Storia di un Atomo di Carbonio
Classe 2H
1) Individua tre grandi gruppi in cui gli ambienti citati nel testo possono essere genericamente suddivisi
I tre gruppi in cui gli elementi presenti nel testo possono essere suddivisi sono:
-
Ambiente acquatico (acque dolci e salate);
-
Ambiente subaereo (terre emerse e atmosfera);
-
Ambiente entozoico (tessuti e liquidi interni di un organismo)
2) Costruisci, per ciascun ambiente una tabella che comprende le componenti biotiche e abiotiche
.
AMBIENTE ACQUATICO
Biotico
Abiotico
Acqua
marina,
acqua
torrente.
AMBIENTE SUBAEREO
Biotico
Abiotico
Vite, cedro,
roccia calcarea, carbon
fossile, petrolio, diamante,
tarlo, uomo,
aria,
vento, nubi, luce solare,
farfalla, falco,
fuoco,
temperatura, pressione.
microrganismi
3) Individua, per ciascun ambiente le riserve di atomi di carbonio
RISERVE DI ATOMI DI CARBONIO
INORGANICA
Ambiente acquatico
•
CO2 disciolta
•
CARBONATI
Ambiente subaereo
•
ORGANICA
Ambiente subaereo
CALCARE
•
CARBONI
FOSSILI
•
PETROLIO
•
DIAMANTE
TUTTI GLI ESSERI VIVENTI
4) Elenca tutti gli esseri viventi citati nel testo ed individua le relazioni che essi stabiliscono fra loro a
seconda dei modi in cui si procurano l’energia necessaria per vivere.
Gli esseri viventi presenti nel testo sono: vite, cedro, tarlo, uomo, farfalla, falco e i microrganismi.
Gli esseri viventi sono fra loro legati, per la sopravvivenza, dal ruolo svolto da ognuno di loro.
I vegetali, sono in grado di fabbricare molecole complesse, ricche di energia, dette sostanze organiche,
come il glucosio, a partire da molecole inorganiche, semplici e povere di energia (H 2O, CO2 e sali
minerali) attraverso un processo detto di organicazione. Questa straordinaria capacità è posseduta dai
produttori che attraverso la fotosintesi clorofilliana trasformano l’energia solare in energia chimica,
utilizzata poi per costruire molecole nutrienti indispensabili alla sopravvivenza di tutti gli organismi. Gli
organismi che attraverso la fotosintesi sono in grado di procurarsi da soli il nutrimento vengono definiti
autotrofi.
Gli animali, uomo compreso, sono consumatori, perché per vivere sono costretti a consumare le sostanze
nutrienti fabbricate dai produttori. Per questo motivo sono definiti eterotrofi, in quanto ricavano il
nutrimento cibandosi di altri organismi. Per estrarre l’energia contenuta nelle molecole organiche di cui si
cibano, utilizzano un processo chiamato respirazione cellulare.
I decompositori (organismi semplici, soprattutto batteri e funghi presenti nel suolo) attaccano la sostanza
organica morta, di origine sia animale sia vegetale, e la riducono a composti semplici, inorganici, di nuovo
utilizzabili dai produttori. Come i consumatori, anche i decompositori dipendono dalle sostanze elaborate
dai produttori e pertanto sono anch’essi eterotrofi. ( rete alimentare PAM )
5)
Individua i processi attraverso i quali il carbonio passa dall’ambiente fisico agli esseri viventi e
viceversa.
Il carbonio passa dall’ambiente fisico agli esseri viventi attraverso la fotosintesi clorofilliana, processo
grazie al quale le piante utilizzano il carbonio presente nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica
per produrre sostanze organiche. Sia i produttori che i consumatori usano i composti organici del
carbonio che le piante sintetizzano come fonte di energia, ossidandoli durante la respirazione cellulare
e rilasciando anidride carbonica nell’atmosfera. Dal corpo di piante e animali il carbonio ritorna nel
mondo inorganico grazie ai decompositori. Essi demoliscono le sostanze organiche contenute nei resti
degli organismi morti, rendendo nuovamente disponibile il carbonio per il mondo vegetale sotto forma di
anidride carbonica. Esistono altre possibilità che immobilizzano il carbonio per lunghi periodi: i resti di
piante e animali morti , interrati, si trasformano in lunghi periodi di tempi in combustibili fossili (carbone,
petrolio) oppure il carbonio presente nell’anidride carbonica che si discioglie nelle acque, combinandosi
con il calcio contenuto in soluzione, forma la conchiglia di carbonato di calcio di un mollusco. Dai
combustibili fossili, o dalle rocce calcaree, che si formano dalla deposizione sul fondo dei mari delle
conchiglie dopo la morte dei molluschi, il carbonio ritorna all’atmosfera sotto forma di anidride carbonica
solo se i combustibili vengono bruciati e se le rocce calcaree entrano a far parte di un magma che
alimenta l’attività eruttiva di un vulcano.
6) Individua che tipo di andamento ha il percorso del carbonio nel passaggio dalla componente vivente a
quella non vivente e viceversa.
Il carbonio passando dalla forma inorganica (presente nell’aria, acqua, suolo) a quella organica
(presente nel corpo dei viventi), e di nuovo alla forma inorganica di partenza, compie un ciclo. ( Giada
Griso)
7) Individua i tempi di permanenza del carbonio nei viventi e nella materia inanimata
Il ciclo del carbonio all’interno degli organismi viventi ha una durata dii 200anni, mentre la sua
permanenza nel mondo inorganico può durare milioni di anni.
8) Rifletti, prendendo spunto da quanto riportato nel testo, su come si inserisce l’uomo con le sue attività, i
suoi bisogni e, spesso, la sua scarsa sensibilità verso la natura, in questi equilibri così delicati.
L’uomo, con le sue attività e i suoi bisogni, è il principale responsabile dell’inquinamento atmosferico. I
processi industriali, gli impianti di riscaldamento delle abitazioni, i tubi di scappamento delle automobili
e, in generale i processi di combustione, oltre all’utilizzo di combustibili fossili, liberano grandi quantità di
anidride carbonica (CO2). Si tratta di un gas di per sé non dannoso, ma, se presente in quantità
eccessive nell’atmosfera, diventa uno dei principali responsabili dell’effetto serra, causa del
riscaldamento globale, che ha come conseguenza l’accelerazione del processo di desertificazione dei
continenti, il rapido scioglimento dei ghiacci e il riscaldamento delle acque oceaniche, con effetti
disastrosi sulla biodiversità del pianeta e sulle attività antropiche. L’uomo contribuisce ulteriormente
all’immissione di CO2 nell’atmosfera con la deforestazione, poiché priva l’ambiente degli organismi
fotosintetici in grado di utilizzare il carbonio presente nell’aria per la produzione di glucosio (tramite la
fotosintesi clorofilliana) e ossigeno, necessaria alla vita dell’uomo e di tutte le specie eterotrofe. Un’altra
conseguenza della presenza di una smisurata quantità di anidride carbonica nell’atmosfera è
l’acidificazione degli oceani. L’anidride carbonica reagisce con le molecole d’acqua a dare acido
carbonico e dà origine a processi che alterano l’equilibrio chimico delle acque, determinandone
l’acidificazione (diminuzione del pH) e la riduzione degli ioni carbonio liberi, indispensabili per la
formazione di gusci e corazze calcaree di organismi marini come coralli e molluschi, componenti chiave
della catena alimentare. La biodiversità è, quindi, messa gravemente a repentaglio, con possibili
conseguenze anche sulla sopravvivenza di specie superiori che si cibano di tale fauna.
