La quebrada junto al basurero: correlación, confusión y causalidad
En el proyecto de ciencias, tres estudiantes de noveno toman muestras de una quebrada que pasa por detrás del colegio. El punto A está 200 m aguas arriba del basurero municipal; el punto B, justo frente al basurero; el punto C, 300 m aguas abajo. Toman una sola muestra por punto, el mismo día, y obtienen:
A: oxígeno disuelto 7,2 mg/L; pH 7,1; turbidez 4 NTU; temperatura 14 °C (7:00 a. m.). B: oxígeno disuelto 4,1 mg/L; pH 6,4; turbidez 28 NTU; temperatura 19 °C (12:00 m.). C: oxígeno disuelto 5,6 mg/L; pH 6,9; turbidez 15 NTU; temperatura 18 °C (12:20 p. m.).
En el informe escriben: «El basurero es la causa de la contaminación de la quebrada, porque donde está el basurero hay menos oxígeno y más turbiedad». La profesora devuelve el informe sin calificación y pide revisar el diseño antes de afirmar una causa.
1. Identifica al menos dos problemas del diseño experimental y propone correcciones concretas.
Read the worked answer
Problema 1: no hay repetición. Una sola muestra por punto no distingue una diferencia real de la variabilidad del instrumento, de una lluvia reciente o de un vertimiento puntual. Corrección: mínimo tres réplicas por punto, en al menos tres días distintos.
Problema 2: las mediciones no son comparables en el tiempo. A se tomó a las 7:00 (14 °C) y B y C al mediodía (19 y 18 °C). El oxígeno disuelto depende de la temperatura: el agua fría disuelve más oxígeno. Parte de la caída de 7,2 a 4,1 mg/L puede ser un efecto físico y no químico. Corrección: muestrear los tres puntos a la misma hora y reportar el porcentaje de saturación, que corrige por temperatura.
Problema 3: no se registraron otras fuentes. Entre A y B puede haber alcantarillado, escorrentía o una curtiembre. Corrección: recorrer el tramo y registrar cada aporte, midiendo también caudal y nutrientes.
Ninguno de estos ajustes es un tecnicismo: cada uno elimina una explicación alternativa que competiría con la hipótesis del basurero.
2. ¿Los datos permiten concluir que el basurero es la causa? Redacta una conclusión que sí se sostenga con la evidencia disponible.
Read the worked answer
No. Los datos muestran una asociación, no una relación causal.
Lo que sí muestran: un patrón coherente con una fuente de contaminación en el sector del basurero (oxígeno bajo, turbiedad y acidez altas en B).
Lo que falta para hablar de causa: descartar las explicaciones alternativas que el diseño no controla (temperatura, hora, otras fuentes) y contar con réplicas. Además, el punto C no vuelve al valor inicial (5,6 frente a 7,2 mg/L), lo que admite dos lecturas: una fuente que sigue aportando aguas abajo o una recuperación lenta del río. Con una sola campaña no se puede distinguir entre ambas.
Redacción defendible: «Los datos son compatibles con un aporte contaminante en el sector del basurero: el oxígeno disuelto disminuye y la turbiedad aumenta al pasar por ese punto. Sin embargo, el diseño no permite atribuir la causa, porque la temperatura y la hora de muestreo variaron y no hay réplicas. Se requiere muestreo simultáneo, repetido y con registro de otras fuentes».
Una conclusión honesta reconoce sus límites; eso no la debilita, la hace verificable.
3. El oxígeno disuelto puede bajar sin que haya contaminación. Explica por qué y qué medición adicional ayudaría a distinguir las dos situaciones.
Read the worked answer
El oxígeno disuelto depende de factores físicos y biológicos, no solo de la carga contaminante:
- Temperatura: a mayor temperatura, menor solubilidad del oxígeno. Los 5 °C de diferencia entre A y B bastan para explicar parte del cambio.
- Caudal y turbulencia: un tramo con pozas o represas intercambia menos oxígeno con el aire.
- Actividad biológica: las algas producen oxígeno de día y lo consumen de noche; la materia orgánica en descomposición lo consume siempre. Por eso una serie de un solo muestreo puede engañar.
Mediciones que ayudarían: porcentaje de saturación (corrige por temperatura y altitud), caudal, y en particular indicadores de materia orgánica y fecal como coliformes, amonio o nitratos. Si el oxígeno cae junto con coliformes altos y amonio, la explicación por contaminación gana fuerza; si cae solo cuando la temperatura sube y el caudal baja, la explicación física es más probable. Dos variables que se mueven juntas no son una causa y su efecto.