Laboratori per le didattiche disciplinari
Padova, 19 maggio 2012
M’illumino di scienza
L’integrazione delle discipline
scientifiche attraverso
la luce e il colore
I colori del Brenta
Progetto scolastico per competenze
I.I.S. “G. Veronese” Chioggia – a.s. 2011/12
“vivere il fiume Brenta”
Il progetto si è avvalso delle competenze istituzionali del Centro di Educazione Ambientale del Comune di Chioggia gestito da Hyla – naturalisti associati.
Si ringrazia il dott. Davide Scarpa (presidente Hyla) per la collaborazione.
Alcune slide utilizzate in questa presentazione sono state elaborate dalla cooperativa Hyla per le lezioni teoriche del progetto.
1. GEOMORFOLOGIA DEL FIUME
2. GEOLOGIA
3. RISCHIO IDROGEOLOGICO
4. VALORE STORICO – ARTISTICO – SOCIALE
5. PRODUZIONI DEGLI ALUNNI
1. Geomorfologia
del Brenta
BACINO IDROGRAFICO DEL FIUME BRENTA
Bacini idrografici dei principali fiumi del nord‐est
Brenta
Lunghezza: 174 km
Bacino idrografico: 5.840 km2
Affluenti:
• t. Centa presso Levico
• t. Larganza presso Roncegno
• t. Moggio presso Borgo Valsugana
• t. Ceggio presso Borgo Valsugana
• t. Maso presso Scurelle
• t. Chieppena presso Villa Agnedo
• t. Grigno presso Grigno
• t. Cismon presso Cismon del Grappa
• t. Valstagna in prossimità di Valstagna
• f.Oliero a Valstagna
• t. Muson dei Sassi tra Vigodarzere e Cadoneghe
• c. Piovego tra Padova e Stra
• c. Taglio Nuovo, diversione del fiume Muson Vecchio,
presso Mira Taglio
• f. Bacchiglione, a sud di Chioggia prima della foce
• c.Gorzone a sud di Chioggia prima della foce presso Cà
Pasqua
Defluenti:
• c. Brentella presso Limena, che cede acqua al fiume
Bacchiglione
• c. della centrale idroelettrica ad acqua fluente di Cà
Barzizza (Bassano del Grappa)
POSSIBILI ATTIVITÀ LABORATORIALI:
1.1 Delta di quota ‐ Profilo longitudinale
(Lab. calcolo della pendenza – energia di trasporto)
1.2 Lab scheda osservativa del fiume
Compilazione di tre schede osservative:
1. Il fiume Brenta a Valstagna
2. Il fiume Brenta a Campo San Martino
3. Il fiume Brenta a Dolo
Profilo longitudinale – energia di trasporto
FLUVIALE
Arrotondamento dei clasti
Distanza di trasporto
breve
Angolare (poco arrotondato)
moderato
intermedio
lungo
arrotondato
Nome dei sedimenti
Nome dei grani
Classi dimensionali in mm
Blocchi
256 - 4096
Ciottoli
2 - 256
Sabbie Sabbia
2 - 1/16
Fanghi Silt
1/16 (0,0625) -1/256
Argilla 1/16 (0,0625) -1/256
Ghiaie Ciottoli raccolti sul greto del fiume Brenta ad Oliero
Classazione
Processo di selezione dei granuli in funzione della loro dimensione, forma e peso specifico ad opera degli agenti di trasporto e dei meccanismi di sedimentazione scarsa
moderata
buona
La classazione dipende dalla granulometria del materiale di partenza e dal tipo di corrente
Sedimento raccolto sul greto del fiume Brenta ad Oliero
Meandri
Nella parte pianeggiante del loro percorso, i corsi d'acqua si muovono in ampie anse chiamate meandri che cambiano spesso posizione, sia lateralmente, che verso valle perché il fiume tende ad erodere nel lato esterno del meandro e a depositare i sedimenti nel lato interno, a causa delle diverse velocità dell'acqua.
L'acqua nella parte interna della curva rallenta e deposita parte del suo carico, mentre nella parte esterna ha una velocità maggiore e quindi erode la sponda. L'ansa del fiume può diventare sempre più pronunciata e chiudersi su se stessa, fino ad abbandonare il meandro dando luogo ad un nuovo tratto rettilineo. Pendenza 1‰: fondo sabbioso
Paleoalvei e dossi alluvionali
2. Geologia Stralcio della carta geologica
Nella parte alta il Brenta scorre tra rocce magmatiche intrusive, magmatiche effusive, rocce metamorfiche e rocce sedimentarie
Rocce Metamorfiche (gneiss)
Rocce Metamorfiche (micascisti e filladi)
Rocce Sedimentarie (arenarie di Valgardena)
Rocce Magmatiche effusive (rioliti, riodaciti)
Rocce Magmatiche intrusive (graniti, granodioriti)
prosegue quindi scorrendo tra rocce carbonatiche
calcari oolitici ed encriniti, calcari con intercalazioni marmose, dolomie
calcari e calcari argilloso selciferi
dolomie e calcari dolomitici
per poi entrare nella pianura
e scorrere tra sedimenti grossolani
ghiaie e sabbie
alternanze di ghiaie e sabbie con limi e argille
limi e argille prevalenti
quindi scorre tra sedimenti via via più fini,
fino alla foce a sud di Chioggia
limi e argille prevalenti
POSSIBILI ATTIVITÀ LABORATORIALE:
2.1 Riconoscimento macroscopico delle rocce del Brenta
2.2 Riconoscimento dei minerali delle sabbie
2.3 Riconoscimento della frazione carbonatica nel sedimento
2.4 Durezza delle acque
2.1 Guida al riconoscimento macroscopico delle rocce del Brenta
La roccia è formata da minerali visibili?
SI
NO
I minerali sono distribuiti casualmente?
Si
NO
I minerali si riuniscono in livelli di diverso colore e spessore: roccia metamorfica
I minerali sono immersi in una massa di fondo poco o non distinguibile (salto dimensionale), non si riga e non reagisce con HCl: roccia magmatica effusiva (riolite)
L’aspetto varia da compatto a vacuolare, di colore variabile (generalmente da bianco a rosato ‐ grigio). La roccia è rigabile e reagisce a freddo con HCl diluito: Roccia calcarea
L’aspetto varia da compatto a grana +/‐ minuta, a ricco di cavità rivestite a volte da piccoli cristalli, di colore variabile (bianco ‐
rosato). La roccia è rigabile e reagisce solo a caldo con HCl
diluito: Dolomia I minerali hanno dimensioni granulometriche continue, dal più grande al più piccolo. Aspetto della roccia massiccio, non si riga e non reagisce con HCl: Roccia magmatica intrusiva (granitoide)
Rocce carbonatiche: dolomie e calcari
Rocce metamorfiche
Rocce magmatiche intrusive ed effusive
2.2 Riconoscimento dei minerali nelle sabbie
Forma Colore Lucentezza Inosilicati
(pirosseni/anfiboli)
Nero Medio ‐ buona
Miche Nero (biotite)
Bianco (muscovite)
Verde (flogopite)
Madreperlacea Feldspati
(Kfeldspato/plagioclasio)
Bianco
Rosa/verdino/lilla
(Kfeldspato)
Buona Quarzo
Incolore Vitrea
Feldspati/Carbonati
quarzo
K‐Feldspato
mica
Frazione sabbiosa del Brenta ad Oliero
2.3 Riconoscimento della frazione carbonatica del sedimento: test qualitativo con Alizarina
• Immergere un piccolo frammento di minerale per 30 sec in una soluzione fatta da 10
mL di acqua distillata, 1 mL di HCL conc.
• Immergere il campione per 5 minuti in una soluzione fatta da 100 mL di acqua
distillata, aggiungere 2 pizzichi di alizarina e 10 gg di HCl conc.
• Lavare il frammento con acqua distillata fino a quando l’acqua di lavaggio rimane
incolore.
¾ Calcite , aragonite e witherite = si colorano di rosso
¾ Ankerite, stronzianite, cerussite = diventano viola
¾ Dolomite, siderite, magnesite, smithsonite, anidrite , gesso = non si osserva
colorazione
Per distinguere tra dolomite, calcite pura, calcite magnesiaca:
mescolare 0,2 g di alizarina con 25 mL di metanolo e aggiungere 15 mL di 30% NaOH.
Bollire per 6 min. il campione immerso nella soluzione.
¾Dolomite e calcite magnesiaca diventano viola
¾Calcite pura rimane incolore
1,2‐diidrossi‐9,10‐antracenedione ‐
C14H8O4
Per rosso d'alizarina s'intende un colorante di colore rosso estratto anticamente dalla radice della Rubia
tinctorum. La parola alizarina deriva dall'arabo al‐usara, che significa succo.
A causa della sua debole capacità di legarsi ad un supporto pittorico o tessile viene utilizzata principalmente sottoforma dei suoi complessi con svariati metalli tra cui Fe, Cu, Mg, Al, tali complessi hanno una struttura chelata nelle posizioni 1,9 o 1,2 dell'anello. L'effetto della coordinazione si osserva nella modifica dei livelli energetici tra gli orbitali più esterni, portando una modificazione della colorazione dal rosso verso il blu a seconda del metallo impiegato
Test dell’alizarina su frammenti di marmo: si nota la colorazione rosata sulle faccette di sfaldatura della calcite
Foto test all’alizarina su sabbia del Brenta
Prima Esecuzione del test direttamente su campione roccioso
Dopo DETERMINAZIONE STATISTICO ‐ QUANTITATIVA DELLA FRAZIONE CARBONATICA
Analisi modale: individuare i frammenti presenti ad ogni vertice delle maglie quadrate della griglia. Contare il numero di frammenti rosa (150), rispetto a quelli non rosa (250) Riportare il valore dei frammenti rosa in % rispetto al totale 150 : 400 = x : 100
Uscita didattica in Val Stagna: 26 aprile 2012
Programma ¾ Partenza ore 7,50 dal piazzale della chiesa di Borgo San Giovanni
¾ Arrivo al centro didattico “Vivere il fiume”, inizio attività ore 11
¾ Mattino: escursione in battello: l’anello delle zattere
¾ Pomeriggio: attività laboratoriale sul gretto del fiume brenta (analisi delle componenti geomorfologiche e naturalistiche del fiume a regime semitorrentizio) con operatore del CEA di Chioggia. Campionamento di acque, rocce e sedimento
¾ Nel rientro, deviazione a Campo San Martino
L'ANELLO DELLE ZATTERE è una piacevole combinazione tra una passeggiata che risale il fiume lungo un percorso naturalistico, e una discesa delle sue acque a bordo di un battello pneumatico.
La passeggiata – lunga un chilometro e mezzo ‐ collega Oliero a Valstagna, il centro principale della valle, dove sorge il Museo Etnografico della Valbrenta e dove il torrente Franzela ha scavato nella roccia delle imponenti marmitte glaciali dette Calieroni.
A Valstagna giunge anche la Calà del Sasso, una storica mulattiera lungo la quale veniva trascinato il legname tagliato nei boschi dell'altipiano sovrastante fino al fiume e da qui, assemblato in zattere, veniva trasferito per fluitazione fino alla laguna di Venezia e al suo arsenale.
Lungo la passeggiata rivierasca alcuni tabelloni didattici illustrano le caratteristiche storiche e naturalistiche della valle.
http://www.valbrenta.net/img/logo.gif
2.4 Determinazione della durezza dell’acqua del fiume Brenta
Tre campionamenti:
1. Abitato di Valstagna, a monte della confluenza del torrente Oliero;
2. Acque del torrente Oliero;
3. Campo San Martino (Pd)
Fenomeno carsico dell’altopiano di Asiago
Esempio di alterazione chimica sulle rocce carbonatiche:
CaCO3s + H2O + CO2 Ca(HCO3)2aq
CaMg(CO3)2 + 2CO2 + 2H2O Ca,Mg(HCO3)4
Scheda di titolazione complessometrica
La durezza totale è data da tutti i sali ( di calcio e magnesio) disciolti nell’acqua
la durezza viene correntemente indicata in gradi francesi: un grado francese corrisponde a 1 g di
carbonato di calcio contenuto in 100 l d’acqua, ossia 0,01 g/l diCaCO3
In genere, le acque vengono classificate in base alla loro durezza come segue
• fino a 4°F: molto dolci
• da 4°F a 8°F: dolci
• da 8°F a 12°F: mediamente dure
• da 12°F a 18°F: discretamente dure
• da 18°F a 30°F: dure
• oltre 30°F: molto dure.
Per la determinazione della durezza si usa la titolazione con formazione di complessi (metodo
complessometrico).
EDTA forma complessi molto stabili in rapporto stechiometrico 1:1 con numerosi ioni, tra i quali Ba2+ Ca2+ Cd2+ Co2+ Fe2+ Fe3+ Hg2+ Mg2+ Mn2+ Ni2+ Sr2+ ecc.
•All'interno di un intervallo di valori di pH ben definito (~10), ottenuto mediante l’aggiunta di un tampone ammoniacale, l'EDTA forma con gli ioni calcio e magnesio un complesso molto stabile
•La presenza del tampone è necessaria in quanto la reazione: Ca2+ + H2Y2‐ CaY2‐ + 2H+
(così come quella analoga con il catione magnesio), libera ioni H+ e, in assenza di tampone, renderebbe acido il pH
Nelle titolazioni complessometriche l’individuazione del punto di arresto si effettua con
indicatori metallocromici.
Per verificare la fine della reazione è necessaria l’aggiunta di un indicatore, in questo caso
il nero eriocromo T (NET):
Mg2+ + NET [Mg‐NET]2+ (rosa)
[Mg‐NET]2+ + EDTA [Mg‐EDTA]2+ + NET (blu scuro)
• Quando si inizia ad aggiungere EDTA al campione, gli ioni calcio vengono complessati
prima degli ioni magnesio
• Quando tutti gli ioni calcio risultano complessati dall'EDTA, inizia la complessazione degli
ioni magnesio
• Finché vengono sottratti anche quelli legati al nero eriocromo T, che vira da rosa a blu
scuro, infatti la forma libera dell’indicatore, al pH di lavoro, presenta una colorazione
azzurro‐blu.
Risultati: V. titolante = x mL = x gradi francesi = x mg/100ml CaCO3
1. Valstagna, titolati 15,9 mL di EDTA = 15,9 mg/100mL di CaCO3
2. Oliero, titolati 14,1 mL di EDTA = 14,1 mg/100 mL CaCO3
3. Campo San Martino, titolati 16,0 mL di EDTA = 16 mg/100 mL CaCO3
3 IL RISCHIO IDROGEOLOGICO
Bassano del Grappa (70° km)
le brentane
le briglie
Fontaniva (PD), 14 ottobre 1976
Interventi dell’uomo sulla modificazione del percorso fluviale
del Brenta
I fiumi pensili
1193
i Padovani deviano il Brenta, che passava per Saonara, mandandolo a sfociare a Fusina.
1300
Realizzazione della
Cava Nova, per
portare le acque
verso la bocca di
Malamocco
1457
Sborador di Sanbruson per fare sfogare le piene.
1507
Brenta Nova
1531
Diversivo di Mira
1610
Taglio Novissimo
1613
Taglio di Mirano
(acque del Muson)
1816
Cunetta (ing. Artico)
1840
foce alla Fogolana
1896
Foce di Brondolo
1978
moli in pietrame
1994
palancolato
4 VALORE STORICO – ARTISTICO – SOCIALE
Uscita didattica Dolo – Mira 11 aprile 2012 PERCORSO MUSEALE
Il percorso museale dell'Ecomuseo "Le Terre del Brenta" è stato pensato per poter far rivivere al visitatore le molteplici peculiarità della Riviera del Brenta e dei terreni limitrofi.
Il percorso è stato pensato in tre fasce temporali:
1. dalla preistoria alla romanizzazione
2. dal medioevo alla caduta della Repubblica di Venezia
3. dall'Ottocento ai giorni nostri
All'interno del percorso si possono approfondire alcune tematiche molto importanti per la Riviera del Brenta:
l'archeologia industriale
Una sala permette al visitatore di navigare lungo il Naviglio Brenta a bordo di una barca virtuale dove avrà l’opportunità di godere di "Un viaggio per immagini lungo la Brenta".
ARCHEOLOGIA INDUSTRIALE
La Riviera del Brenta nasconde tra le anse del fiume tracce di memoria di antiche attività industriali. Scoprire la storia di vecchie ciminiere e di edifici di mattoni rossi, significa conoscere luoghi legati all'economia e allo sviluppo del territorio, luoghi che hanno contribuito a trasformare le terre del Brenta da luoghi di villeggiatura a paesaggi contemporanei dove attraverso una lettura stratigrafica del paesaggio si riconoscono in straordinaria armonia le architetture rurali e dominicali del Rinascimento veneziano, le opere idrauliche della Serenissima e le tracce più recenti di industrializzazione.
Alcune delle più importanti realtà locali industriali ed artigianali del territorio sono state raccontate in questa stanza, tra reperti originali e ricostruzioni storiche.
Programma visita guidata Ecomuseo – Naviglio/Brenta
¾ Ore 7,50 partenza dal piazzale della chiesa di Borgo San Giovanni
¾ ore 9.00 ritrovo a Dolo (arrivo con nostro bus)
¾ ore 9.10 visita guidata pedonale del centro storico di Dolo (vecchie conche di navigazione vinciane, molini di Dolo e vecchio squero)
¾ ore 10.00 imbarco su una motonave da turismo (a basso impatto ambientale) e inizio navigazione verso Mira
¾ ore 11.15 arrivo nel centro abitato di Mira Porte e discesa dei partecipanti
¾ ore 11.30 piccola passeggiata e arrivo presso l'Ecomuseo “Terre del Brenta” con visita guidata del museo
¾ ore 13.00 ripartenza verso Chioggia, rientro previsto per le 14,30 circa
Produzione degli alunni: ¾ Scheda osservativa del fiume (n. 3)
¾ Diario di bordo delle attività : riflessioni degli alunni
¾ Testo narrativo degli aspetti naturalistici indagati
¾ Prodotto multimediale (digital storytelling)