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Aria buona
dal mare
viviDARIA
Le alghe e le piante acquatiche
producono la maggior parte
dell’ossigeno presente nell’atmosfera
Materiale occorrente
SCHEDA INSEGNANTE
Una bacinella profonda, un ciuffetto di Elodea canadensis (acquistabile in negozi per
acquari), un imbuto (possibilmente di vetro), un provetta con l’imboccatura
abbastanza grande da potervi inserire il gambo dell’imbuto, un orologio, una lampada
da 100 watt e una presa elettrica (facoltative).
Una soluzione preparata con qualche goccia di blu di bromotimolo (acquistabile in
negozi per acquari anche con il nome di “indicatore di presenza di CO2”) in acqua,
un pennarello indelebile, 5 provette contrassegnate con i numeri 1, 2, 3, 4, 5 (oppure 5
barattoli piccoli), alcune cannucce da bibita, un paio di contagocce, acqua minerale
frizzante, succo di limone.
Cosa fare
Pensando all’importanza delle
piante e alla loro presenza sul
nostro pianeta, siamo portati a
interessarci soprattutto di quelle
che ricoprono il suolo di prati e
boschi, piuttosto che alle alghe
o alle altre piante acquatiche
che popolano le acque dolci e
salate. Eppure, a ben guardare,
le alghe sono ampiamente utilizzate in molti campi, sotto forma
di tisane depurative e creme cosmetiche, di additivi alimentari,
di cibo per le persone (le alghe
fritte, ad esempio) o di foraggio
per animali. Si tratta di un
gruppo molto vario per aspetto,
dimensioni, e perfino colore. Accanto alle alghe rosse troviamo
quelle azzurre e, soprattutto,
quelle verdi, componenti fondamentali del fitoplancton (insieme di microrganismi vegetali
trasportati dalle correnti marine)
che è alla base delle catene alimentari acquatiche.
Le alghe verdi, inoltre, hanno
una storia evolutiva interessante,
legata a quella delle alghe azzurre, le antichissime parenti che
furono le prime ad intraprendere
la “ via dell’ossigeno”, sfruttando
l’energia luminosa della luce solare grazie al particolare pigmento
presente
nel
loro
organismo; esse realizzarono
così, per la prima volta, la fotosintesi, producendo ossigeno e
favorendo la sua utilizzazione
scheda 6.1
OBIETTIVI
nelle combustioni, respirazione
compresa.
al termine dell’attività
Ancora oggi, del resto, i 4/5 deli bambini saranno
l’attività fotosintetica sul nostro
in grado di:
pianeta e, quindi i 4/5 della produzione di ossigeno, sono affidati
proprio alle alghe e alle altre
• Capire che il punto
piante acquatiche.
essenziale della
È certamente un dato che fa rifotosintesi consiste nella
flettere: chi avrebbe mai detto
collaborazione fra
che le alghe, in particolare
clorofilla e luce.
quelle del fitoplancton marino,
potessero superare nella capa• Verificare la produzione
cità complessiva di assorbire anidi ossigeno da parte
dride carbonica e produrre
delle piante verdi.
ossigeno, l’imponente massa
della chioma degli alberi e la di• Comprendere che la
stesa degli innumerevoli fili
fotosintesi e respirazione
d’erba di un prato?
sono due processi
Tra le piante acquatiche magdiversi.
giormente attive nella produ• Realizzare che anche le
zione
di
ossigeno
spicca
piante verdi, come tutti
l’Elodea candensis, detta anche
gli organismi viventi,
“peste d’acqua” per la sua verespirano producendo
locità di riproduzione, che vive
anidride carbonica.
nelle acque dolci. È possibile
procurarsene alcuni esemplari
presso i negozi che servono gli
acquariofili.
Versate acqua nella bacinella,
mettete sul fondo del recipiente con l’imbuto rovesciato.
un ciuffo di elodea con il gambo Riempite d’acqua la provetta e
rivolto verso l’alto e copritelo capovolgetela sul gambo del-
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l’imbuto cercando di non lasciare entrare bollicine d’aria; se
la manovra crea problemi inserite direttamente il ciuffo di elodea nella provetta piena
d’acqua.
Esponete ora il recipiente alla
luce solare intensa oppure a
una lampada da 100 watt. Prendete il tempo con l’orologio ogni
5 minuti, e osservate cosa succede nella parte alta della provetta. Quando ritenete che si sia
formata una sufficiente quantità
di ossigeno, chiedete ai bambini
di commentare quanto hanno
potuto osservare.
Per “giocare” ancora con la fotosintesi e fare un'altra esperienza chiarificatrice bisogna
conoscere il comportamento di
una sostanza, il blu di bromotimolo, che è un indicatore, ovvero un composto capace di
rivelare se una soluzione è acida
oppure no, attraverso il suo cambiamento di colore. Il blu di bromotimolo è, infatti, giallo in
ambiente acido, verde pallido in
ambiente debolmente acido e
blu (vira al blu, per dirla con i chimici) se l’ambiente va al di
sopra del punto di neutralità. Nel
nostro caso il blu di bromotimolo
diventa giallo o verde pallido se
è in presenza di anidride carbonica e blu se è in presenza di ossigeno.
Prima di iniziare l’esperienza scrivete i numeri sulle provette e
riempite la provetta n.1 di 15 ml
di acqua con due gocce di indicatore poi tenetela da parte
per utilizzare il liquido come colore di riferimento.
Per dimostrare che il blu di bromotimolo vira al giallo in ambiente acido versate nella
provetta n. 2,15 ml di acqua con
qualche goccia di limone (sostanza notoriamente acida) e
poi aggiungete due gocce di in-
dicatore.
Introducete nella provetta n.3
15 ml di acqua più due gocce di
bromotimolo, poi soffiateci dentro con una cannuccia finché il
colore non vira al verde pallido.
Chiedete ai bambini: quale sostanza avete prodotto per provocare questo cambiamento di
colore?
Introducete ora nella provetta
n.3 un rametto di elodea, esponetela alla luce solare o a quella
di una lampadina dai 100 watt e
osservatela ogni 10 minuti per
circa tre quarti d’ora. Chiedete
ai bambini se possono registrare,
nel tempo, un cambiamento di
colore. Se l’indicatore vira al blu,
quale considerazione potete
fare?
Versate l’acqua frizzante nella
provetta n. 4 e versateci due
goccia di bromotimolo, vedrete
l’indicatore virare immediatamente al giallo per la notevole
presenza di CO 2 disciolta nell’acqua. Inserite un rametto di
elodea nella provetta, esponetela ad una fonte di luce e controllate il colore del liquido dopo
alcune ore. Quanto tempo è necessario perché l’indicatore viri
al blu?
Mettete ora nella provetta n.5 15
ml di acqua più due gocce di
soluzione di blu di bromotimolo e
un rametto di elodea e tenete la
provetta al buio per mezz’ora.
Trascorso il tempo, osservate il
contenuto della provetta. Chiedete ai bambini: il colore della
soluzione è cambiato? Se non è
cambiato cosa se ne può dedurre? Evidentemente, la quantità di CO 2 prodotta dalla
pianta durante le respirazione è
molto bassa, e, comunque, assai
minore di quella che un organismo animale (in questo caso
quello di un bambino) e in
grado di emettere respirando.
Considerazioni
finali
Chiedete ai ragazzi di riflettere sulle
attività svolte e ponete le seguenti
domande:
• Siete persuasi dell’importanza
delle piante acquatiche nella produzione di “quel sovrappiù di ossigeno di cui vivono gli uomini e gli
animali” (K. Lorenz)?
• Oltre al processo di fotosintesi, le
piante effettuano anche la respirazione, come ogni essere vivente?
• La respirazione avviene solo
quando la pianta si trova al buio?
Se pensate che sia così provate a
immaginare una pianta che “trattiene il respiro” per tutte le ore di
luce, vi sembra plausibile?
• Pensate che la “buona salute” di
una comunità acquatica dipenda da un equilibrato rapporto
fra piante verdi e animali?
• Ritenete che la protezione delle
piante e delle alghe sia importante per la conservazione degli
ambienti acquatici?
Nel periodo estivo si legge spesso
sui giornali di una eccessiva “fioritura algale” che ha l’effetto di rendere scarsamente ossigenate le
acque marine poco profonde.
Come si concilia questa notizia, che
ha una connotazione negativa, con
l’attività “buona” di produzione di
ossigeno delle alghe?
Per dare una risposta è utile sapere
che il fenomeno si verifica quando
nelle acque marine arrivano troppi
“nutrienti”, che provengono, ad
esempio, dai campi concimati.
L’abbondante nutrimento fa crescere il numero delle alghe che non
riescono più ad essere tutte “mangiate” e riciclate dagli animali dalla
catena alimentare: molte di esse,
quindi, muoiono restando nell’acqua e vanno incontro a processi di
decomposizione che sottraggono
ossigeno all’ambiente e producono
altre sostanze di rifiuto che si accumulano nell’acqua.
• Pensate che sarebbe corretto
dire che le alghe muoiono “di indigestione”?
• Quale attività umane, oltre all’agricoltura, potrebbero contribuire all’inquinamento delle
acque dolci e salate, mettendo
a rischio la produzione del prezioso ossigeno?