L'ecologia e la sostenibilità: strategie per mitigare il cambiamento climatico

L'ecologia e la sostenibilità

Capitolo 12DATI IN AGENDA Risorse cercasi O huyangshu/123RF

Video: Risorse cercasi

Guarda il video e rispondi alle domande

1. In quale anno c'è stato il primo Earth Overshoot Day?
2. Cerca la classifica delle città più ecosostenibili d'Italia redatta dal rapporto Ecosistema urbano. Guarda le classifiche complete e rispondi alle domande:
   • qual è la città con più metri di verde urbano per abitante e quale valore ha raggiunto?
   • qual è la città con la maggior superficie di piste ciclabili per abitante?

1. Il delicato equilibrio tra Terra e vita

TERRA

La Terra offre le condizioni ottimali per la vita:

1. Distanza Terra-Sole ciclo dell'acqua completo
2. Alternanza notte/dì fotosintesi senza danni da esposizione
3. Ciclo delle stagioni distribuzione del calore
4. Tutti gli elementi chimici necessari alla vita

VITA

Gli organismi contribuiscono alla DINAMICA ESOGENA (ESEMPI dal libro)

1. Copertura vegetale no erosione
2. Microorganismi producono humus @ modifica il suolo
3. Animali usano i minerali e li restituiscono in forma diversa

ECOLOGIA: scienza che studia le interazioni e gli equilibri esistenti tra gli organismi e i loro ambienti.

IN UN AMBIENTE

ECOSISTEMI: https://youtu.be/pOrefWvYNeE

COMPONENTE BIOTICA

È costituita dagli organismi viventi che lo abitano.

COMPONENTE ABIOTICA

Comprende tutte le caratteristiche chimiche, fisiche e geografiche del territorio.

2. Gli ecosistemi: comunità in relazione con l'habitat

1 2 Individuo: gli organismi viventi presi singolarmente. Popolazione: un gruppo di individui che si riproducono tra loro.

ORGANIZZAZIONE DELLA COMPONENTE BIOTICA

Habitat è l'ambiente abiotico in cui vive una specifica comunità , è un luogo fisico in cui un organismo si trova.

m 4 Comunità: popolazioni di diverse specie che interagiscono tra loro in un'area specifica. Ecosistema: comprende tutti gli organismi viventi e gli elementi inanimati presenti in un determinato ambiente.

ECOSISTEMA: insieme costituito da organismi viventi, che interagiscono tra loro e con l'habitat che li circonda

I confini e le dimensioni di un ecosistema sono variabili ...

SPECIE: insieme costituito da organismi simili in grado di accoppiarsi tra loro e di generare prole feconda

+ cavalla cavallo cavallo + - cavalla asino mulo

3. Le relazioni alimentari nelle comunità

A B Sole

1. PRODUTTORI PRIMARI Le piante usano l'energia del Sole per sintetizzare zuccheri.
2. CONSUMATORI PRIMARI Gli erbivori sono animali che mangiano piante.
3. CONSUMATORI SECONDARI I carnivori sono animali che mangiano erbivori.
4. CONSUMATORI TERZIARI I superpredatori sono animali che si nutrono di altri carnivori.

Quantità di energia

NUTRIENTI: molecole che i viventi utilizzano come fonte di energia o materia prima per la costruzione di strutture

CATENA ALIMENTARE: insieme dei passaggi che garantiscono il flusso di energia in una comunità

Nel passaggio tra i LIVELLI TROFICI diminuisce il numero di individui [L'energia è dissipata da un livello al successivo, essendo dispersa come calore.

Luce PRODUTTORI PRIMARI CONSUMATORI PRIMARI (Erbivori) DE Sali minerali Alghe Fitoplancton Zooplancton erbivoro DECOMPOSITORI CONSUMATORI SECONDARI (carnivori) Zooplancton carnivoro Batteri e Funghi CONSUMATORI TERZIARI (carnivori) Pesci Uccelli

Mentre l'energia viene dissipata, ciò non avviene per la MATERIA. La materia RITORNA alla base per mezzo dei DECOMPOSITORI, che convertono la materia organica in inorganica

La rete alimentare

Una rete alimentare rappresenta la naturale estensione del concetto di catena alimentare. Una rete alimentare rappresenta le specie, o gruppi di specie, presenti in un dato ecosistema e le loro relazioni di preda-predatore.

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4. I cicli biogeochimici

Ciascun elemento chimico è inserito in un ciclo biogeochimico, che corrisponde all'insieme di trasformazioni che determinano il trasferimento di quell'elemento, necessario per la vita, da una sfera terrestre all'altra.

Atmosfera Biosfera Litosfera Idrosfera

Ogni ciclo coinvolge le diverse sfere Ciascuna sfera rappresenta un serbatoio, nel quale ogni elemento può «sostare». All'interno di ogni sfera gli elementi possono entrare a far parte di sostanze diverse

CHNOPS 13/11/11

L'equilibrio creato nel corso di milioni di anni nei vari cicli può essere alterato dalle attività umane.

ANTROPOCENE

Influenza delle attività umane sull'ambiente.

13/11/11

Il ciclo dell'ossigeno

The Oxygen Cycle time Oxygen ATMOSPHERE dreamstime Teamstime Plants create oxygen with photosynthesis dreamstime dreamstime Animals and plants breathe in oxygen dreamstim I meswoało L 00 ID 60944103 Kawin Phonkarn | Dreamstime.com This watermarkod comp image is for proviewing purposes only.

Il ciclo dell'OSSIGENO respirazione CH1206 CO2+H20 fotosintesi Download from Dreamstime.com dreamstime

5. Il ciclo dell'azoto e le alterazioni umane

1. 78% dell'aria (N2)
2. Gas inerte (non reagisce spontaneamente)
3. Compone amminoacidi, DNA e RNA (IMPORTANZA PER TUTTI I VIVENTI !!! )

MA Né animali né piante sanno usare l'azoto atmosferico

1 L'azoto gassoso, che ha una struttura chimica del tutto inutilizzabile dalla maggior parte degli organismi, è fissato da batteri del suolo, che producono ammoniaca e altri composti contenenti azoto.

2 I composti azotati sono ulteriormente modificati da altri batteri in una forma che può essere assorbita dalle piante e utilizzata per costruire proteine.

3 L'azoto si sposta attraverso la catena alimentare quando gli organismi mangiano le piante e sono a loro volta mangiati. L'azoto è utilizzato da ciascun organismo per costruire nuove proteine.

4 I rifiuti degli animali e i corpi di piante e animali morti sono decomposti dai batteri del suolo, che riconvertono l'azoto dei tessuti in azoto gassoso. L'azoto gassoso ritorna in atmosfera.

azoto atmosferico (N2)

Per l'azoto, la riserva più importante è l'atmosfera.

3 2 fissazione dell'azoto Batteri azotofissatori, trasformano N2 in ammoniaca (NH3). Batteri nitrificanti: ossidano l'ammoniaca, producendo nitriti e nitrati Batteri denitrificanti

Il 10% dell'azoto fissato è ad alta energia, proviene dall'azione dei fulmini durante i temporali, che ossidano l'azoto gassoso formando ossidi di azoto, i quali raggiungono direttamente il suolo tramite l'acqua contenuta nelle precipitazioni

L'eutrofizzazione

Dal '900 si producono nitriti e nitrati come fertilizzanti aumento produzione agricola Alterazione ciclo naturale

SCARICHI FOGNARI SALI SI ACCUMULANO NELLE ACQUE CAUSANDO CRESCITA ECCESSIVA DI ALGHE CRESCITA ESAGERATA DEI DECOMPOSITORI, CHE CONSUMANO TUTTO L'OSSIGENO PRESENTE

6. Il ciclo del carbonio

1. Elemento di base dei viventi
2. Coinvolge tutte le sfere
3. Nell'atmosfera come CO2

FOTOSINTESI CLOROFILLIANA 6CO2 + 6H20 C6H1206 + 602 Glucosio 1 Co Hi2 Oo Ossigeno + 60z 4 ENERGIA Il sole da l'energia per far avvenire la fotosintesi !!! Acqua Anidride carbonica 6 CO2 + 6 H20

Il carbonio passa dall'atmosfera (forma inorganica, CO2) alla biosfera per mezzo della FOTOSINTESI.

1 Le piante utilizzano gli atomi di carbonio del diossido di carbonio atmosferico e l'energia luminosa del Sole per costruire zuccheri attraverso la fotosintesi.

2 Il carbonio si sposta attraverso la catena alimentare quando gli organismi mangiano piante e sono a loro volta mangiati. Gli organismi estraggono energia dai legami del carbonio e rilasciano nuovamente diossido di carbonio in atmosfera come sottopro- dotto.

3 Quando un gran numero di organismi muore, il carbonio si accumula nel suolo. Col passare del tempo, i resti organici possono essere trasformati in carbone, petrolio o gas naturale.

4 La combustione di carbone, petrolio e gas naturale rilascia grandi quantità di diossido di carbonio in atmosfera.

diossido di carbonio atmosferico (CO2)

Sole

Per gli organismi terrestri, il più importante serbatoio di carbonio è l'atmosfera.

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LOTTA CONTRO IL CAMBIAMENTO CLIMATICO

7. L'effetto serra causato dalle attività umane

I gas principali responsabili dell'effetto serra:

• diossido di carbonio (CO2)
• vapore acqueo (H2O)
• protossido di azoto (N2O)
• metano (CH4)

Negli ultimi due secoli, si è registrata un'impennata nella concentrazione atmosferica di CO2: oggi si contano 419 ppm, il valore più altro da 3 milioni di anni.

CO2 (ppm) 420 Oggi - 380 340 300 1950 1 260 220 180 140 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Migliaia di anni fa

https://www.maxisciences.com/vegetation/une-fanta stique-animation-de-la-nasa-devoile-la-croissance-de-la -vegetation-sur-terre-en-une-annee_art36551.html https://www.maxisciences.com/9de02fff-7a02-40b3-aa33-3efe18633b72

Cause dell'incremento della CO2

1. Incremento delle emissioni dirette legate ad attività umane (il tasso di CO2 è aumentato soprattutto nel '900) che utilizzano i combustibili fossili
2. Incremento delle emissioni dirette legate a incendi forestali
3. Deforestazione, che ha ridotto il prelievo della CO2 da parte degli alberi

dal 5 dicembre 2019 al 5 gennaio 2020

Atmospheric CO2, Parts per Million 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 1957 1958 1959 1960 1961- 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976- 1977 1978 1979| 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996- 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 -Mauna Loa, Hawaii Data from Keeling et al http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/ Atmospheric CO2 Measurements at Mauna Loa, Hawaii, 1957 - 2010 The Keeling Curve:

Cause dell'incremento del metano

1. ALLEVAMENTI di bestiame
2. IMPIANTI di smaltimento dei rifiuti e risaie
3. Incremento dell'estrazione dei combustibili fossili

Gestione metano da allevamenti https://youtu.be/YK-UZw0UIok

Il 40% del metano atmosferico proviene dagli allevamenti di bestiame !!!!!

Cause dell'incremento del protossido di azoto

1. Il protossido di azoto (N,O) deriva dai fertilizzanti azotati di origine organica e minerale

I tassi di crescita più elevati provengono da paesi emergenti in cui la produzione alimentare è aumentata (Brasile, Cina e India). L'Europa è l'unica regione al mondo che ne ha ridotto le emissioni negli ultimi decenni, grazie a stringenti politiche agricole.