Indagine sullo stato di salute della nostra atmosfera CHE ARIA TIRA? Indagine sullo stato di salute della nostra atmosfera

CAPITOLO 1 L’ATMOSFERA TERRESTRE Origine dell’atmosfera L’atmosfera attuale Le sfere I gas della nostra atmosfera

CAPITOLO 2 STATO DI SALUTE Effetto serra e i gas che lo provocano Rischio glaciazione Piogge acide Buco dell’ozono Gli effetti dell’inquinamento sull’uomo Conclusione

L’ORIGINE DELL’ATMOSFERA Ai primordi della Terra l’aria era composta da gas leggeri come idrogeno, elio e in grandi quantità metano, ammoniaca e azoto. A causa di una temperatura elevata i gas più leggeri vennero dispersi nello spazio. L’atmosfera attuale si è formata in seguito alla liberazione di gas dall’interno della terra a causa di impatti con meteoriti ed eruzioni vulcaniche rilasciando azoto, anidride carbonica e vapore acqueo. L’ossigeno si è formato dalla dissociazione del vapore acqueo sotto l’azione di scariche elettriche e, grazie alla conversione fotochimica avvenuta, ha dato luogo alla formazione dell’ozono. In seguito alla condensazione del vapore acqueo, l’acqua piovana originò gli oceani.

L’ATMOSFERA ATTUALE La Terra è l'unico pianeta a possedere un'atmosfera ricca di elementi fondamentali per consentire la presenza della vita: l’azoto e l’ossigeno che dominano nettamente dal livello del mare a 10-12 km. Essa costituisce uno schermo che assorbe le radiazioni ultraviolette e particelle provenienti dal Sole, protegge inoltre la superficie terrestre dall'impatto delle meteoriti. La composizione chimica e le caratteristiche fisiche dell'atmosfera variano secondo la quota.

LE SFERE Troposfera :È lo strato in cui si verificano quasi tutti i fenomeni meteorologici e contiene l'80% della massa gassosa totale e il 99% del vapore acqueo. Salendo in quota, oltre a pressione e temperatura, diminuisce anche il contenuto di vapore acqueo dell'aria. Ad un certo punto la temperatura si stabilizza a −60 °C circa: è la tropopausa, la zona di transizione fra troposfera e stratosfera. Stratosfera: È lo strato atmosferico che sta al di sopra della troposfera ed arriva ad un'altezza di 50-60 km. alcuni punti dell'ozonosfera lo strato di ozono si è assottigliato (fenomeno del buco nell'ozono) al punto tale che non offre più un'efficace protezione ai raggi ultravioletti. Mesosfera: In questa zona, che va dai 50 agli 80 km di quota, l'atmosfera non subisce più l'influsso della superficie terrestre ed è costante a tutte le latitudini. Non ci sono né nubi o perturbazioni. In queste condizioni i gas si stratificano per diffusione e la composizione chimica media dell'aria inizia a variare a mano a mano che si sale. Il biossido di carbonio scompare e anche la percentuale di ossigeno inizia a diminuire con la quota. Inoltre aumentano anche le percentuali di gas leggeri come elio e idrogeno. Ionosfera: è lo strato di atmosfera in cui i gas atmosferici sono fortemente ionizzati. Contiene, nel suo insieme, una frazione minima della massa gassosa atmosferica, circa l'1%. La sua temperatura arriva ai 1 700 °C. La ionosfera in grado di riflettere le onde radio, aiutandole a propagarsi oltre la portata visibile. Esosfera: È la parte più esterna dell'atmosfera terrestre, dove la composizione chimica cambia radicalmente. Tramite metodi di osservazione indiretti e da calcoli teorici si ricava che la temperatura dell'esosfera aumenta con l'altezza fino a raggiungere, se non addirittura superare, i 2 000 °C.

I GAS DELLA NOSTRA ATMOSFERA L‘atmosfera terrestre è l'nvolucro di gas che riveste il pianeta Terra. Ha una struttura piuttosto complessa e divisa in più strati, che in ordine di altezza sono: troposfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera, esosfera; la sua composizione chimica media al suolo è la seguente: Azoto (N2): 78,08% Ossigeno (O2): 20,95% Argon (Ar): 0,93% Vapore acqueo(H2O): 0,33% in media (variabile da circa 0% a 5-6%) Biossido di carbonio (CO2): 0,032% (320 ppm) Neon (Ne): 0,00181% (18 ppm) Elio (He): 0,0005% (5 ppm Metano (CH4): 0,0002% (2 ppm) Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm) Xeno (Xe): 0,000008% (0,08 ppm) Ozono (O3): 0,000004% (0,04 ppm) Sono anche presenti, in tracce, ossidi di azoto (NO, NO2; N2O), monossido di carbonio (CO), ammoniaca (NH3), biossido di zolfo (SO2), solfuro di idrogeno (H2S). Non tutti gli strati hanno le stesse concentrazioni di gas: ad esempio il vapore acqueo è presente quasi soltanto nella troposfera, lo strato più basso, ed è praticamente assente nella termosfera e nell'esosfera, che viceversa contengono quasi tutto l'elio e l'idrogeno. L'ozono è contenuto in massima parte nella stratosfera, in cui costituisce un importante strato.

EFFETTO SERRA L'effetto serra è un fenomeno naturale che consiste nell'intrappolamento di una radiazione energetica ad opera di una membrana semi trasparente. I raggi solari a corta lunghezza d’onda penetrano facilmente la membrana semi trasparente -costituita dai gas serra- perdendo anche una quota di energia. I raggi raggiungono la superficie del pianeta che in parte li riflette. I raggi solari riflessi tornano di nuovo alla membrana semi trasparente (i gas serra) che ancora una volta lascia passare solo una quota di energia che corrisponde alle onde con lunghezza d'onda minore mentre riflette le lunghezze d'onda maggiore, alle quali si somma anche il calore che emana la superficie riscaldata del pianeta: una parte della radiazione emessa dal suolo viene assorbita dall'atmosfera e riemessa in tutte le direzioni, quindi in parte anche verso il suolo. L'effetto serra permette quindi alla Terra di avere una temperatura media superiore al punto di congelamento dell'acqua e dunque consente la vita come noi la conosciamo.

RISCHIO GLACIAZIONE L'effetto serra provocato dai gas di scarico del mondo industrializzato rischia di provocare una nuova glaciazione, sul modello di quella che investì l'Europa Occidentale migliaia di anni fa, con terribili conseguenze che si estenderebbero fino all'area mediterranea. Nell'Emisfero Nord questo scatenerebbe una serie di paurosi effetti a catena: l'incommensurabile quantità d'acqua gelata e dolce che entrerebbe nell'Oceano raffredderebbe la Corrente del Golfo, alla quale paesi come l'Islanda, la Penisola Scandinava, l'Irlanda e la Scozia devono tanta parte della loro abitabilità. Il clima di tutta l'Europa Occidentale diverrebbe bruscamente più freddo, e l'Italia non sarebbe certo risparmiata grazie alla protezione della catena alpina.

PIOGGE ACIDE Le piogge acide sono precipitazioni contaminate dalla presenza di composti a reazione acida, che si sono formati nell'atmosfera come conseguenza di processi di combustione. Esse sono tra le cause principali della distruzione della vegetazione. Centrali termoelettriche e impianti di riscaldamento riversano nell'atmosfera milioni di tonnellate di anidride solforosa e di ossidi di azoto. Queste sostanze, reagendo con il vapore acqueo, presente nell'atmosfera sotto forma di nuvole, formano acido solforico e acido nitrico (o nitroso) e danneggiano anche i corsi d’acqua. La ricaduta con le piogge di tali composti chimici può verificarsi anche a notevole distanza dai luoghi dove sono avvenuti i processi di combustione, e si ripercuote pesantemente su tutto l'ambiente.

IL BUCO DELL’OZONO Si definisce comunemente buco nell'ozono la riduzione temporanea dello strato di ozono (ozonosfera) che avviene ciclicamente durante la primavera nelle regioni polari. Lo strato di ozono (O3) funge da filtro per le radiazioni ultraviolette che possono essere dannose per la pelle, causare una parziale inibizione della fotosintesi delle piante, e distruggere frazioni importanti del fitoplancton che è alla base della catena alimentare marina. Quando un raggio ultravioletto colpisce una molecola di ozono, questa lo assorbe scindendosi in O2 + O. L‘ossigeno monoatomico formato reagisce con una molecola di O2 per formare ancora ozono, e il ciclo quindi ricomincia. L'equilibrio di queste reazioni fotochimiche è facilmente perturbato da molecole, come i clorofluorocarburi che sono considerati fra i principali responsabili del buco nell'ozono.

GLI EFFETTI DELL’INQUINAMENTO SULL’UOMO Il fenomeno ricercato da alcuni studiosi afferma che il corso dell’evoluzione rischia di avere un blocco provocando la scomparsa di numerose specie animali e, in alcuni casi, anche per gli esseri umani. Più di 100.000 agenti chimici, presenti essenzialmente nel cibo, indeboliscono il genere maschile femminizzandolo. I casi più gravi si sono verificati con: - l’orso polare ermafrodite, ovvero dotato di caratteri sessuali sia maschili che femminili; - daini dell’Alaska con sintomi di deformità nella crescita delle corna; - i gabbiani e i falchi pellegrini che presentano sintomi di femminilizzazione.

CONCLUSIONE È importante che tutti i paesi capiscano e prendano in considerazione, in maniera seria, il problema ambientale. Anche noi giovani, però, abbiamo la responsabilità del nostro futuro e solo con una maggiore consapevolezza e conoscenza di questi problemi potremmo sperare di preservare il nostro ambiente da possibili catastrofi ed assicurarci un futuro più sano e tranquillo.