cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria)

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1 cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria)
" Che tempo farà? " Settimana UNESCO 2007 ECOMONDO EDUCATION 8 Novembre 2007 ITIS “O.Belluzzi” cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria) Bologna

2 United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization L’UNESCO è un organo delle Nazioni Unite. Si occupa di comunicazione, alfabetizzazione, protezione dell’ambiente e miglioramento globale dell’educazione. Un altro suo ruolo molto importante è quello della conservazione del patrimonio culturale. La sede dell’UNESCO si trova a Parigi. L ’organizzazione conta in totale 69 Stati membri.

3 La finestra delle cose………. una combinazione di temperatura e pressione
Tra tutti i pianeti del Sistema solare solo la Terra attualmente ha le condizioni adatte per contenere acqua nelle tre fasi: solida, liquida e gassosa. L’abbondanza di acqua, che conferisce alla Terra vista dallo spazio un bel colore azzurro, è di fondamentale importanza per molti processi che avvengono solo sulla Terra. I pianeti più esterni sono troppo freddi per contenere acqua che non sia allo stato solido. I pianeti più interni sono troppo caldi per avere acqua che non sia allo stato gassoso. Marte attualmente è troppo freddo, ma in altre epoche della sua storia potrebbe aver presentato acqua allo stato liquido sulla superficie.

4 Distribuzione delle acque terrestri
Acqua dolce 3% Altro 0,9% Fiumi 2% Acque superficiali 0,3% Paludi 11% Acque sotterranee profonde 30,1% Acqua marina Laghi 87% 97% Nevai e ghiacciai 68,7% Acque dolci superficiali Acque dolci Se tutta l’acqua della Terra (1,4 109 Km3) fosse distribuita in maniera uniforme sul pianeta, si formerebbe un grande oceano alto circa 3 Km

5 Con i paragoni è più facile…
Quanta acqua c’è sulla Terra? Con i paragoni è più facile… Su 1000 litri di acqua: (un cubo da un metro di lato pieno di acqua) 975 litri si trovano negli oceani e nei mari (acqua salata) 17 litri sono acqua dolce nei ghiacciai e nelle nevi 7,5 litri sono acqua dolce sotterranea Un bicchiere è nell’atmosfera Un bicchierino da liquore nei fiumi e nei laghi

6 Da circa quattro miliardi di anni, da quando l’idrosfera si è formata, l’acqua è praticamente sempre la stessa Il ciclo dell’acqua assorbe circa il 35% dell’energia solare entrante.

7 Il gigantesco ciclo dell’acqua, che coinvolge tutto il globo, si suddivide in innumerevoli cicli minori L’acqua evapora e forma le nubi Le nubi danno luogo alle precipitazioni Le precipitazioni, che cadono sulla terraferma, in parte tornano all’atmosfera per evaporazione dal suolo . e traspirazione dalla vegetazione, in parte scorrono sulla superficie del suolo o s’infiltrano nel sottosuolo (l’acqua sotterranea costituisce un terzo del totale dell’acqua dolce) Il ciclo si chiude con il ritorno più o meno lento al mare

8 L’acqua che si muove da un “serbatoio” all’altro?
La maggior parte dello scambio d'acqua avviene tra l'oceano e l'atmosfera. In pochi decenni fra oceano ed atmosfera si muove per evaporazione e condensazione l’equivalente dell'acqua immagazzinata nelle calotte glaciali. .

9 L’acqua si muove in tempi diversi
come vapore acqueo nell’atmosfera si muove rapidamente intorno al globo con tempi di ore, giorni, mesi allo stato liquido, nei corsi d’acqua e negli oceani, si muove più lentamente in periodi che vanno dai giorni alle migliaia di anni nella sua forma solida, nelle calotte e nei ghiacciai, migra con tempi dell’ordine delle migliaia fino alle decine di migliaia di anni

10 L’acqua non è equamente distribuita
( fattore clima ) L’aridità di alcune aree geografiche con poca precipitazione è una caratteristica del clima.

11 Il pluviometro è lo strumento meteorologico che serve per misurare la quantità di pioggia caduta.
Normalmente dovrebbe essere posto in un campo aperto La pioggia si misura in millimetri 1 mm di pioggia versato su 1 m2 di superficie corrisponde a 1 L d’acqua Nelle zone aride della Terra cadono 250 mm di pioggia in un anno: 250 L di acqua piovuti durante l’anno!!!! Come costruirsene uno a norma …………

12 CAPACITA' IDRICA DEL SUOLO
Osserviamo come l’acqua piovana filtra nei diversi tipi di terreni: SABBIOSI E ARGILLOSI Materiali: - setaccio sostegno bacinella cronometro 2 tipi di terreno La capacità idrica di un suolo dipende dalla sua TESSITURA cioè dalla percentuale di sabbia, limo e argilla, componenti che si differenziano per le dimensioni delle loro particelle.

13 Eventi estremi……… Il 19 settembre in Friuli sono piovuti 180 mm di pioggia in una notte. In caso di piogge particolarmente intense il terreno, indipendentemente dalla tessitura, non riesce più a filtrare l’acqua .

14 Il vapor d’acqua in atmosfera e … una nube in bottiglia
Anche se le nubi sono assenti nel cielo cristallino, l’acqua è sempre presente nell’atmosfera come vapor d’acqua e goccioline che sono troppo piccole per essere viste. La condensazione è il processo che trasforma il vapor d’acqua in acqua liquida. Quando il vapore condensa si formano le nubi.

15 Il vapor d’acqua in atmosfera si può misurare attraverso una grandezza chiamata umidità relativa(quanto manca alla saturazione….) Lo psicrometro è un dispositivo, composto da due termometri. Il primo termometro misura la temperatura ambiente. Il secondo, con il bulbo a contatto con garza bagnata, misura una temperatura detta di bulbo bagnato. La temperatura di bulbo bagnato è più bassa della temperatura ambiente, perché l’acqua evaporando sottrae calore al termometro. Si leggono le due temperature, si calcola la differenza e con l’utilizzo di apposite tabelle si ricava l’umidità relativa.

16 IGROMETRO DI CHISTONI Si versa nel contenitore dell’etere etilico.
Si fa gorgogliare dell’aria con l’aiuto di una pompetta per provocare una rapida evaporazione dell’etere.Il calore per l’evaporazione viene fornito dal liquido stesso che si raffredda. Anche il contenitore metallico si raffredda e contemporaneamente l’aria a contatto. Quando il vapor d’ acqua presente nell’aria si condensa sulla superficie a specchio, si dice che si è raggiunta la temperatura di rugiada. Si annota la temperatura in cui inizia a formarsi la rugiada e grazie ad apposite tabelle, si ottiene il valore di umidità relativa.

17 “GHIACCIO BOLLENTE” Le calotte glaciali hanno un peso notevole nel ciclo globale dell'acqua, quindi ogni cambiamento che le riguardi è in grado di produrre una variazione rilevante nel ciclo dell'acqua

18 polo nord-artico La regione artica è costituita dal Mar Glaciale Artico, parzialmente gelato e circondato da tundre, foreste e permafrost. Questo Mare è composto da grandi ghiacciai di acqua dolce che galleggiano sull’acqua salata….. come un grande iceberg La calotta polare artica comprende ghiacciai, iceberg e lastre di ghiaccio (Groenlandia)

19 polo sud-antartico L'Antartide è un vero e proprio continente circondato dall'oceano. Ricoperto per quasi la totalità da uno strato di ghiaccio con un'altezza media di 2500 m sul livello del mare. Lo strato di ghiaccio si è formato con il passare dei secoli sopra allo strato di terra. La calotta polare antartica rappresenta il 91% del ghiaccio della Terra.

20 Simuliamo in laboratorio …… SITUAZIONE DEL MARE ARTICO
MATERIALI: vaschetta acqua salata blocco di ghiaccio Versiamo un po’ di acqua salata nella vaschetta e aggiungiamo il blocco di ghiaccio; successivamente aggiungiamo ancora acqua salata fino ad arrivare all’orlo della vaschetta. Aspettiamo che tutto il ghiaccio diventi acqua e vediamo i risultati.

21 Simuliamo in laboratorio …… SITUAZIONE DEL CONTINENTE ANTARTICO
MATERIALI: - vaschetta - acqua salata - blocco di ghiaccio piano inclinato asta di sostegno Riempiamo la vaschetta con l’acqua salata fino all’orlo e posizioniamo un piano inclinato appoggiato alla vaschetta. All’altra estremità del piano collochiamo il blocco di ghiaccio, fissato ad un sostegno. Aspettiamo che tutto il ghiaccio diventi acqua e vediamo i risultati.

22 L’influenza della temperatura e la fusione dei ghiacci
Tutti i ghiacciai sul nostro Pianeta sono di acque dolci. Gli iceberg, per esempio, sono enormi masse di acqua dolce ghiacciata che galleggiano sul mare. Che cosa può accadere se grandi masse di ghiaccio si trasformano in acqua? L’acqua dolce si mescola facilmente con l’acqua salata? Quali potranno essere le conseguenze di un aumento di temperatura?

23 Sperimentiamo! MATERIALI: - 2 becher - acqua salata (35 g/L di sale) - cubetti di ghiaccio colorati Utilizziamo due cubetti di ghiaccio colorati con lo zafferano, uno di acqua dolce e uno di acqua salata. Li lasciamo cadere poi in due becher con acqua salata, il nostro mare, e li lasciamo fondere.

24 La fusione dei ghiacci L’acqua che si forma dal cubetto di acqua salata (a sinistra) si mescola completamente con l’acqua del mare. L’acqua che si ottiene da quello di acqua dolce (a destra), resta invece stratificata in superficie e non si rimescola con quella salata del mare. Perché? L’acqua dolce è meno densa di quella salata e rimane quindi in superficie.

25 E se la temperatura aumenta?
Sperimentiamo! Mettiamo in un contenitore dell’acqua colorata. Chiudiamo l’imboccatura con un tappo forato attraversato da un tubicino sottile di vetro. Segniamo il livello dell’acqua e riscaldiamo. Il livello dell’acqua, man mano che questa si riscalda, sale verso l’alto. Perché? L’acqua, come tutte le cose, si dilata o si contrae a seconda della temperatura.

26 conclusioni SE FONDE IL GHIACCIO ? Ghiacci posti sulla terraferma :
Antartico Permafrost Groenlandia Alpi Himalaya Ghiacci sul Mare Artico Il mare s’innalza di livello. Il mare mantiene il livello attuale Molte coste e città del pianeta verranno sommerse

27 Molte coste e città del pianeta verranno sommerse anche a causa della dilatazione termica: il volume delle acque dei mari aumenta se aumenta la temperatura

28 Cambiamenti climatici a livello globale La Corrente del Golfo……
un attore del clima in Europa Le acque calde che arrivano dai Caraibi lambiscono le coste europee dell’Atlantico, poi si inabissano, spingendo le acque fredde profonde verso Sud. Così il ciclo si chiude. Questo flusso di acqua calda determina la mitezza del clima in Europa. Se fondono i ghiacciai, aumenta il flusso di acqua dolce che arriva negli oceani, varia la salinità delle acque oceaniche e il flusso di acqua calda si indebolisce. L'interruzione della Corrente del Golfo nell'arco di dieci anni potrebbe ridurre le temperature medie in Europa di 4-10 °C.

29 Il cambiamento climatico alle nostre latitudini
Aumento delle temperature: Variazioni nel ciclo delle piante Aumento dell’ evaporazione Riduzione dei ghiacciai alpini Estremizzazione delle precipitazioni: Maggiore durata e frequenza della siccità Maggiore ricorso alle irrigazioni Forti prelievi fluviali e nel sottosuolo Aumento della violenza delle precipitazioni Diminuzione dell’infiltrazione Aumento del ruscellamento superficiale Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto

30 Fattori della crisi idrica
Consumi crescenti Aumento della popolazione Aumento del benessere (dalla polenta alla bistecca) Nuovi bisogni indotti (es: kiwi) Riduzione della qualità e quantità della risorsa Inquinamento Sperperi Impermeabilizzazione dei suoli (infiltrazione) Cambiamenti climatici Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marlettoi

31 Lo stato dell’ambiente è determinato dai bilanci
dati meteorologici dati pedologici dati agronomici Bilancio idrico di un suolo coltivato e’ l’equivalente di un bilancio economico, dove le piogge sono incassi e l’evaporazione spese. Afflussi – Deflussi = Variazione della riserva di acqua Una diminuzione della disponibilità idrica nei suoli unita alla perdita di fertilità dei terreni (molto sfruttati) e alla salinizzazione delle falde e dei corsi idrici superficiali danno … LA DESERTIFICAZIONE! Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto

32 Stili di vita: consumi idrici
A Bologna le sole risorse idriche da fonti superficiali non sono sufficienti !!! Nel periodo estivo e pre-autunnale è indispensabile ricorrere ad un massiccio prelievo da falda Il sistema idro-potabile bolognese Fonte HERA S.p.A Ing.G Leoni Il massiccio prelievo di acqua dal sottosuolo può superare la capacità di ricarica della falda

33 Mediamente per fare una doccia gli studenti Belluzzi usano 70-100 L di acqua

34 Carenza di infrastrutture specie nelle aree più povere
1/3 della popolazione mondiale non ha accesso all’acqua potabile Di questi 2 miliardi di abitanti del pianeta che non hanno accesso all’acqua potabile il 40% sono in Africa Fonte: HERA S.p.A Ing.G Leoni

35 Sistema di alimentazione

36 Stili di vita: alimentazione
Un pasto 100 g pasta -> 100 L di H2O 100 g manzo -> 1000 L 50 g verdura -> 50 L 100 g pane -> 100 L 200 g di frutta -> 100 L 1 bicchiere di vino -> 200 L 1 caffè (zuccherato) -> 20 L Totale = 1570 L di H2O Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto, Dr. F.Zinoni

37 Spiegazione …. Per fare 1 kg di carne bovina ci vogliono 10 kg di farina (mangimi) Per 1 kg di farina serve un metro cubo di acqua, cioè 1000 L d’acqua Per la bistecchina da 100 g servono 1000 L d’acqua Supponiamo che 100 g di pasta equivalgano a circa 100 g di farina di grano Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto, Dr. F.Zinoni

38 Cosa fare? A livello generale esercitare la massima pressione possibile perché i “Grandi della Terra” e le Autorità si occupino a tutti i livelli del problema climatico A livello locale provare a familiarizzarsi con le questioni idriche del proprio territorio (Autorità di Bacino, Enti Bonifica, Hera…) A livello personale eliminare ogni spreco di acqua potabile, dal lavaggio auto, al bagno in vasca, alle perdite dei rubinetti…. Possibilità di raccogliere l’acqua piovana. Risparmiare acqua potabile significa risparmiare anche energia