhar cada vez mais rumo à descarbonização da economia e às energias renováveis, ainda estaremos “durante muitos e muitos anos” dependentes do petróleo. […]"
“...O país tem que saber quais são os recursos com que conta para poder decidir o que é que faz com os seus recursos, mas a decisão foi muito clara: se vier a haver exploração, tem de haver estudo de impacto ambiental”, declarou.”
Questão sociocientífica: Perante a situação exposta, o Estado português deve, ou não, defender a prospeção de petróleo no mar português?
Ponto 2. Preenche a tabela seguinte, com recurso às fontes de informação mencionadas na mesma.
Ponto 3. Para cada um dos atores seguintes, diz o que pensas que cada um defenderá/defenderia perante a questão-problema apresentada.
3.1 Economistas
Posição que defendem:
Razões contra:
Razões a favor:
3.2 Moradores próximos da costa de Aljezur:
Posição que defendem:
Razões contra:
Razões a favor:
3.3 Consórcio - grupo de petróleos: centro de recursos naturais e ambiente:
Posição que defendem:
Razões contra:
Razões a favor:
3.4 Ambientalistas:
Posição que defendem:
Razões contra:
Razões a favor:
3.5 Especialistas em Energia:
Posição que defendem:
Razões contra:
Razões a favor:
Ponto 4. Preenche cada coluna, a seguir apresentada, recorrendo sempre que necessário à pesquisa de informação realizada.
Ponto 5. Debate/desempenho de papéis
Desempenha o papel que te foi atribuído, apresentando as razões identificadas no debate com toda a turma sobre a questão-problema “O Estado português deve, ou não, defender a prospeção de petróleo no mar português?”
Ponto 6. Medidas de intervenção
Após o desempenho de papéis realizado sobre a questão-problema, em grupo, descreve um conjunto de medidas ou ações que visem a resolução de conflito e garantam a qualidade de vida e bem-estar da população. Este texto será enviado para o Governo português, de forma a contribuir com ideias e sugestões para uma situação que interessa a todos.