RSA-Junior SCHEDA LAVORO Nr. 6 Le risorse naturali: l’ARIA ACIDO COME LA PIOGGIA Piccolo esperimento scientifico Con il termine piogge acide si intende generalmente il processo di ricaduta dall’atmosfera di particelle, gas e precipitazioni acide. Solitamente, infatti, l’opinione pubblica fa coincidere il termine piogge acide con il fenomeno della deposizione acida umida, cioè sotto forma di precipitazioni (piogge, neve, nebbie, rugiade, ecc.); non bisogna dimenticare, però, che esiste anche il fenomeno consistente in una deposizione secca. Per quanto riguarda le precipitazioni a livello globale, le nazioni più colpite sono quelle sulle quali, per effetto dei venti dominanti, si scaricano le nubi acide prodotte anche in altri paesi. Il problema è particolarmente grave per il Canada che riceve le piogge acide statunitensi, mentre in Europa le nazioni più colpite sono quelle scandinave. In queste aree l’abbassamento del pH ha provocato in migliaia di laghi la scomparsa di numerose specie animali e vegetali. In Germania più dell’8% dell’intero patrimonio boschivo è stato gravemente danneggiato, se non compromesso. In Italia l’azione delle piogge acide viene in parte tamponata dalla particolare costituzione geologica del terreno, per cui non si raggiungono gli effetti drammatici che si possono rilevare negli altri paesi europei; il fenomeno interessa quasi esclusivamente la zona della pianura padana. Ricreiamo in classe le piogge acide Obiettivi stimolare lo spirito di osservazione comprendere il concetto di inquinamento atmosferico Materiali occorrenti: gessetti, foglie verdi, aceto, bicchieri o vasetti di vetro Durata qualche giorno Descrizione attività Si riempiono due bicchieri con dell’aceto. All’interno di uno verrà posto un gessetto, nell’altro si immergeranno i piccioli di alcune foglie verdi. Dopo qualche giorno è possibile notare gli effetti provocati dall’aceto: il gesso apparirà corroso, mentre le foglie mostreranno chiazze di “ustioni”. Questa esperienza amplifica, rendendoli immediatamente comprensibili, gli effetti provocati dalle piogge acide su piante e monumenti. RSA-Junior SCHEDA LAVORO Nr. 6 Per approfondire. La conseguente acidificazione delle precipitazioni riduce il ph dell'acqua piovana provocando diversi effetti. • • • • • Alla salute dell'uomo. Le precipitazioni acide non rappresentano un pericolo diretto per la salute umana. Il passeggiare sotto una pioggia acida o anche il nuotare in un lago acidificato non è più pericoloso di quanto possa essere farlo in acqua normale. Invece, possono insorgere dei danni alla salute nel caso in cui ci si nutra di alimenti provenienti da acque acide, per esempio pesci che abbiano accumulato nel loro corpo grandi quantità di metalli tossici (alluminio, manganese, zinco, mercurio, cadmio) liberati dai suoli e dilavati nelle acque per effetto dell’acidificazione. In ogni caso, i danni più gravi sono provocati dagli inquinanti che causano le piogge acide (il biossido di zolfo e gli ossidi d’azoto). Questi gas interagiscono nell’atmosfera formando delle particelle di solfati e nitrati che possono essere trasportate anche a grande distanza ed essere inalati dall’uomo. Alla vegetazione, messa a dura prova dalla presenza degli acidi. L'acidificazione viene assorbita dalle piante sia tramite lo scambio gassoso delle foglie, sia indirettamente dalle variazioni di composizione organica del terreno. Le foglie rappresentano le parti della pianta più esposte e vulnerabili all’azione degli inquinanti dell’aria in quanto rappresentano la sede degli scambi gassosi. Attraversando gli stomi i gas penetrano all’interno delle foglie dove vanno a sciogliersi nel velo liquido intercellulare che permea le pareti delle cellule del mesofillo. Da qui si diffondono nella foglia dove si possono accumulare in concentrazioni tossiche. Quando, invece, gli inquinanti acidi (soprattutto anidride solforosa) arrivano al terreno, sottoforma di precipitazioni o di deposizioni secche, allora si attua l’acidificazione del suolo. Nel terreno si libera lo ione alluminio che è in grado di sostituire il calcio dai suoi siti di legame sui peli radicali delle piante; avviene una diminuzione dell’apporto dei nutrienti e la pianta si indebolisce notevolmente, esponendosi all’attacco di insetti, malattie e variazioni climatiche eccessive. Questi fenomeni si evidenziano particolarmente nelle zone dove il suolo è più sottile e nelle aree nelle quali le piante sono maggiormente esposte alle intemperie (come l’alta montagna). Nel lungo periodo il terreno tenderà ad inaridirsi favorendo il fenomeno carsico della penetrazione dell'acqua nel sottosuolo ed il fenomeno della siccità. Senza la presenza delle piante, il clima del luogo tenderà inevitabilmente a cambiare, favorendo l'avanzata della desertificazione e la gravità di fenomeni naturali come le inondazioni, le tempeste, gli uragani. Il cambiamento climatico accentua quindi le conseguenze delle piogge acide nel distruggere le aree verdi e boschive. In molte parti dell'Europa e del Nord America, come anche in Brasile, le piante vengono danneggiate in modo più o meno grave. Si stima che, se non interverranno delle inversioni di tendenza, entro 10-20 anni molte foreste nel mondo saranno completamente distrutte, e questo provocherà localmente l'espansione del fenomeno carsico (cioè la penetrazione dell'acqua nel sottosuolo), la siccità, la progressiva aridità dei suoli, l'aumento della possibilità di inondazioni e il cambiamento del clima. Effetti sull’ecosistema. Gli effetti degli inquinanti acidi sugli ecosistemi variano a seconda delle caratteristiche delle aree interessate. In genere i suoli caratterizzati dalla presenza di rocce calcaree sono in grado di neutralizzare direttamente l’acidità per la presenza dei carbonati che permettono di mantenere costante il pH; in ogni caso il potere tampone del terreno alla lunga si esaurisce ed il suolo si acidifica. I terreni più sensibili sono quelli derivati da rocce cristalline come il granito e le quarziti. Nei suoli poveri o totalmente privi di calcare gli inquinanti acidi causano l’impoverimento del terreno per la perdita di ioni calcio, magnesio, potassio e sodio. L’abbassamento del pH nel terreno può anche causare la compromissione di molti processi microbiologici, fra i quali l’azotofissazione (il processo che comporta l’arricchimento del suolo di azoto tramite la fissazione dell’azoto molecolare atmosferico). L'intero ecosistema viene quindi inizialmente turbato e successivamente modificato dall'azione delle piogge acide. Tutti i processi microbiologici su cui si basa l'equilibrio dell'ecosistema sono compromessi. Ai materiali da costruzione. Gli inquinanti presenti nell'atmosfera si sciolgono con l'acqua piovana e tornano a contatto con le superfici al suolo, provocando un effetto corrosivo della struttura. I danni delle piogge acide sono ormai evidenti. Molti monumenti sono continuamente ristrutturati per essere salvati. Le piogge acide non risparmiano nemmeno le opere moderne come ponti, edifici e altro. Persino il cemento armato può essere attaccato e degradato dall'acido solforico contenuto nelle piogge acide. Alla visibilità che viene peggiorata. La visibilità è ridotta tramite l’assorbimento e la riflessione della luce dovuta alla presenza dei gas e delle particelle nell’aria.