Diapositiva 1 - IISS Cezzi de Castro Moro
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I.T.C. A.Cezzi De Castro – Maglie “RIVEDIAMOCI… A SCUOLA” AMBIENTE NATURALE E UMANO ECOLOGIA SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA ECOLOGIA ECOLOGIA Il termine deriva dal Greco e significa letteralmente “discorso sulla casa” o “studio del luogo in cui si vive”. È la scienza che studia l’ambiente e le relazioni degli organismi che ci vivono tra di loro e con l’ambiente stesso. Oggi l’ecologia si occupa anche di un altro aspetto: i problemi relativi alla conservazione dell’ambiente e quindi l’inquinamento nelle sue diverse sfaccettature. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA ECOSISTEMI ECOSISTEMA Chiamiamo ECOSISTEMA la rete di rapporti che gli organismi viventi intrattengono tra loro e con l’ambiente fisico in cui vivono. In ogni ambiente si possono individuare due componenti: il biotopo: l’insieme degli elementi fisici di un territorio, cioè i fattori non viventi che includono il terreno, l’aria, l’acqua e i fattori climatici. la biocenosi: la comunità biologica che comprende tutti gli esseri viventi che includono animali, vegetali, funghi, microrganismi e l’uomo. BIOTOPO + BIOCENOSI = ECOSISTEMA SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA ECOSISTEMI Esempio di ecosistema: il BOSCO Biocenosi = piante, animali, funghi, batteri che lo popolano Biotopo = tipo di terreno, umidità dell’aria, presenza di acqua, luce del sole e clima La vita degli esseri viventi (biocenosi) che popolano il bosco dipende dai fattori non viventi del bosco (biotopo) SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA ECOSISTEMI L’insieme di tutti gli ecosistemi costituisce la BIOSFERA! Alcune definizioni importanti in ecologia: popolazione: tutti gli individui di una stessa specie che occupano una determinata area habitat: l’ambiente in cui vive una determinata specie animale o vegetale. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA CICLO DELLA MATERIA CICLO DELLA MATERIA In ogni ecosistema tra gli esseri viventi e l’ambiente ci sono continui scambi di sostanze. L’ecosistema è un sistema chiuso perché la materia che lo compone rimane sempre al suo interno. Cosa significa? 1. Le piante assorbono dal terreno acqua e sali minerali e usano l’energia solare attraverso la fotosintesi clorofilliana per formare sostanze organiche con cui si nutrono e si accrescono. 2. Alcuni animali detti erbivori si nutrono delle piante e si accrescono. 3. Alcuni animali carnivori si nutrono degli erbivori. 4. Altri carnivori si nutrono di carnivori. 5. Alla loro morte tutti gli esseri viventi sono decomposti da organismi che chiamiamo decompositori o detritivori (es. batteri, funghi e muffe) e la materia di cui piante e animali sono formati è restituita all’ambiente. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA CICLO DELLA MATERIA ..il ciclo riprende e i materiali restituiti all’ambiente possono essere assorbiti dalle radici e tornare a far parte dei vegetali, poi degli erbivori, poi dei carnivori ecc.. Si chiama ciclo della materia lo scambio continuo con cui la materia che forma i viventi è riciclata ripetutamente rimanendo sempre all’interno dell’ecosistema. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI ALIMENTARI RELAZIONI ALIMENTARI TRA ORGANISMI La disponibilità di cibo è un fattore fondamentale per la sopravvivenza degli individui di una popolazione nel territorio in cui si è stabilita. Chiamiamo livello trofico il livello alimentare occupato da ogni organismo in relazione alla sua fonte di nutrimento. Quali sono i livelli trofici? SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI ALIMENTARI Primo livello trofico: i produttori. Sono i vegetali, le piante capaci di usare l’energia solare per costruire sostanze organiche con la fotosintesi (sono chiamate anche autotrofi perché sono in grado di costruirsi da soli il loro nutrimento prendendo i materiali provenienti da aria e suolo) Secondo livello trofico: i consumatori primari. Sono gli erbivori che si nutrono direttamente dei vegetali Terzo livello trofico: i consumatori secondari. Sono i carnivori di primo grado che si nutrono degli erbivori SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI ALIMENTARI Quarto livello trofico: i consumatori terziari. Sono i carnivori di secondo grado che si nutrono di altri carnivori Ultimo livello trofico: i decompositori. Sono organismi come batteri, funghi e muffe che, nutrendosi di cadaveri o rifiuti, demoliscono le molecole organiche e restituiscono all’ambiente la materia, che comincerà un nuovo ciclo. In ogni ecosistema i livelli trofici sono collegati tra loro e costituiscono gli anelli di una catena chiamata catena alimentare. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI ALIMENTARI Nota: In realtà le relazioni alimentari sono molto più complesse perché la maggior parte degli organismi mangia ed è mangiato da più specie, quindi una catena alimentare in realtà è intrecciata con altre catene alimentari a formare una specie di rete che chiamiamo rete alimentare. La rete alimentare, permette di stabilizzare gli ecosistemi molto più di una catena alimentare. Se ci fossero catene alimentari a se stanti e in un ecosistema sparissero del tutto i componenti di uno dei suoi anelli (livelli trofici) si spezzerebbe la catena e anche l’equilibrio esistente e si avrebbe la distruzione di tutto l’ecosistema. Se ci sono reti alimentari con catene alimentari connesse tra loro e in un ecosistema spariscono del tutto i componenti di uno dei suoi anelli (livelli trofici) c’è comunque una via alternativa per mandare avanti la catena e l’ecosistema non si distrugge. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI ALIMENTARI Per rappresentare graficamente i rapporti tra i diversi anelli delle catene (i livelli trofici) gli ecologi utilizzano le piramidi ecologiche, cioè dei diagrammi a forma di piramide dove in basso si riportano i produttori e via via che si sale i consumatori. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA TIPI DI RELAZIONI TIPI DI RELAZIONI TRA ORGANISMI In un ecosistema le popolazioni che lo abitano non vivono isolate, ma stabiliscono tra loro relazioni di vario tipo che possono essere vantaggiose o svantaggiose: RELAZIONI VANTAGGIOSE: mutualismo commensalismo RELAZIONI SVANTAGGIOSE: parassitismo competizione predazione RELAZIONI VANTAGGIOSE Con il termine simbiosi (che letteralmente significa “vita insieme”) si indicano quei rapporti di stretta associazione tra due specie diverse e spesso si tratta di rapporti positivi. Se ne possono distinguere due tipi principali: mutualismo e commensalismo. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI VANTAGGIOSE Parliamo di mutualismo per una relazione in cui entrambe le specie ricavano vantaggio Esempio: il paguro e l’attinia Il paguro pur essendo un crostaceo non ha una protezione rigida per il suo corpo, per cui cercherà riparo in una conchiglia lasciata vuota l’attinia si attacca alla conchiglia del paguro. Il legame tra gli individui di queste due specie è vantaggioso per entrambi infatti il paguro sfrutta i tentacoli urticanti dell’attinia per difendersi, mentre l’attinia utilizza il paguro per spostarsi e nutrirsi dei suoi avanzi. Esempio: i licheni I licheni sono formati dall’associazione tra un fungo e un’alga. L’alga riceve da questa associazione acqua e sali minerali, mentre il fungo riceve dell’alga i prodotti della fotosintesi. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI VANTAGGIOSE Parliamo di commensalismo per una relazione in cui solo una delle specie ricava vantaggio, mentre l’altra non ha né danno né beneficio. Esempio: mollusco bivalve e piccoli granchi o gamberetti la Pinna nobilis, un mollusco bivalve, ospita al suo interno piccoli granchi e gamberetti. Il bivalve non riceve nulla ma gli invertebrati ricevono protezione: una "casa" Esempio: muschi e piante I muschi crescono sulla parte del tronco degli alberi rivolta verso Nord perché è quella più ricca di umidità. Ne traggono vantaggio ma non forniscono alla pianta nulla in cambio né la danneggiano. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA RELAZIONI SVANTAGGIOSE AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA RELAZIONI SVANTAGGIOSE Il Parassitismo è un’associazione tra due organismi di cui uno, il parassita, vive a spese dell’altro traendone nutrimento e accoglienza forzata. Nonostante il parassita danneggi chi gli dà ospitalità, tende a non distruggerlo altrimenti perderebbe colui da cui ricava i vantaggi; ad ogni modo danneggia l’ospite a volte anche in maniera molto seria. Esempio: La Tenia La tenia (o Verme Solitario) è un verme parassita che vive nell’intestino di alcuni animali e di chi si nutre di carne poco cotta proveniente da bestiame contaminato. Esempio: pidocchi, pulci e zecche. Scelgono come ospite l’uomo o alcuni animali, danneggiandoli. Esempio: alcuni funghi. Scelgono come ospiti gli animali e l’uomo causando le micosi. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA RELAZIONI SVANTAGGIOSE AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA La competizione è un tipo di relazione che si verifica quando le risorse del territorio diventano insufficienti a soddisfare le esigenze degli individui e si instaura una lotta tra gli organismi viventi per una stessa risorsa: cibo, spazio, luce o acqua. Può essere interspecifica quando si verifica tra organismi di specie diverse intraspecifica quando si verifica all’interno di una stessa specie Esempio: La luce non è sufficiente a tutte le piante di una foresta molto fitta L’erba di un prato non è sufficiente a sfamare tutti i conigli SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA RELAZIONI SVANTAGGIOSE AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA La predazione è un tipo di relazione che si verifica quando un organismo, il predatore, si nutre di un altro organismo di specie diversa: la preda. Esempio: il leone caccia la gazzella l’aquila caccia i roditori Ma la predazione è una relazione sia negativa che positiva!! se noi consideriamo il destino di una singola preda la predazione ci appare una cosa negativa se noi consideriamo l’intera popolazione delle prede la predazione può apparire una cosa positiva perché evita i danni causati dalla mancanza di spazio o di cibo. Mantiene quindi l’equilibrio tra le specie negli ecosistemi e permette di solito di eliminare solitamente gli individui più deboli di una specie. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA CLIMA IL CLIMA Ad influenzare la vita degli esseri viventi sulla Terra contribuisce in maniera fondamentale IL CLIMA e possiamo parlare dell’esistenza di quattro diverse zone climatiche, in cui l’insolazione e le precipitazioni creano condizioni ambientali simili: i limiti di queste zone sono definiti da quattro paralleli importanti: 1. il Circolo polare Artico 2. il Circolo polare Antartico 3. il Tropico del Cancro 4. il Tropico del Capricorno SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA CLIMA Zona Polare Si ritrova tra i circoli polari e i poli. È caratterizzata da temperature molto rigide e scarse precipitazioni. Il Sole non tramonta mai per sei mesi consecutivi e non sorge mai per i sei mesi successivi Zona Temperata Si ritrova tra i Tropici e i Circoli Polari. È caratterizzata da quattro stagioni ben definite. La durata del giorno della notte è variabile durante l’anno Zona Arida Si ritrova a ridosso dei Tropici È caratterizzata da precipitazioni scarsissime e fortissima escursione termica tra giorno e notte Zona Tropicale Si ritrova compresa tra i due Tropici È caratterizzata da temperature medie sempre superiori ai 20 °C, da precipitazioni abbondanti e l’alternanza di due stagioni: una secca e una umida. La durata del giorno della notte è circa di 12 ore ciascuna. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO Per inquinamento s’intende una modifica, per azione di sostanze tossiche, degli ambienti dove l’uomo opera e dove seguono il loro ciclo vitale piante ed animali. In particolare le modifiche della composizione dell’aria, dell’acqua e del suolo, che gli esseri viventi utilizzano per molti processi vitali (per es. respirazione o alimentazione), possono determinare alterazioni dell’equilibrio vitale esistente in ogni ecosistema tra specie vegetali ed animali (compreso l’uomo) e cambiamenti climatici a volte così rilevanti da costituire un serio pericolo per la sopravvivenza dell’intero pianeta. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO Parliamo di diversi aspetti dell’inquinamento ambientale: INQUINAMENTO ATMOSFERICO INQUINAMENTO DEL SUOLO INQUINAMENTO IDRICO E forme di inquinamento meno facilmente percepibili dall’uomo, ma ugualmente pericolose: INQUINAMENTO LUMINOSO INQUINAMENTO ACUSTICO INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO INQUINAMENTO RADIOATTIVO SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO ATMOSFERICO È un termine che indica tutti gli agenti fisici, chimici e biologici che modificano le caratteristiche naturali dell’atmosfera. La maggior parte dei contaminanti gassosi proviene da processi di combustione o evaporazione. Essi sono: Monossido di carbonio e anidride carbonica. Clorofluorocarburi (CFC), che distruggono lo strato di ozono della stratosfera. Idrocarburi. Piombo e altri metalli pesanti. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO DEL SUOLO è un fenomeno di alterazione del suolo. Fra le sue cause si contano: rifiuti solidi (ad esempio carta, plastica, vetro) rifiuti liquidi (come insetticidi, concimi, idrocarburi, metalli pesanti, fertilizzanti, rifiuti organici) Questo tipo di inquinamento porta all'alterazione del suolo, lo predispone all'erosione e può comportare l'ingresso di sostanze dannose nella catena alimentare fino all'uomo. I rifiuti che raggiungono le falde acquifere sotterranee, inoltre, possono danneggiare il loro delicato equilibrio causando anche un’alterazione delle acque utilizzate. L'inquinamento del suolo può essere eliminato con procedimenti di bonifica. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO IDRICO È causato da numerosi e differenti fattori quali gli scarichi di attività industriali o delle normali attività umane (come i liquami domestici) che giungono nei fiumi, laghi e mari dai grandi centri urbani senza opportuno trattamento. Il tipo di alterazione sui sistemi idrici può arrivare a mettere in pericolo la salute della flora e della fauna coinvolta, fino agli uomini, nuocendo al sistema ecologico, alle riserve idriche per uso alimentare e può ostacolare altri usi legittimi delle acque. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO LUMINOSO È un’alterazione dei livelli di luce naturalmente presenti nell'ambiente notturno. Questa alterazione, più o meno elevata a seconda delle località, provoca danni di diversa natura: ambientali, culturali ed economici. Tra i danni ambientali si possono elencare: alterazione dei ritmi di piante, animali ed uomo, difficoltà o perdita di orientamento negli animali (uccelli migratori, tartarughe marine). Il danno economico è dovuto allo spreco di energia elettrica impiegata per illuminare inutilmente zone che non andrebbero illuminate. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO ACUSTICO È un danneggiamento dell'ambiente urbano e naturale da parte dell'uomo dovuto a una eccessiva esposizione dell'ambiente a suoni di elevata intensità. L'inquinamento acustico può causare nel tempo problemi psicologici e di stress alle persone che ne sono continuamente sottoposte. Le cause dell'inquinamento acustico possono essere fabbriche, cantieri, aeroporti, autostrade, circuiti per competizioni motoristiche SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO È da imputare alle radiazioni elettromagnetiche prodotte da emittenti radiofoniche, cavi elettrici percorsi da correnti alternate di forte intensità, reti per telefonia cellulare e dagli stessi telefoni cellulari. L’opinione pubblica ha recentemente concentrato la sua attenzione su questo tema a causa delle campagne di sensibilizzazione promosse da vari comitati che hanno espresso preoccupazione per la salute dei cittadini. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO INQUINAMENTO RADIOATTIVO L’inquinamento radioattivo è dovuto per lo più a malfunzionamenti o incidenti a impianti nucleari, o al trasporto di scorie radioattive. In natura esistono sostanze radioattive di origine naturale, come l’uranio o il radon. Nota: Il radon è un gas radioattivo proveniente dal sottosuolo e/o dai materiali da costruzione, che si accumula nei piani bassi degli edifici spesso legato ad altri gas. È un gas incolore, inodore e insapore per cui è impossibile percepirne la presenza nell’aria. Per tale ragione la radioattività, è un inquinante pericolosissimo e invisibile! SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA AMBIENTE NATURALE E UMANO - ECOLOGIA INQUINAMENTO La possibilità di evitare o ridurre l’inquinamento nelle sue diverse forme è di incidere sui processi di utilizzo e trasformazione dell’energia attraverso fonti o meccanismi di risparmio energetico, e ricorrere ad esempio alle energie rinnovabili e alla riduzione o al riciclaggio dei rifiuti. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA Nota: Le immagini utilizzate sono state reperite in rete. SCIENZE INTEGRATE Maria Rosaria DE CAGNA
