la circolazione della materia (ecologia) -k8凯发

logica dei cicli chiusi
1. nei sistemi ambientali la materia circola incessantemente
2. si trasferisce da un punto all'altro del pianeta attraverso forze generate e sostenute dall'energia che fluisce attraverso l'ecosfera
3. passa da un compartimento all'altro, identificati come le grandi sfere geochimiche del pianeta
4. sfere geoochimiche
  1. litosfera
    1. involucro profondo 70-150 km
  2. idrosfera
    1. porzione liquida della terra con un volume globale di circa 1500 milioni di kmc.
  3. pedosfera
    1. sottile strato con spessore che varia da pochi centimetri a 1 m o più
  4. atmosfera
    1. strato gassoso che ricopre la superficie del diversi pianeti
  5. biosfera
    1. complesso degli organismi viventi sulla terra
    2. biomassa globale stimata in quasi 2000 miliardi di tonnellate di peso secco di cui solo l'1 ‰ è la biomassa animale
  6. antroposfera
    1. sfera delle attività delle opere dell'uomo come soggetto culturale
5. componenti abiotiche solide degli ecosistemi
  1. litosfera
    1. la litosfera è la parte rigida esterna del pianeta terra. comprende la crosta terrestre e la porzione del mantello esterno che mantiene un comportamento elastico.
  2. atmosfera
    1. l’atmosfera assorbe la radiazione solare diretta verso la terra in funzione della lunghezza d’onda
    2. la presenza di vapore acqueo (nubi), co2, ch4 ed altri gas che assorbono e riemettono radiazione infrarossa, determina “l’intrappolamento” dell’energia termica nella tropopausa (effetto serra)
  3. acqua, soluzioni saline e di gas
    1. la componente liquida degli ecosistemi è costituita essenzialmente dall’acqua, che non è presente in forma pura, ma come soluzione di ioni e gas . i gas atmosferici e alcuni ioni sono soggetti ad equilibri chimici aria-acqua-sedimento che controllano la loro concentrazione in acqua. temperatura e pressione influenzano gli equilibri chimici e quindi la solubilità di gas e composti ionici.
  4. pedosfera
    1. il suolo è lo strato superficiale che ricopre la crosta terrestre, derivante dall'alterazione di un substrato roccioso, chiamato roccia madre, per azione chimica, fisica e biologica esercitata da tutti gli agenti superficiali e dagli organismi presenti su di esso.
6. come per le catene energetiche, anche cicli delle sostanze si intrecciano tra loro
7. in un ambiente stabile si sviluppano tendenzialmente sempre cicli chiusi, in molti casi anche con intensa e riciclizzazione interna
8. per definire ciclo bisogna individuarne
  1. la capacità del compartimento
    1. (dq)
  2. la velocità dei trasferimenti
    1. (dt)
  3. il tempo di residenza o turn-over
    1. è dato dal rapporto fra la capacità del compartimento e la velocità del trasferimento in condizioni di stato stazionario
      1. (dq/dt)
    2. passando dalla litosfera alla biosfera il turnover aumenta di velocità
9. considerare la dinamica ambientale nei soli tempi brevi può sembrare più semplice, ma è assai pericoloso nella gestione del territorio
cicli geologici
1. tettonica a placche
2. area distensione (zona di rift)
3. area di compressione (zona di subduzione e di orogenesi)
4. cicli lunghi e non prevedibili
5. periodo di stabilita' geomorfologica (biostasia)
  1. assenza di erosione
  2. sviluppo comunita' biotica
  3. stadio terminale stazionario e duraturo
  4. discioglimento sali del suolo per erosione
  5. migrazione verso mare
  6. deposito sui fondali
  7. formazioni biochimiche
    1. calcari
    2. dolomie
    3. rocce silicee
  8. suoli lisciviati
  9. acidi
    1. alluminio
    2. argille
    3. ferro
  10. successione comunita' biotica
    1. brughiere
    2. castagneti
    3. ecc.
  11. piena maturita'
    1. foresta
      1. 80-100 anni
    2. suolo
      1. 300-400 anni
  12. stadio maturo dell'ecosistema
  13. soprasuolo
  14. 1° fase evoluzione suolo
  15. 2° fase detta residuale
6. periodo di instabilita' geomorfologica (rhexistasia)
  1. deturpamento della copertura forestale
    1. uomo
    2. clima
    3. disboscamenti
    4. deformazioni tettoniche
  2. erosione idrica e eolica del suolo
  3. migrazione verso mare
    1. frammenti grossolani
      1. erosione
    2. sali disciolti
      1. lisciviazione
  4. sedimenti e formazione di rocce clastiche
    1. arenarie
    2. conglomerati
    3. argille
    4. ecc.
  5. formazione di sedimenti diagenizzati
    1. marna
7. importanti per una analisi ambientale, per una prevenzione
8. regole della prevenzione
  1. informazione sui processi in atto e sui rischi derivati
  2. norme tecniche idonee
  3. applicazione delle norme
9. enorme quantita' di energia
cicli biogeochimici
riciclizzazione
1. consiste nella riutilizzazione dei nutrienti all'interno del sistema, senza che essi ritornino a compartimento geologico di riserva
2. la natura utilizza questo processo in tutti quei casi in cui il passaggio dalla forma non disponibile a quella disponibile è assai dispendioso in termini energetici
3. l'indice di riciclizzazione è dato dal rapporto tra la parte (r) del quantitativo riciclato della sostanza con la sostanza stessa (q)
  1. r/q
  2. in natura durante gli stadi pionieri della successione quando le risorse sono abbondanti è basso (<0,1)
  3. negli stadi di maturità invece, quando i nutrienti diventano sempre più intrabiotici, ossia vengono scambiati all'interno di una rete alimentare formato da organismi viventi, l'indice è alto (>0,5)
4. negli ambienti terrestri la sede elettiva del processo di riciclizzazione è il suolo
  1. qui avvengono le fasi di umificazione (humus) e mineralizzazione
  2. in 1 m2 di suolo possono essere presenti oltre 1000 specie di organismi animali fra detrivori e decompositori, con oltre 10 milioni di individui
5. importanti processi di riciclizzazione si realizzano mediante rapporti simbiotici
6. il grado di riciclizzazione è favorito anche dall'abbondante evapotraspirazione