Settimana UNESCO 2007
ECOMONDO EDUCATION
8 Novembre 2007
ITIS “O.Belluzzi”
cl. 3A2 (Fisica Ambientale e Sanitaria)
Bologna
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.
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.
Distribuzione delle acque terrestri
Acqua
dolce 3%
Altro
0,9%
Acque
sotterranee
profonde
Acqua
marina
97%
Acque
superficiali
0,3%
Fiumi 2%
Paludi 11%
30,1%
Nevai e
ghiacciai
68,7%
Acque dolci
Laghi
87%
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
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
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.
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
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.
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
L’acqua non è equamente distribuita
( 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.
Eventi estremi………
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 .
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.
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.
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.
“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 ……
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.
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.
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?
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.
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.
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.
Ghiacci posti
sulla terraferma :
Ghiacci sul
Mare Artico
Antartico
Permafrost
Groenlandia
Alpi
Himalaya
Il mare
s’innalza di
livello.
Molte coste e città
del pianeta verranno
sommerse
Il mare
mantiene il
livello attuale
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
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.
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
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
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
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
Mediamente per fare una doccia gli studenti
Belluzzi usano 70-100 L di acqua
Carenza di infrastrutture specie nelle
aree più povere
1/3 della popolazione
mondiale non ha accesso
all’acqua potabile
carenza di depurazione
non hanno accesso diretto
all'acqua potabile
disponibilità idrica sufficiente
2
1,3
3
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
Sistema di alimentazione
Stili di vita: alimentazione
Un pasto
•
•
•
•
•
•
•
Fonte: ARPA E.R. Dr.V.Marletto, Dr. F.Zinoni
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
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 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