Settimana UNESCO 2007ECOMONDO EDUCATION

8 Novembre 2007

ITIS “O.Belluzzi”ITIS “O.Belluzzi”

cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria)cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria)

BolognaBologna

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.

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.

La finestra delle cose………. La finestra delle cose………. una una

combinazione di temperatura e combinazione di temperatura e pressionepressione

Acquamarina

97%

Acqua dolce 3%

Acque sotterrane

eprofonde30,1%

Altro 0,9%

Nevai e ghiacciai68,7%

Acque superficiali

0,3% Paludi 11%

Laghi 87%

Fiumi 2%

Distribuzione delle acque terrestriDistribuzione delle acque terrestri

Acque dolci superficiali

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

Acque dolci

Quanta acqua c’è sulla Terra? Quanta acqua c’è sulla Terra?

Con i paragoni è più facile…Con i paragoni è più facile…

• 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

Su 1000 litri di acqua: (un cubo da un metro di lato pieno di acqua)

Da circa quattro miliardi di anni, da quando l’idrosfera si è formata, l’acqua è praticamente l’acqua è praticamente sempre la stessasempre la stessa

Il ciclo dell’acqua assorbe circa il 35% dell’energia solare entrante.

Il gigantesco ciclo dell’acqua, che coinvolge tutto Il gigantesco ciclo dell’acqua, che coinvolge tutto il globo, il globo, si suddivide in innumerevoli cicli si suddivide in innumerevoli cicli

minoriminori

.

•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 suoloe 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

L’acqua che si muove da un “serbatoio” L’acqua che si muove da un “serbatoio” all’altro?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.

L’acqua si muove in tempi L’acqua si muove in tempi diversidiversi

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

L’acqua non è equamente L’acqua non è equamente distribuita distribuita

( fattore clima )( fattore clima )L’aridità di alcune aree geografiche con poca precipitazione è una caratteristica del clima.

• 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 …………

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.

Il 19 settembre 2007 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 .

Eventi estremi………Eventi estremi………

Il vapor d’acqua in atmosfera Il vapor d’acqua in atmosfera e e

… una nube in bottiglia… una nube in bottigliaAnche 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.

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.

Il vapor d’acqua in atmosfera si può misurare Il vapor d’acqua in atmosfera si può misurare attraverso una grandezza chiamata attraverso una grandezza chiamata

umidità relativa(quanto manca alla umidità relativa(quanto manca alla saturazione….)saturazione….)

IGROMETRO DI CHISTONIIGROMETRO 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.

““GHIACCIO BOLLENTE”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

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)

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.

Simuliamo in laboratorio …… Simuliamo in laboratorio ……

SITUAZIONE DEL MARE ARTICOSITUAZIONE 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.

Simuliamo in laboratorio …… Simuliamo in laboratorio ……

SITUAZIONE DEL CONTINENTE ANTARTICOSITUAZIONE DEL CONTINENTE ANTARTICO

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.

MATERIALI:- vaschetta - acqua salata- blocco di ghiaccio- piano inclinato- asta di sostegno

L’influenza della temperatura e L’influenza della temperatura e la fusione dei ghiaccila 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?

Sperimentiamo!Sperimentiamo!

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.

MATERIALI: - 2 becher - acqua salata (35 g/L di sale) - cubetti di ghiaccio colorati

La fusione dei ghiacciLa fusione dei ghiacciL’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 L’acqua dolce è meno densa di quella salata e rimane quindi in superficie. rimane quindi in superficie.

E se la temperatura aumenta?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?Perché? L’acqua, come tutte le cose, si dilata o si contrae L’acqua, come tutte le cose, si dilata o si contrae

a seconda della temperaturaa seconda della temperatura.

Ghiacci sul Mare Artico

Ghiacci posti sulla terraferma :Antartico

Permafrost

Groenlandia

Alpi

Himalaya

Il mare mantiene il

livello attuale

Molte coste e città del pianeta verranno

sommerse

Il mare s’innalza di

livello.

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

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.

Cambiamenti climatici a livello globale Cambiamenti climatici a livello globale La Corrente del La Corrente del Golfo…… Golfo……

un attore del clima in Europaun attore del clima in Europa

Il cambiamento climatico alle nostre Il cambiamento climatico alle nostre latitudinilatitudini

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

Fattori della crisi idricaFattori 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

Lo stato dell’ambiente è determinato dai bilanci

dati meteorologici

dati pedologici

dati agronomici

Una diminuzione della disponibilità idrica nei suoli unitaunita alla perdita di fertilità dei terreni (molto sfruttati) e alla salinizzazione delle falde e dei corsi idrici superficiali danno … LA DESERTIFICAZIONE!

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 acquaAfflussi – Deflussi = Variazione della riserva di acqua

Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto

Stili di vita: consumi Stili di vita: consumi idriciidrici

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 massiccio prelievo di acqua dal sottosuolo può superare la capacità di ricarica della falda

Il sistema idro-potabile bologneseFonte HERA S.p.A Ing.G Leoni

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

acqua

3

21,3

carenza di depurazione

non hanno accesso direttoall'acqua potabiledisponibilità idrica sufficiente

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

Carenza di infrastrutture specie Carenza di infrastrutture specie nelle aree più poverenelle aree più povere

Fonte: HERA S.p.A Ing.G Leoni

Sistema di 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

Stili di vita: alimentazioneStili di vita: alimentazione

Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto, Dr. F.Zinoni

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

•A livello generaleA 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 localeA livello locale provare a familiarizzarsi con le questioni idriche del proprio territorio (Autorità di Bacino, Enti Bonifica, Hera…)

•A livello personaleA 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 Risparmiare acqua potabile significa risparmiare anche energiaenergia