por Pablo A. Llerandi-Román

– ¿Y acaso eso importa para algo? – preguntó una estudiante durante una clase para futuros maestros de ciencia. Discutíamos el uso de isótopos estables de oxígeno en los estudios sobre el cambio climático global. Quizás la pregunta surgió por la dificultad en entender el concepto; aunque de seguro hay otras razones. Yo prefiero explicarlo como un llamado urgente para que los educadores reflexionemos sobre el significado de las ciencias terrestres, sobretodo en el desarrollo de destrezas y conocimiento científico.

Las ciencias terrestres incluyen a un grupo de disciplinas que enfatizan el estudio de los componentes abióticos de la superficie del planeta y su interior. Una de sus características principales es que las ciencias terrestres examinan las interacciones entre los grandes sistemas terrestres: (1) la geósfera, que incluye las rocas, los materiales que las originan y sus productos; (2) la biósfera, que incluye a los organismos vivos; (3) la hidrósfera, que incluye el agua en todos sus estados a través del planeta; y (4) la atmósfera, compuesta de la capa de gases que rodea el planeta e interacciona con los otros sistemas. Las ciencias terrestres también estudian la relación entre los seres humanos y su medio ambiente y utilizan a la astronomía y ciencias espaciales en la comprensión de la Tierra y su evolución en el espacio y tiempo.

La geología estudia principalmente a los sistemas terrestres que operan e interaccionan con la geosfera. La geología no representa a un grupo de disciplinas similares tal como lo hacen las ciencias terrestres, sino que utiliza los conocimientos de disciplinas tales como la física, matemáticas, biología y química para desarrollar su propio sistema de principios científicos. Claro está, hay una conexión fuerte entre las ciencias terrestres, la geología, las ciencias básicas y las ciencias sociales, por lo que hacer una distinción entre éstas disciplinas puede ser un trabajo difícil.

¿Qué tipos de destrezas y conocimientos se desarrollan al enseñar y aprender sobre ciencias terrestres y geología?

Enseñar ciencias terrestres es ideal para establecer una visión integrada de las ciencias y para el desarrollo de destrezas de pensamiento fundamentadas en el estudio de sistemas. Los científicos terrestres ven a la naturaleza como un sistema dinámico en continuo proceso evolutivo. En el caso de los geólogos, para poder entender a la naturaleza y las relaciones entre sus sistemas utilizamos procedimientos empíricos (cuya base es la experiencia directa) que destacan el estudio histórico, la interpretación y la experimentación. Cuando hacemos investigaciones de campo, nuestro objetivo principal es descubrir, tal cual detectives forenses, como la Tierra y otros planetas han estado evolucionando.

Desde el punto de vista práctico, generalmente desarrollamos varias hipótesis basadas en la observación, descripción y clasificación detallada de materiales y procesos. Luego, estas hipótesis son sujetas a pruebas rigurosas, incluyendo nuevos estudios de campo, estudios en el laboratorio y elaborando modelos matemáticos y geofísicos que generalmente nos llevan a descubrir nueva evidencia. Al final hay que comunicar nuestros resultados. Esto se hace mayormente en publicaciones científicas especializadas de circulación limitada (mayormente entre científicos), mediante charlas en conferencias y a través de la investigación científica y enseñanza en las universidades.

Admito que este proceso de comunicación científica puede ser un obstáculo para las personas que no son especialistas o que no tienen acceso a la información. Sin embargo, hay varios grupos de científicos que han entendido esta necesidad y han comenzado esfuerzos dirigidos a comunicarse efectivamente con el público (Ej. Ciencia PR). En nuestro caso, ésta es la razón por la cual decidimos comenzar este blog, para hacer a las ciencias terrestres y a la geología más accesibles al público en general.

¿De dónde surgen las ideas sobre la naturaleza de las ciencias terrestres y la geología?

Surgen del trabajo mismo de los científicos terrestres y los geólogos. Algunos autores lo han explicado más formalmente. Por ejemplo, T. C. Chamberlin (fundador del Journal of Geology) escribió sobre el concepto de “hipótesis múltiples” a finales del siglo XIX (vea este artículo reimpreso en Science, New Series, Vol. 148, No. 3671; May 7, 1965). Charles R. Ault y algunos de sus predecesores presentaron el concepto “retrodicción” como una de las características más notables de la geología. En otras palabras, “retrodecir” es predecir lo que ha ocurrido a través del tiempo geológico, o explicar lo que ya ha pasado utilizando la evidencia recolectada en el campo y en el laboratorio. Otros como Robert Frodeman y Carol Cleland han recalcado el aspecto interpretativo de la geología y explican que es necesario entender los procesos terrestres a través de la vastedad del tiempo geológico, lo que hace de la geología una ciencia única.

Por último, es importante reconocer que en las ciencias terrestres y la geología no solo se utilizan procedimientos interpretativos e históricos. La parte experimental y la elaboración de modelos son de suma importancia. Por ejemplo, los geólogos marinos, ingenieros geológicos, biogeoquímicos, glaciólogos, sismólogos, geofísicos y petrólogos comúnmente realizan experimentos y desarrollan modelos para lograr aprender sobre los materiales terrestres y para entender y predecir los procesos que afectan nuestro planeta.

Los Estándares de Contenido y Expectativas de Grado del Programa de Ciencias, publicados en el 2007 por el Departamento de Educación de Puerto Rico, explican que aprender sobre la naturaleza de las ciencias es parte integral de la educación científica de nuestros estudiantes. Al entender la naturaleza de las ciencias brindamos calidad a nuestra experiencia de vida y logramos conocer a las ciencias y a los científicos de forma profunda. Esto nos ayuda a tomar decisiones correctas, fundamentadas en datos científicos, a la hora de manejar nuestros recursos naturales y de legislar a favor del medio ambiente, del desarrollo sostenible y de nuestros ciudadanos.