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La superficie terrestre presenta numerosi rilievi e profondi avvallamenti
La forma reale della Terra
viene rappresentata meglio
da un particolare solido non
geometrico, chiamato
geoide, che mostra
rigonfiamenti e depressioni
in corrispondenza dei
continenti e degli oceani.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
I sistemi di riferimento
• Punti cardinali
• Stella Polare
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
La bussola
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
Lo strumento che consente di orientarsi quando non è
possibile osservare la posizione del Sole o delle stelle è la
bussola. L’ago della bussola indica il Nord magnetico.
I poli magnetici non
coincidono esattamente con i
poli geografici, che
corrispondono ai punti di
intersezione tra l’asse terrestre
e la superficie della Terra.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
Paralleli e Meridiani formano il reticolato geografico
Quando occorre individuare un punto preciso della
superficie terrestre è indispensabile fare ricorso a una serie
di linee immaginarie (paralleli e meridiani) le cui
intersezioni costituiscono il reticolato geografico.
Si prendono come punti di riferimento i poli geografici,
ossia i punti di intersezioni tra l’asse e la superficie
terrestre. Oltre ai poli anche la linea dell’Equatore può
risultare utile come riferimento.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
Tra l’Equatore e i poli si possono
individuare infiniti altri circoli, detti
paralleli, determinati dall’intersezione
con la superficie terrestre di piani
paralleli al piano equatoriale.
Intersecando la superficie terrestre con piani che
comprendano l’asse terrestre e che passino per entrambi i
poli, si individuano dei circoli tutti uguali: ciascuno è formato
da un meridiano e da un antimeridiano. Quello che passa per
Greenwich è il meridiano fondamentale.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
Latitudine, Longitudine e Altitudine
Le coordinate geografiche sono la latitudine, la longitudine e
l’altitudine.
La latitudine di un punto
P è la distanza angolare
tra il parallelo passante
per P e l’Equatore.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
Latitudine, Longitudine e Altitudine
La longitudine di un
punto P è la distanza
angolare tra il meridiano
passante per P e il
meridiano fondamentale
passante per Greenwich.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
I fusi orari Per convenzione, in ogni nazione esiste un orario comune a
tutte le località
Se dovessimo regolari i nostri orologi sull’ora reale, il
mezzogiorno dovrebbe coincidere con il momento in cui il
sole si trova alla sua massima altezza sull’orizzonte, cioè al
suo punto di culminazione. Fin dal secolo scorso, si è deciso
di fissare un orario comune convenzionale.
Inoltre, durante i mesi di maggiore insolazione, è stata
adottata l’ora legale, per guadagnare un'ora di luce e ridurre
i consumi di energia elettrica.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
La terra è suddivisa in 24 fusi orari Poiché la Terra compie una rotazione di 360° in 24 ore, la
superficie terrestre si può suddividere in 24 spicchi, detti fusi
orari, ciascuno dell’ampiezza di 15° di longitudine.
Cavazzuti, Gandola, Odone Terra ,acqua, aria Zanichelli editore, 2014
L’antimeridiano di Greenwich separa due zone che hanno
la medesima ora poiché appartengono al medesimo fuso
orario, ma che differiscono per il giorno: attraversando
l’antimeridiano di Greenwich, che coincide con la linea del
cambiamento di data, non si devono più spostare le
lancette dell’orologio, ma si deve cambiare la data del giorno.
La struttura della terra
Crosta terrestre: è uno strato piuttosto “sottile”,
che varia dai soli 5 km della crosta oceanica ai
100 in corrispondenza delle montagne più elevate
Nucleo interno Si
trova a circa 5200
km di profondità.
Sia esso sia il
nucleo esterno
sono costituiti
probabilmente da
materiali pesanti
fusi dalla
temperatura
elevatissima
Mantello E’ lo
strato che
circonda il
nucleo,
ed è costituito
da rocce fuse, il
magma.
Idrosfera, Litosfera, Atmosfera e Biosfera La parte di crosta terrestre occupata dall’acqua si chiama idrosfera. Fanno quindi parte dell’idrosfera gli oceani, i mari, i fiumi, i laghi, i ghiacciai e le acque sotterranee. Il 94% dell’idrosfera è costituito da acqua salata. Il restante 6% è costituito da: acqua sotterranea, per circa il 4,3%; ghiaccio – sotto forma di calotte polari e ghiacciai- per circa l’1,7%; laghi, fiumi e acqua dispersa nell’atmosfera rappresentano soltanto lo 0,03%. L’acqua circola continuamente: dal suolo, dagli oceani e dai mari evapora e sale nell’atmosfera. Qui dà origine a differenti formazioni di nubi e ricade a terra come pioggia o, se la temperatura lo consente, come neve.
La litosfera è l’involucro rigido della Terra. Costituita per lo più da rocce, ha uno spessore medio di un centinaio di chilometri ed è composta dalla crosta e dalla parte superiore, solida del mantello. La parte sottostante del mantello (astenosfera), invece, è parzialmente fusa e rimescolata.
Atmosfera terrestre è composta prevalentemente da azoto (78%) e da ossigeno (21%), con piccole percentuali di argo (0,9%), anidride carbonica e altri gas. Questo particolare miscuglio di gas costituisce l’aria. L’atmosfera costituisce un sistema dinamico molto complesso: movimenti e spostamenti sono responsabili dei diversi climi e del tempo metereologico, delle perturbazioni e dei venti. Biosfera Parte del pianeta Terra in cui sono presenti gli organismi viventi, ovvero in cui si trovano le condizioni fisico-chimiche che rendono possibile la vita. Comprende una parte della litosfera (la superficie terrestre e il sottosuolo fino a poche decine di metri di profondità), la idrosfera (le acque continentali, i mari e gli oceani, comprese le fosse oceaniche che si considerano il limite inferiore della biosfera) e i primi strati dell’atmosfera (fino a circa 10 km di altezza, valore che si considera il limite superiore).
La biosfera rappresenta il più elevato livello di organizzazione della materia vivente, se si considera la scala gerarchica che porta dalla cellula a strutture via via più complesse.
La crosta terrestre
Sulla crosta terrestre si
concentrano tutte le forme di
vita del pianeta. Essa non è
tutta unita e compatta, ma si
presenta come una sorta di
immenso puzzle, spaccato in
numerosi punti e suddiviso in
circa venti “tessere”, sempre
in movimento, dette zolle o
placche
Le zolle o placche
Le placche comprendono
sia parti sommerse dalle
acque, sia parti emerse,
cioè i continenti.
Il movimento delle
placche ha modificato nel
tempo e continua a
modificare la forma e la
posizione dei continenti,
che non sono stabili come
a noi sembrano
Orogenesi e terremoti
Quando due placche della
crosta terrestre si
muovono una contro
l’altra possono arrivare a
scontrarsi. Questo scontro
dà origine ad un
corrugamento della zona
di contatto, nascono così
le catene montuose. Il
fenomeno della nascita
delle montagne si chiama
orogenesi.
Anche i vulcani ed i terremoti (detti anche sismi) dipendono
dal movimento e dall’assestamento delle placche. L’Italia si
trova in una zona ai margini di due placche: per questo è una
zona ad alto rischio sismico
Genesi dei continenti
I continenti della Terra non hanno una forma ed una posizione immutabile. Essi variano in seguito al movimento delle placche della crosta terrestre e all’azione delle forze esogene.
Nel 1915 lo scienziato Alfred Wegener, per spiegare l’attuale posizione delle terre emerse, formulò la teoria della deriva dei continenti.
In base ad essa i continenti deriverebbero dalla spaccatura di un’unica massa originaria.
Deriva dei continenti
Fino a circa 200 milioni di anni fa ci sarebbe stato un unico “supercontinente” chiamato Pangea (dal greco antico “pan”= tutto “gea”= terra). Esso era circondato da un unico mare, la Panthalassa (sempre dal greco, “thalassa”= mare)
Circa 180 milioni di anni fa la Pangea si spaccò in due vaste parti: la Laurasia (che corrispondeva alle attuali America del Nord ed Eurasia) ed il Gondwana (che comprendeva le attuali America del Sud ed Africa). I due erano separati dal vasto mare di Tetide, che diventerà il Mediterraneo.
DERIVA DEI CONTINENTI
Questi primi movimenti causarono la formazione delle catene montuose europee più antiche (Alpi Scandinave, monti britannici, catene dell’Europa centro-orientale, monti Urali)
Durante l’era successiva (65 milioni di anni fa) l’Europa conobbe i più grandi sconvolgimenti. A est l’America del nord si allontanò, mentre a Sud premeva la zolla africana. Da questo ultimo spostamento ebbe origine, circa 40 milioni di anni fa, la catena delle Alpi.
CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE
Le rocce del nostro pianeta sono classificate in base alla loro origine. I processi che hanno portato alla formazione delle rocce sono molto diversi tra loro e si distinguono tre tipi principali di rocce:
1. Rocce Magmatiche
2. Rocce Sedimentarie
3. Rocce Metamorfiche
Le rocce magmatiche e metamorfiche formano la maggior parte della crosta e si trovano soprattutto in profondità.
Rocce magmatiche Derivano dalla solidificazione del magma, una massa incandescente di rocce fuse.
Le rocce magmatiche si dividono in intrusive ed effusive a seconda che il magma si sia raffreddato rispettivamente all’interno o all’esterno della crosta terrestre. Un esempio di roccia magmatica intrusiva è il granito e di roccia magmatica effusiva è il basalto.
Possono essere inoltre acide, basiche o neutre a secondo del contenuto in silice, alluminio, ferro e magnesio.
Rocce sedimentarie
Derivano dall’accumulo e dal consolidamento di frammenti rocciosi o resti di organismi fossili. Sono le rocce più abbondanti sulla superficie terrestre in quanto l’ambiente di origine si trova sulla superficie terrestre o nel sottosuolo a pochi chilometri di profondità.
A seconda del processo che porta alla loro formazione si distinguono in:
• rocce sedimentarie di origine clastica (erosione-trasporto-deposizione di frammenti rocciosi) ARENARIA
• rocce sedimentarie di origine organogena (erosione-trasporto-deposizione di frammenti fossili) CALCARE
• rocce sedimentarie di origine chimica (si formano in seguito alla precipitazione di Sali contenuti nelle acque) TRAVERTINO
Rocce Metamorfiche
Derivano dalla trasformazione di altre rocce a causa di un forte aumento di pressione e temperatura. Le rocce metamorfiche possono formarsi in seguito a due processi:
• metamorfismo regionale
• metamorfismo di contatto
Minerali e Rocce I minerali sono sostanze naturali solide, caratterizzate da una composizione chimica definita, con gli atomi disposti in una struttura geometrica chiamata reticolo cristallino.
Una roccia contiene in genere più minerali, anche se vi sono rocce formate da un solo minerale.
I minerali sono classificati in 9 gruppi principali, in base alla forma del reticolo cristallino e agli elementi chimici che li costituiscono: 1. Silicati 2. Ossidi 3. Carbonati 4. Solfuri 5. Solfati 6. Alogenuri 7. Borati 8. Fosfati 9. Elementi nativi
Gli elementi nativi consistono in masse pure di un singolo minerale, facilmente utilizzabile. L’oro, in forma granulare o di pepita, un diamante, un pezzetto di grafite sono esempi di elementi che in natura si trovano allo stato nativo, cioè sono puri, non combinati con altri.
Il fattore che più incide sulla composizione mineralogica di una roccia (cioè sul tipo e sulla quantità dei minerali in essa presenti) è la sua origine geologica.
Osservare e capire la terra, Zanichelli 2010
IL VULCANISMO
Si parla di vulcanismo quando il magma (un insieme di rocce allo stato fuso, gas e materiali solidi alla temperatura di circa 1.000 gradi centigradi.) risale dalla litosfera e fuoriesce sulla superficie terrestre. Quando il materiale riversato in superficie si accumula in un rilievo si forma il vulcano. A pochi chilometri di profondità sotto il vulcano c’è la camera magmatica, in cui si raccoglie il magma durante la sua risalita verso la superficie terrestre. Dalla camera magmatica si diparte il camino vulcanico (o condotto centrale), attraverso cui il magma risale per poi fuoriuscire dal cratere: a questo punto avviene l’eruzione vulcanica e il magma fuoriuscito si chiamerà lava
Dr. Paola Beccaro e Dr. Antonio Rocci Ris Il fuoco misterioso della Terra
Eruzioni vulcaniche Esistono principalmente due tipi di magma che causano due diverse tipologie di eruzione: - magmi basici: l’eruzione è tranquilla e l’attività eruttiva è detta effusiva; - magmi acidi: l’eruzione è violenta e l’attività eruttiva è detta esplosiva. Il fattore che influisce maggiormente sul comportamento di una lava è la sua viscosità, cioè la capacità di fluire, che dipende dal suo contenuto in silice.
Depositandosi e consolidandosi, i materiali espulsi o piroclastici formano delle rocce stratificate dette tufi.
Via via che le eruzioni vulcaniche si succedono nel tempo, la lava eruttata si accumula nelle aree intorno al cratere dando luogo alla formazione di un vulcano vero e proprio. La forma dell’edificio vulcanico dipende dal tipo di lava e dal modo in cui essa viene eruttata: • Vulcano a scudo • Strato-vulcano
Caldera Campi Flegrei
i Campi Flegrei sono definiti come un supervulcano perché nel passato ha prodotto eruzioni di grande violenza (circa 40000 anni fa) che potrebbero anche ripetersi in futuro. Attualmente si trovano in uno stato di quiescenza.
Le caldere sono ampie depressioni circolari con il fondo piatto e le pareti interne ripide, che si formano in seguito al crollo della parte superiore dell’edificio vulcanico (sia del tipo a scudo, sia del tipo strato).
Vulcani in Italia
Stromboli, nell’arcipelago delle
Eolie, ha esplosioni modeste e
sporadiche emissioni di lava.
Etna, in Sicilia, è il più grande
vulcano in Europa. Mostra
un’alternanza di attività effusiva
ed esplosiva.
Vesuvio, nel Golfo di Napoli,
alterna lunghi periodi di inattività
a forti eruzioni.
© Zanichelli editore 2016
Realizziamo un vulcano
Occorrente: 1. Vecchi giornali 2. Bottiglia di plastica 3. Imbuto 4. 60g Bicarbonato di
sodio 5. 250ml Aceto 6. Detersivo 7. Carta da cucina 8. Elastico
La realizzazione del nostro vulcano inizia da una bottiglia di plastica. Appoggiamo la bottiglia in una bacinella su un piano di lavoro e procediamo a ricoprirla con fogli di giornale e colla vinilica. Procediamo in questo modo finché non avremo ricoperto l'intera superficie della bottiglia ad eccezione della bocca. Continuiamo ad avvolgere fogli di giornali e colla finché non otterremo un cono, dalla base larga e dall'estremità a punta. Modelliamo il fogli di giornali prima che la colla asciughi a formare sporgenze e rocce.
Il giorno dopo potremo dedicarci alla colorazione del vulcano utilizzando tempere di colore marrone e verde. Con un po' di fantasia potremo costruire attorno al cratere cespugli e massi in modo da creare un paesaggio ancor più suggestivo. Arrivati a questo punto ci concentreremo sulla simulazione di un'eruzione vulcanica. Utizzando un imbuto versiamo all'interno del vulcano le sostanze che occorrono per scatenare la reazione chimica responsabile dell'eruzione le quali sono completamente innocue.
Cominciamo aggiungendo aceto (che andremo a diluire con acqua e detersivo per piatti; a questo miscuglio andremo poi ad incorporare del colorante rosso). Affinché si verifichi un'eruzione, cioè la fuoriuscita del magma dal vulcano, dovremo liberare del gas che, sotto forma di bolle, trascinerà la "soluzione" verso l'alto. Per ottenere la reazione chimica impacchettiamo del bicarbonato con della carta assorbente ed andiamo a chiudere il tutto con l'ausilio di elastici; getteremo il rotolo nel vulcano e, appena la carta si sarà sciolta a contatto con il "magma" si verificherà l'esplosione.
l'aceto reagisce con il bicarbonato dando origine all'anidride carbonica. Le bolle così formate spingono fuori dal vulcano la lava e si ottiene la perfetta simulazione di un'eruzione.
NOTA: Se versi prima il bicarbonato di sodio e poi l'aceto, lascia cadere 60 g di ingrediente in polvere nel fondo della bottiglia-cratere. Preparati a gestire tutti gli schizzi che si formeranno e, quando sei pronto all'eruzione, versa 60 ml (o al massimo 250 ml) di aceto sopra il bicarbonato. Il vulcano esploderà eruttando la schiuma oltre il bordo del cratere, come se fosse lava, che poi colerà lungo il pendio di cartapesta. In alternativa, versa prima l'aceto e poi il bicarbonato di sodio. Aggiungi fino a 250 ml di liquido nel cratere, in base alle dimensioni della bottiglia che hai usato. Lascia cadere anche il colorante alimentare oppure i granuli di gelatina. Quando sei pronto, versa in un solo colpo tutto il bicarbonato nel liquido e goditi l'eruzione!
I terremoti I terremoti sono improvvise vibrazioni della crosta terrestre.
Le cause principali di questi fenomeni sono le forti tensioni
generate dai movimenti di due placche confinanti.
Infatti i terremoti sono più frequenti lungo i margini delle placche.
© Zanichelli editore 2016
La teoria del rimbalzo elastico
Secondo la teoria del rimbalzo elastico, le rocce
che appartengono a due placche confinanti
accumulano energia e si deformano. Superato il
limite di rottura, le rocce si spaccano.
L’energia accumulata è quindi rilasciata sotto forma
di vibrazioni.
© Zanichelli editore 2016
L’ipocentro e l’epicentro
L’ipocentro di un terremoto è il punto nella litosfera dove
hanno origine le vibrazioni elastiche, chiamate onde
sismiche.
L’epicentro è il punto
sulla superficie terrestre
localizzato sulla verticale
dell’ipocentro.
© Zanichelli editore 2016
Il sismografo registra onde sismiche
Il sismografo è lo strumento
usato per misurare le onde
sismiche. Un pennino attaccato
a una molla può muoversi
insieme ai movimenti della
terra, lasciando un tracciato su
un rullo rotante.
© Zanichelli editore 2016
sismogramma
sismografo
Questo tracciato è chiamato sismogramma.
Misurare la forza di un terremoto
La scala Mercalli di intensità ha 12 gradi e misura i danni che
un terremoto può causare.
La scala Richter misura la magnitudo dei terremoti. È una
scala logaritmica in base 10 e indica l’ampiezza massima del
movimento della Terra dovuto a un terremoto con un epicentro
localizzato a 100 km dalla stazione di registrazione.
© Zanichelli editore 2016