Future City Lab: Água III de Nova York

Prepare cada uma das três demonstrações. 

Absorção e filtragem de água:  

1.) Pegue duas garrafas de dois litros. Corte a parte superior de um (Frasco “A”) e a parte inferior do outro (Frasco “B”).  

2.) Fixe um filtro de café ao redor do gargalo da Garrafa B com um elástico e vire de cabeça para baixo. Coloque o Frasco A, voltado para baixo, na parte superior do Frasco A. 

3.) Encha a Garrafa B com uma camada de cascalho grosso, uma camada de areia e outra de solo (e outros materiais orgânicos, se desejado).  

4.) Prepare um copo de água com cinco gotas de corante alimentar. 

Escoamento: 

1.) Pegue uma caixa de sapatos transparente ou Tupperware e coloque duas ou três latas dentro em um grupo. (Esta é a sua “terra”.)  

2.) Cubra as latas com um saco plástico ou lençol e arrume-as de forma que a água escorra para o recipiente abaixo. 

Opcional: Concreto Permeável (observação: faça pelo menos um dia de antecedência): 

1.) Pegue o cascalho ou seixos e coloque o suficiente no recipiente para viagem para cobrir o fundo com cerca de 2-4 camadas de profundidade. Retire e pese em uma balança de cozinha. 

2.) Coloque o cascalho em uma tigela separada. Adicione um terço da mistura de cimento em peso. 

3.) Coloque luvas. Adicione uma pequena quantidade de água e misture bem. Teste o concreto: tente formar uma bola com as mãos e veja se mantém a forma. Se estiver muito seco, adicione um pouco de água e tente novamente. Se estiver muito úmido, adicione pequenas quantidades de mistura de cimento até obter a consistência desejada. (Consulte as instruções em http://earthcareland.com/blog/tag/how-to-make-pervious-concrete/ e as imagens em http://www.perviouspavement.org/materials.html para referência.)

4.) Despeje a mistura em um recipiente para viagem e deixe secar por 24 horas. Quando terminar, você deve ser capaz de virar o recipiente para removê-lo. Teste com antecedência para ver se a água escorre. 

Ciclo da Água: Se os alunos já fizeram a primeira aula desta série, discuta brevemente o que aprenderam nessa aula. Caso contrário, se a turma já estudou o ciclo da água ou está aprendendo sobre ele pela primeira vez, revise o material planejado para essa unidade. Sugestões de livros para leitura em voz alta são " Um Dinossauro Bebeu Esta Água?" de Robert E. Wells ou " A Chuva Cai" de Franklyn Branley.

Uso da água: Se os alunos já fizeram o segundo plano desta série, revisem a importância de conservar água. A aula de hoje abordará o que acontece com o excesso de água em Nova York, oferecendo uma perspectiva diferente sobre por que a água deve ser conservada.

Discussão em sala de aula: hoje falaremos sobre o que acontece com o excesso de água no sistema de abastecimento de água da cidade de Nova York. Depois de usarmos a água, ela segue para o sistema de esgoto. Devido à forma como o nosso sistema de esgoto foi construído há muito tempo (a partir da década de 1850), o excesso de água em movimento de uma só vez – como durante grandes tempestades – pode fazer com que esgoto não tratado seja despejado nos nossos rios e córregos. Por isso, buscamos maneiras de diminuir a velocidade da água para que ela não polua os nossos rios e possa retornar ao ciclo da água naturalmente, mantendo a cidade um lugar mais verde e agradável para se viver.

Execute as demonstrações em sequência. 

Demonstração nº 1: esta montagem simula o processo natural de filtração na bacia hidrográfica de Nova Iorque. Lembre os alunos de que a água cai nas áreas montanhosas ao norte da cidade e a gravidade a faz atravessar o solo, filtrando-a naturalmente.

Despeje lentamente o copo de água no sistema de filtro. O que acontece? Quão rápido é para se mover? Qual é a cor da água que sai? 

Demonstração nº 2: esta configuração simula o escoamento da água da chuva das ruas e calçadas da cidade de Nova York. Pergunte aos alunos: o que acontece quando a água atinge o concreto? Para onde vai a água durante grandes tempestades? Você pode consultar informações sobre bueiros e o sistema de esgoto previamente no site do Departamento de Proteção Ambiental da cidade de Nova York: http://www.nyc.gov/html/dep/html/stormwater/index.shtml

Antes da demonstração, coloque cinco ou mais gotas de corante alimentar em cima da folha de plástico. Diga aos alunos que isso imita a poluição que pode estar em nossas ruas e calçadas (os alunos podem ser capazes de identificar poluentes como óleo de carro, sabão de limpeza de calçadas e dejetos de cachorro) e a área no fundo do contêiner são os cursos de água de Nova York. Em seguida, despeje um copo ou mais de água em cima da folha de plástico. Onde isso vai? Qual é a cor da água no fundo do recipiente? 

Transição : chamamos o concreto e o asfalto da cidade de paisagismo impermeabilizado – é exatamente o que o nome sugere! Em vez de absorver a água, o paisagismo impermeabilizado a repele, fazendo com que ela escorra diretamente para o rio, em vez de passar pelo processo natural de filtragem que observamos na bacia hidrográfica. Além disso, o paisagismo impermeabilizado agrava as inundações, pois durante grandes tempestades a água pode ficar presa e não tem para onde ir.

Mostre aos alunos os slides fornecidos durante a discussão. 

Telhado Verde – Os telhados verdes são projetados para absorver a água da chuva, evitando que o sistema de esgoto de Nova York fique sobrecarregado durante chuvas intensas. A água da chuva é absorvida e armazenada nos telhados, em vez de escoar para as galerias pluviais. Ela irriga plantas especialmente adaptadas e, em seguida, evapora dos telhados, contribuindo para a continuidade do ciclo da água. Os telhados verdes também oferecem o benefício adicional de absorver calor e frio e modular as flutuações de temperatura, o que reduz os custos de aquecimento e resfriamento dos edifícios e o desperdício de energia.

A imagem da apresentação de slides mostra como telhados verdes podem ser facilmente integrados em edifícios residenciais e comerciais existentes em pequena escala. Projetos locais maiores incluem uma instalação de teto verde recente no Javits Center em Manhattan e em prédios públicos no Brooklyn e no Bronx.   

Biovaletas – As biovaletas entram em ação quando a água já está escoando para o sistema de esgoto pluvial de Nova York. Cortes na sarjeta direcionam a água para “jardins de chuva” que absorvem a água e impedem que ela chegue aos ralos. Qualquer excesso de água que se acumule pode sair pelo outro lado.

Para uma excelente série de cortes transversais sobre biovaletas em Nova York, consulte o folheto do Departamento de Proteção Ambiental de Nova York intitulado "Manual de Cuidados com Biovaletas": http://www.nyc.gov/html/dep/pdf/green_infrastructure/bioswalecare_handbook.pdf

A imagem da apresentação de slides mostra a nova bioswale na Dean Street, Brooklyn. Observe os dois cortes de meio-fio, os diferentes tipos de plantas e o cascalho usado bem na borda para facilitar a drenagem rápida.   

Concreto permeável – O concreto permeável pode ser usado em certas situações para fornecer superfícies rígidas que gostaríamos de ter para caminhar e brincar, com o benefício adicional de permitir que a água se infiltre no solo abaixo, evitando que escorra para o sistema de drenagem pluvial. Atualmente, o concreto permeável não é resistente o suficiente para suportar o desgaste intenso do tráfego intenso, como em nossas ruas, mas pode ser integrado a parques para calçadas e áreas de recreação. Engenheiros e cientistas estão sempre buscando aprimorar a tecnologia permeável para que possamos integrá-la mais à paisagem urbana!

Se você optar por fazer concreto permeável, poderá demonstrar suas propriedades executando a água através da amostra e perguntando aos alunos o que eles veem.  

A imagem do slideshow mostra a instalação de Stormcrete - uma marca de concreto permeável - em Springfield Gardens, Queens. Springfield Gardens é vulnerável à elevação do nível do mar e inundações durante grandes tempestades. 

Restauração de Zonas Úmidas – a saúde da água não se resume apenas ao escoamento superficial. Uma vez que a água poluída chega aos nossos cursos d'água, existem maneiras de purificá-la naturalmente. Os mesmos processos de filtração e absorção atuam quando plantamos gramíneas típicas de zonas úmidas e reintroduzimos organismos como as ostras, que naturalmente limpam e filtram a água.

A imagem da apresentação de slides foi tirada do Brooklyn Bridge Park, onde arquitetos paisagistas e planejadores de parques urbanos trabalharam para integrar áreas úmidas no novo parque (junto com pavimentos permeáveis ​​em primeiro plano).   

Olhe ao seu redor. Você pode ver exemplos de infraestrutura verde? Identifique três exemplos diferentes na cidade de Nova York, desenhe-os em cores e leve-os para a classe para discutir.