Il sistema Terra di Mariangela Buccella Serena Caporale Martina Giallorenzo Paola Lenza Che cos’è un sistema? Un sistema è un insieme di elementi connessi tra loro , che si comporta come un tutt’uno. Un sistema può essere aperto, isolato o chiuso. Un sistema è un sistema che scambia materia ed energia con l’ambiente esterno; un sistema isolato è un sistema che non scambia né materia né energia; un sistema chiuso è un sistema che scambia energia ma non materia. Il sistema Terra Possiamo considerare il nostro pianeta un sistema poiché è un insieme di rocce, acqua e aria. È un sistema in equilibrio dinamico, che cioè si rinnova di continuo tramite meccanismi di retroazione. È un sistema chiuso, che pur ricevendo energia dal Sole, è composto sempre dalla stessa materia. Il sistema Terra è costituito da “involucri” immaginari, chiamati sfere geochimiche o domini. Queste sfere sono: litosfera, idrosfera, atmosfera e biosfera. La litosfera La litosfera è la parte solida del pianeta Terra e comprende la crosta terrestre e una parte del mantello esteriore, fino all’astenosfera. È suddivisa in due categorie: 1. la litosfera oceanica, spessa tra i 100 e i 150 km; 2. la litosfera continentale, spessa tra i 40 e i 200 km. L’aspetto del nostro pianeta viene modificato da agenti endogeni ed agenti esogeni. Gli agenti endogeni sono i fenomeni orogenetici, sismici e vulcanici, i quali prendono la loro energia dall’interno del pianeta. Gli agenti esogeni sono le precipitazioni, il vento, le variazioni di temperatura, le acque, i ghiacciai e gli esseri viventi, i quali prendono la loro energia dall’esterno. Tettonica delle placche Essa è frammentata in una serie di placche tettoniche o litosferiche, le quali sono in continuo movimento (tettonica delle placche), causato dai moti convettivi del mantello. Ai cui margini delle placche si concentrano magnetismo, sismicità e orogenesi. I margini possono essere di tre tipi: o convergenti, che cioè si avvicinano tra loro e sono distruttivi; o divergenti, che cioè si allontanano e sono costruttivi; o trasformi, che cioè scorrono l’una accanto all’altra provocando terremoti ad alta intensità. A loro volta esistono diversi tipi di margini convergenti: o placca oceanica contro placca continentale = formazione dei vulcani; o placca oceanica contro placca oceanica = formazione di isole vulcaniche; o placca continentale contro placca continentale = formazione di orogenesi. I minerali e le rocce I minerali sono sostanze inorganiche allo stato solido, omogenee e caratterizzate da una precisa composizione chimica. Si possono formare in tre modi: o dalla solidificazione dei magmi; o dalla precipitazione di sali disciolti in acque marine poco profonde; o dalla sublimazione da vapori. I minerali sono diffusi in tutta la crosta terrestre, ma sono concentrati nei giacimenti minerari, situati maggiormente nel sottosuolo, ma anche a cielo aperto e sott’acqua. Le rocce sono aggregati naturali di minerali diversi, divise in tre grandi categorie a seconda del processo da cui hanno avuto origine. Sono suddivise in: o rocce magmatiche, derivanti dalla solidificazione del magma: o rocce sedimentarie, derivanti dalla deposizione e dall’accumulo di detriti; o rocce metamorfiche, derivanti dalla trasformazione di rocce sottoposte a pressione e/o temperature elevate. L’idrosfera L’idrosfera comprende l’acqua in tutte le sue forme, ovvero stato solido, liquido e gassoso. È l’unico pianeta del Sistema Solare ad avere l’acqua, cosa che lo ha reso vivibile. L’acqua si presenta nella litosfera (nelle rocce), nell’atmosfera (vapore acqueo e nubi), nella biosfera (nella flora e nella fauna), sulla crosta terrestre e nel sottosuolo. Sulla Terra ci sono circa 1,5 miliardi di km3 d’acqua, di cui il 97% è salata. L’atmosfera L’atmosfera è l’insieme dei gas presenti sulla Terra. I principali gas sono l’ossigeno, l’azoto e l’anidride carbonica, ma troviamo anche altre piccole percentuali di altri gas. L’atmosfera si divide in: troposfera, la fascia che circonda la Terra; stratosfera (o ozonosfera), strato successivo alla troposfera; mesosfera, strato successivo alla stratosfera; ionosfera (o termosfera), strato successivo alla mesosfera; esosfera, l’ultimo strato che termina quando la densità dei suoi gas è uguale a quella dello spazio interstellare. La biosfera La biosfera è l’insieme delle zone della Terra in cui si sviluppa la vita, quindi l’idrosfera, la litosfera e i primi 5 km dell’atmosfera. Il pianeta Terra è l’unico in tutto il Sistema Solare ad ospitare forme di vita e questo è possibile grazie alle radiazioni solari, al campo magnetico terrestre, alla temperatura idonea, alla presenza di un’atmosfera e di elementi e composti chimici, dell’acqua e di un satellite. Poiché i viventi sono insediati in territori e ambienti differenti, diciamo che la biosfera è divisa in ecosistemi, ognuno dei quali comprende l’ambiente e le sue forme di vita. Interazioni tra biosfera e litosfera Molte spiagge sono costruite anche da molluschi marini o da frammenti di coralli e alcune rocce compaiono proprio grazie alla presenza di essere umani: il calcio è costruito da ossa o da gusci cementati, il guano deriva da escrementi di uccelli ed è ricco di fosforo, il carbone viene dalla fossilizzazione di vegetali. Interazioni tra idrosfera e litosfera Si può vedere l’azione dell’idrosfera sulla litosfera con le acque dei fiumi e dei ghiacciai, che scavando gole e valli sulle montagne, trasportano i detriti. Il mare, invece, disgrega le rocce e trasporta i detriti sulle spiagge. Interazioni tra atmosfera e litosfera L’atmosfera con variazioni di temperatura, pioggia, neve e processi fisici e chimici trasporta i materiali erosi e li deposita sul terreno. Interazioni tra atmosfera e biosfera L’atmosfera aiuta ogni essere vivente evitando il passaggio dei raggi ultravioletti e riscalda la Terra impedendo variazioni violente di temperatura. Anche la biosfera aiuta la Terra, fornendo ossigeno, derivante dalla fotosintesi clorofilliana delle piante. Interazione tra uomo, litosfera, atmosfera, idrosfera e biosfera Queste interazioni danneggiano il nostro pianeta e sono circa 10000 anni che l’essere umano modifica l’ambiente che lo circonda e, soprattutto, nell’ultimo secolo. L’uomo ha influito troppo pesantemente sull’ambiente, producendo sostanze inquinanti e consumando le risorse non rinnovabili, le peggiori: petrolio, carbone, gas naturale e uranio. L’uomo sta davvero rischiando di trasformare la Terra in un pianeta malato e quasi inabitabile. Interazioni tra uomo, litosfera e idrosfera L’uomo, tagliando gli alberi, favorisce le frane. Infatti, le radici delle piante creano una sorta di rete che impedisce alla terra di cadere quando piove troppo. Ma se le piante non ci sono non c’è nulla che possa trattenere la terra, che cade. Esperimento sul suolo Per dimostrare ciò abbiamo fatto un esperimento: 1. Abbiamo tagliato un lato a tre bottiglie e abbiamo inserito della terra; 2. Abbiamo tolto il tappo alle bottiglie e in una abbiamo aggiunto delle piantine, in un’altra delle foglie e dei rametti secchi e in un’altra ancora abbiamo lasciato solo la terra; 3. Abbiamo tagliato il fondo di altre tre bottiglie l’abbiamo legato sotto la bocca delle tre precedenti; 4. Abbiamo versato la stessa quantità d’acqua in ogni bottiglia e abbiamo osservato. Ecco i risultati: L’inquinamento Le interazioni tra le diverse sfere biochimiche sono legate da un equilibrio ben definito, che negli ultimi anni si sta rompendo a causa dell’uomo. Infatti, l’essere umano influisce molto sul Sistema Terra e i suoi comportamenti stanno modificando questo equilibrio. L’inquinamento può essere nell’aria, nell’acqua e nel suolo. Inquinamento dell’acqua L’inquinamento dell’acqua consiste nella contaminazione delle acqua del pianeta da liquami, rifiuti domestici, urbani, chimico industriali e nucleari. Un’altra causa di inquinamento è rappresentata dal petrolio che finisce nelle acque a seguito di incidenti o lavaggi illegali delle petroliere. Causa una variazione chimica nell’acqua, la cui tensione superficiale cambia e con essa la fauna acquatica. Inoltre, l’inquinamento dell’acqua causa un aumento di batteri e virus e l’assorbimento di questi microrganismi da parte dei molluschi destinati all’alimentazione. Inquinamento dell’aria L’inquinamento dell’aria può avvenire in diversi modi tramite fonti naturali, cioè vulcani, incendi, amianto, processi biologici, e fonti antropiche, cioè veicoli, riscaldamento domestico, industrie e attività artigianale. L’inquinamento dell’aria causa effetto serra, piogge acide e smog. L’effetto serra è un effetto climatico che consiste nel surriscaldamento degli strati inferiori dell’atmosfera, a causa dei cosiddetti gas serra. Le piogge acide consistono nell’aumento dell’acidità dell’acqua piovana, a causa di anidride carbonica, biossido di zolfo e ossidi di azoto che formano rispettivamente acido carbonico, acido solforico e acido nitrico. Lo smog è un insieme di processi che riguardano ozono, ossidi di azoto e composti organici volatili e che si manifestano con una foschia gialla-marrone dannosa per la salute sia dell’uomo che degli animali. Inquinamento del suolo L’inquinamento del suolo è una variazione chimica naturale del terreno. È causato da rifiuti, acque di scarico, prodotti fitosanitari, idrocarburi, diossine, metalli pesanti, solventi organici e scorie radioattive. Questo tipo di inquinamento genera molti pericoli per la salute umana (come il rischio di bere acqua contaminata, il rischio di mangiare sostanze tossiche inconsapevolmente, ecc.) e per l’ecosistema (se una parte della catena alimentare incorpora malattie, queste poi si ripercuotono sull’intera catena alimentare). Gli 8 maggiori disastri ambientali causati dall’uomo Si pensa che Dio abbia creato la Terra in 7 giorni, ma sono 8 i principali,i disastri ambientali causati dall’uomo. Eccone una classifica: 1) La guerra; 2) Il disastro chimico di Bhopal; 3) Lo scoppio del reattore nucleare di Cernobyl; 4) La nube tossica a Seveso; 5) L’incidente della Exxon Valdez; 6) Il Love Canal; 7) Il Great Pacific Garbage Patch; 8) Mississippi Dead Zone. 1. La guerra 2. Il disastro chimico di Bhopal I conflitti a fuoco sono, anche se indirettamente, causa di tante catastrofi. A questi si aggiungono poi le armi nucleari, le cui scorie producono malattie e malformazioni e contaminano l’ambiente sbilanciando il suo ecosistema. Nella contea di Mavda Prades (India), il 3 dicembre 1984, vi fu una fuga di pesticidi da una fabbrica della Union Carbide. Questa causò circa 4000 morti, per opera di una nebbia che si diffuse nella zona. Circa 50000 furono contaminati e circa 20000 le morti causate indirettamente. 3. Lo scoppio del reattore nucleare di Cernobyl 4. La nube tossica a Seveso Il 26 aprile 1986, nel tentativo di testare una nuova teoria, vi furono delle complicazioni ed ebbe luogo una reazione nucleare che esplose. Morirono 50 persone e ancora oggi si sentono gli effetti di quell’incidente. Nel tempo, sono stati circa 4000 i casi di cancro. Una fabbrica di pesticidi a Seveso (Italia), il 10 luglio 1976, rilasciò una nube di tetraclorodibenzoparadiossi na, che infettò l’intera zona circostante. Oltre 600 persone sono state costrette ad evacuare la zona e altre diverse migliaia si avvelenarono a causa della diossina. 5. Incidente della Exxon Valdez 6. Love Canal La petrolifera Exxon Valdez si arenò il 24 marzo 1989 versando 40,9 milioni di litri di petrolio greggio sulla costa asiatica, prossima all’Alaska. Ancora oggi oltre 26000 litri di petrolio aderiscono ai fondali oceanici. Nel XIX secolo fu iniziata la struttura di questa fonte di energia idroelettrica da parte di William Love, la quale però fu abbandonata e non fu mai completata. Ora è usata come discarica. 7. Great Pacific Garbage Patch 8. Mississippi Dead Zone È un vortice marino, capace di attirare a sé inquinamento, rifiuti e spazzatura. Questo fenomeno si trova soprattutto nei mari del Pacifico e trasporta maggiormente plastica nelle acque. È il delta del Mississippi, il più sporco del mondo, secondo l’università di Santa Barbara. Gli statunitensi, scioccati dalla notizia, spostarono le aziende in altre zone, trasformando così il delta del Mississippi in una zona morta. La tutela dell’ambiente La tutela ambientale trova le sue radici nel periodo del Romanticismo, nel quale gli artisti prestavano molta attenzione alla natura, e nella tradizione sanitaria in Inghilterra dopo il 1850. Però soltanto negli anni Sessanta e Settanta del secolo scorso il problema ambientale ha iniziato ad avere un importante rilievo politico, culturale e sociale: inizialmente, la tematica dell’ambiente si è risvegliata nelle menti di poche persone, ma la Giornata della Terra nel 1970 e la Conferenza delle Nazioni Unite sull’ambiente umano del 1981 hanno portato più persone ad interessarsi a questo argomento. Notevole importanza hanno avuto ed hanno tuttora i mass media, che diffondono messaggi su questa tematica attraverso film, documentari, servizi nei telegiornali e articoli sui giornali. GRAZIE PER L’ATTENZIONE!!!! FINEEEEE