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Appunti Geopedologia

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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
GEOPEDOLOGIA
Si occupa degli ambienti che ci circondano.
La vita è organizzata in livelli, si parte da livelli piccolissimi (cellulari) per salire, via via, a strutture sempre più
complesse (tessuti → organi → apparati).
Per studiare l'organizzazione dell'ambiente partiamo dalla:
Popolazione
↓
Comunità
insieme di individui appartenenti alla stessa specie che popolano l'ambiente in una
determinata area.
insieme di più popolazioni che vivono in quell'area.
↓
Eco Sistema
costituito dalle comunità e dell'ambiente fisico.
↓
Territorio
l'insieme di più ecosistemi.
↓
Bioma
↓
Biosfera
insieme di più territori distribuiti su fasce lungo la superficie terrestre con caratteristiche
geografiche e climatiche uguali.
composta dall’insieme dei Biomi.
BIOMI
1) ghiacci perenni: i ghiacciai non si sciolgono mai.
2) il territorio si scongela solo in superficie. La
vegetazione è costituita da arbusti le cui radici non si
spingono in profondità. Animali rappresentati da
uccelli migratori, alci e caribù.
3) compaiono le conifere che resistono a lunghi
periodi di freddo. Si spinge fino al nord Europa, la
vegetazione fitta è resistente a lunghi periodi di
freddo.
4) foresta temperata con alberi decidui (che perdono
le foglie in inverno; faggi, olmi, platani). Zone
temperate. Ecosistema legato al ciclo stagionale. Il
ciclo ormonale delle piante garantisce la fioritura, la
fruttificazione e la caduta delle foglie è regolata dalle
variazioni delle stagioni, luce e temperatura.
5) vaste distese di sabbia dove la vegetazione è
praticamente assente, escursioni termiche elevate tra
giorno e notte. Condizioni di vita estreme. Le rare
piante presentano foglie a spine per ridurre
l'evaporazione.
6) distese erbose, pascoli. Poche zone alberate.
7) folta vegetazione con alto tasso di umidità per le copiose piogge. L'ecosistema è presente
prevalentemente sulle fronde degli alberi. Ricchissima di specie animali. Non sono presenti variazioni
stagionali. Prevalentemente caldo-umido per effetto delle copiose piogge. Insetti, erbivori e scimmie sono le
specie animali maggiormente rappresentate. Abbondante materia organica presente solo sullo strato
superficiale del terreno (per cui le coltivazioni introdotte nelle zone disboscate non possono essere praticate
a lungo se non con la concimazione massiva).
Proseguendo verso il Polo sud percorreremo al contrario la suddivisione dei Biomi tranne che per la Tundra
che non è presente nell'emisfero inferiore.
BIOSFERA
Composta dall’insieme dei Biomi. È l'ecosistema terrestre che interessa tutta la superficie della terra. È il
livello più completo degli elementi.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
STRUTTURA DELL'ECOSISTEMA
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
STRUTTURA DELL'ECOSISTEMA
Dobbiamo considerare l'ecosistema per valutare ad esempio la costruzione di strutture in un ambiente per
l'impatto ambientale.
La comunità vivente dell’ecosistema viene definita BIOCENOSI o componente biotica.
L'ambiente chimico- fisico viene definito BIOTOPO o componente abiotica.
Sono in stretta correlazione tra loro per raggiungere un equilibrio.
La struttura di un ecosistema è determinata dalla componente abiotica ed è distinta in componenti e fattori:
Componenti (parte stabile)
 litosfera (suolo o parte superficiale);
 idrosfera (acqua);
 atmosfera o troposfera (atmosfera a contatto con il suolo).
Fattori (parte dinamica)
 clima (pioggia, temperatura, vento, ecc.).
Funzionamento dell'ecosistema nello spazio:
 flusso di energia (luce solare che interferisce la dinamica energetica). Se è presente l'uomo
dobbiamo considerare anche il fattore antropico che determina un aumento del flusso di energia per
i consumi o la modifica delle risorse energetiche;
 ciclo della materia (perché un ecosistema possa funzionare deve esserci un riciclo della materia; un
animale muore, si decompone e viene riciclato dalla terra degradandolo.
organico

inorganico
omeostasi, un ecosistema cerca di ripristinare il proprio equilibrio con processi che possono essere
più o meno lunghi.
Funzionamento dell'ecosistema nel tempo:
 evoluzione, le piante per esempio non sono le stesse dei tempi passati. Gli ambienti si evolvono da
sistemi semplici a sempre più complessi raggiungendo un equilibrio.
IL CLIMA
È l'insieme dei fattori metereologici che si localizzano nella troposfera e in una particolare parte del territorio
(temperatura, umidità, ecc.). Questi fattori sono periodici nel tempo (effetto stagioni).
Il clima quindi è determinato da:
Fattori Variabili
 Pressione Atmosferica;
 Vento;
 Precipitazioni;
 Temperatura dell'aria;
 Umidità dell'aria.
Fattori Stabili
 Latitudine;
 Altitudine;
 Orografia (pianura, collina, altopiano, ecc.);
 presenza di mari o correnti oceaniche;
 Esposizione/Inclinazione;
 Foreste.
In base ai fattori variabili e stabili possiamo definire tre tipi di
clima:
 Clima Tropicale (Tropico del Cancro ↔ Capricorno);
 Clima Temperato (tra i tropici e il Circolo Polare);
 Clima Freddo (Circolo Polare ↔ Polo).
Vi è una stretta correlazione tra Clima e di Bioma, vediamo
che a seconda della fascia climatica corrispondono biomi,
ecosistemi e componenti che li caratterizzano.
Il clima temperato si differenzia in “caldo” o “freddo” a
seconda che si avvicini all'equatore o ai poli.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Fattori variabili del clima
Temperatura
La variazioni di temperatura nel tempo prende il nome di escursione termica.
Le escursioni termiche stagionali sono le variazioni di temperatura nell'arco dell'anno date dalla differenza tra
temperatura minima invernale e massima estiva.
È maggiore nei climi temperati, con la presenza delle stagioni. All'equatore e ai poli non abbiamo stagioni ed
escursioni termiche.
L’escursione termica giornaliera è la differenza tra la temperatura minima notturna e la massima giornaliera.
Nel deserto abbiamo la massima escursione. L'escursione termica giornaliera è differente nell'aria e nel
terreno. Il terreno si scalda più lentamente e cede il calore più lentamente che l'aria. Il terreno raggiunge
lentamente la massima temperatura al tramonto e lentamente la minima all'alba. L'aria si riscalda e raffredda
più velocemente del terreno ma inversamente. Il contatto tra il terreno che rilascia il calore e l'aria fredda
delle correnti gelide spinge l'aria riscaldata che staziona a livello del terreno in alto determinando il fenomeno
delle “gelate”. La temperatura reale è la temperatura effettiva espresse in gradi.
L'umidità può falsare la nostra percezione dei gradi di temperatura, più è alto il tasso di umidità è più alta
verrà percepita la temperatura.
La temperatura influisce sulla vita degli organismi. In base a questa caratteristica viene suddivisa in:
 Ottimale (vita ottimale degli organismi);
 Cardinale (al di sopra/sotto della quale le funzioni vitali si arrestano);
 Critica (le temperature minime/ massime che determinano danni agli organismi).
Vento
I venti si differenziano dalla direzione di provenienza:
 Scirocco (dal sud);
 Tramontana (dal nord);
 Mistrale (Spagna-Francia);
 Grecale (Grecia);
 Libeccio (lungo la costa);
 Bora (Friuli).
L’Intensità è il grado di spinta su una superficie.
La Velocità è misurata in nodi.
Pressione atmosferica
È la pressione esercitata da una colonna d'aria su un punto al di sopra di essa.
2
A livello del mare la pressione è di 0° C (0,33 kg/cm ). La pressione diminuisce man mano che saliamo in
quota.
Aree di bassa pressione. Aree di minore massa atmosferica (vapore acque che sale → nubi).
Aree di alta pressione. Aree di maggiore massa atmosferica (il vapore acque scende, si condensa e piove).
Nella carta meteorologica
possiamo vedere le zone
di alta e bassa pressione.
Aria ciclonica, cerchi
concentrici rossi.
Area anticiclonica, cerchi
concentrici blu.
All'interno delle aree dei
cerchi concentrici
troviamo lo stesso valore
di pressione atmosferica.
Nell'area ciclonica il
valore di pressione
aumenta verso l'esterno
e i venti girano in senso
antiorario. Viceversa per
l'area anticiclonica.
Umidità
L'acqua evapora dal
terreno (dai mari, fiumi,
laghi) per evacuazione,
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
dalle piante (dagli stami) per traspirazione.
Il vapore si discioglie nell'aria fino al punto in cui l'aria si dice satura (quando non riesce ad accogliere altro
vapore). Il vapore si condensa trasformandosi in pioggia che cade al suolo.
Il livello di saturazione non è costante e varia in base alla pressione e alla temperatura.
Più è alta la temperatura e maggiore è il livello di saturazione, inversamente per la temperatura bassa.
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 Umidità assoluta (UA), quantità di vapore acqueo effettivamente presente nell'aria (gr/m ).
 Umidità massima (UM), quantità massima di vapore che l'aria, ad una determinata temperatura,
riesce a trattenere.
 Umidità relativa (UR), quella che da noi normalmente indichiamo UR = UA x 100.
UM
Precipitazioni Atmosferiche (idrometeore).
Sono tutte le forme di precipitazioni d'acqua che scendono sul terreno:
 liquide (pioggia, rugiada);
 solide (neve, grandine).
Per le piogge parliamo di piovosità le cui caratteristiche sono:
 quantità (misurata in ml/anno);
 frequenza (giorni/anno), se l'acqua scende in periodi concentrati dell'anno anziché distribuiti si parla
di fenomeni torrenziali perché il terreno non è in grado di assorbire e la lascia scivolare generando
alluvioni e frane;
 distribuzione stagionale (mm/ stagione), le piogge devono essere principalmente distribuite in
primavera e autunno per il ciclo vitale delle piante.
C'è una corrispondenza tra i biomi e i climi.
La Macchia Mediterranea è quella che si trova lungo tutte le coste mediterranee.
Clima italiano
Dipende dall'influenza di:
 catene alpine (barriere ai venti freddi del Nord);
 catena appenninica;
 posizione geografica dell'Italia (circondata da mari);
 depressione mediterranea (zona di bassa pressione);
 anticiclone delle Azzorre (provenienza atlantica);
 anticiclone Russo-Siberiano ( Russia).
Schematizzando possiamo vedere otto tipi di clima:
 zona alpina (arco alpino con abbondanti piogge, nevicate, ghiacciai perenni, temperatura annuale 0°
C);
 zona padana (Pianura Padana, inverni con temperature medie poco al di sopra di 0° C, l'estate con
temperatura elevata, frequenti precipitazioni primaverili autunnali);
 zona insubrica (zone Nord Italia, che si affacciano su laghi e fiumi alpini, mite per azione
termoregolatrice dell'acqua);
 zona appenninica (lungo tutta la dorsale appenninica, inverni freddi ed estati fresche);
 zona tirrenica (lungo tutta la costa italiana che si affaccia sul Tirreno, funzione termoregolatrice del
mare);
 zona ligure (forti depressioni per alte coste che si affacciano sul mare, fenomeni nuvolosi intensi che
determinano rischi geologici);
 zona adriatica (temperature medie inferiori, escursioni termiche più accentuate);
 zona calabro insulare (estati calde, scarsa piovosità).
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Se presente l’uomo
comprende i Fattore
Antropico
BIOCENOSI
(comunità vivente)
ECOSISTEMA costituito da:
BIOTOPO
(ambiente
fisico/chimico)
↓
COMPONENTI
↓→
LITOSFERA
IDROSFERA
ATMOSFERA
(TROPOSFERA)
STABILI
FATTORI
VARIABILI
STRUTTURA
FATTORI
CLIMA
DINAMICO
FATTORI
STABILI
→
FUNZIONAMENTO
NELLO SPAZIO
NEL TEMPO
TEMPERATURA
VENTO
PRESSIONE ATMOSFERICA
UMIDITÀ
PRECIPITAZIONI
ATMOSFERICHE
(IDROMETEORE)
LATITUDINE
ALTITUDINE
OROGRAFIA (PIANURE,
COLLINE)
FORESTE, MARI
INCLINAZIONE/ESPOSIZIONE
CORRENTI OCEANICHE
FLUSSO
ENERGIA
CICLO MATERIA
OMEOSTASI
EVOLUZIONE
BIOCENOSI
La Biocenosi è costituita dagli organismi viventi che vivono in un determinato ecosistema.
È data dall'insieme di comunità e popolazioni (per esempio nell'ecosistema marino vediamo acqua, pesci,
alghe, ecc.).
Queste popolazioni si possono suddividere in base alle strategie di:
Strategie di Nutrizione
 Organismi Autotrofi: si nutrono di sostanze inorganiche semplici elaborando sostanze organiche
complesse (per esempio le piante);
 Organismi Eterotrofi: si nutrono di sostanze organiche già elaborate e quindi di altri esseri (come i
carnivori per es.).
Strategie di Ruolo
 Produttori (Autotrofi come le piante, fitoplancton, alghe, ecc.).
 Consumatori
1) Primari (erbivori come le mucche, pecore , ecc.);
2) Secondari (carnivori di erbivori);
3) Terziari (consumatori di carnivori o onnivori che si nutrono di tutto).
 Demolitori (funghi e batteri che trasformano la sostanza organica in inorganica e quindi sono
eterotrofi).
Possiamo quindi rappresentare con il seguente schema il Ciclo Della Materia.
PIANTE
PRODUTTORI
SOSTANZE INORGANICHE
DEMOLITORI
SOSTANZE ORGANICHE
CONSUMATORI
Comprendiamo quindi l'importanza della componente rappresentata dalle piante.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
CATENA ALIMENTARE
Sono i rapporti alimentari che si instaurano tra i componenti di un ecosistema. Abbiamo diversi livelli che
prendono il nome di livelli trofici.
Livelli Trofici
1° livello produttori (piante);
2° livello consumatori primari (si nutrono di produttori);
3° livello consumatori secondari (si nutrono di primari);
4° livello consumatori terziari (si nutrono di secondari).
In un ecosistema non è presente una singola catena alimentare ma abbiamo la Rete Alimentare.
Le singole catene alimentari si possono intersecare creando la rete alimentare.
PIANTA
INSETTO
CONIGLIO
RAGNO
RETE ALIMENTARE
VOLPE
UCCELLO INSETTIVORO
FALCO
Non abbiamo solo un rapporto alimentare tra le specie ma vediamo intervenire anche altri fattori:
 Mutualismo. Interazione biologica tra specie diverse da cui traggono reciproco beneficio. Nella
simbiosi mutualistica una specie non può vivere senza l'altra.
 Commensalismo. Solo una specie trae beneficio senza creare svantaggio all'altra.
 Competizione.
1) Intraspecifica, nella stessa specie (volpi tra loro per il coniglio);
2) Interspecifica, tra specie diverse ( scoiattolo rosso e grigio).
 Predazione. Animali che sono prede di altri.
 Parassitismo. Una specie trae beneficio a danno di un'altra senza provocarne la morte. A stretto
contatto tra loro (simbiosi parassitaria).
ECOSISTEMI ACQUATICI
Gli ecosistemi acquatici comprendono tutte le comunità e popolazioni presenti negli ambienti dove troviamo
l'acqua sulla superficie terrestre.
acque
dolci
fiume
lago
zone umide
Ecosistemi Acquatici
acque marine
Acque dolci
 Fiume primo tratto (o primo stadio). Fiume giovane, inteso come torrente. Scorre tra grosse rocce
dei margini taglienti. Scorre molto velocemente e ha un substrato con scarsa vita.
 Fiume secondo stadio. L'acqua incomincia scavare la roccia e a formare un letto dove scorrere.
 Fiume terzo stadio. Incomincia formare le anse, aumentano le forme di vita e le rocce appaiono con
forme levigate.
 Fiume quarto stadio. Troviamo grandi quantità di detriti e forme di vita. Arriva al mare in forma di
estuario (a imbuto, in unica via) o a delta (formando molte diramazioni, anche con presenza di
paludi).
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Lago
L'acqua non scorre, i fattori abiotici (caratteristiche chimico-fisiche) differenziano la presenza di forme di vita.
 Profondità delle acque (più è profondo e più sarà ricco di forme di vita).
 Emissari ed immissari (differenti tipi di vita se vi sono solo emissari o immissari).
 Profilo orografico delle terre che li circondano.
 I laghi svolgono una funzione termoregolatrice per i terreni circostanti con il rilascio notturno del
calore accumulato di giorno.
Nel lago la demolizione degli organismi avviene più velocemente per la maggiore quantità di demolitori
(funghi, batteri).
Zone umide
Paludi, acquitrini, stagni. Hanno un fondamentale ruolo ecologico perché permettono la vita di uccelli
migratori, insetti e piante.
Zone protette perché ecosistemi estremamente delicati a rischio di estinzione.
L'immissione di acque inquinate o altri singoli fattori possono comprometterli interamente.
Acque salate
Nei mari la variazione di temperatura avviene solo negli strati superficiali, al di sotto di una certa profondità la
temperatura rimane stabile.
La luce è il fattore determinante per la vita nel mare. Gli strati superficiali sono ricchi di forme di vita perché
la luce riesce ad arrivare ad essi. Dove arrivano i raggi del sole vediamo la presenza di alghe e mucillagini
che rappresentano fonti di alimentazione per molte specie animali.
Dove il sole non può più intervenire per la sopravvivenza di queste piante troviamo organismi che si nutrono
della decomposizione degli altri organismi o animali che riescono a vivere in assenza di luce, sopravvivono
grazie all'energia chimica prodotta dal metabolismo di elementi come lo zolfo.
L'ecosistema marino viene distinto in zone:
 Coste, acqua poco profonda, sbalzi di temperatura, alta viscosità per grande varietà di specie
animali;
 Piattaforma Continentale, tratto di terre che procede in discesa fino a 200 m. Presenza di alghe e
coralli;
 Zona abissale, grandi profondità, assenza di piante, organismi detritivi.
Terre emerse
Costa
Piattaforma Continentale
200 m
Zona Abissale
DINAMICA DELLE POPOLAZIONI
Quando si interviene sul territorio per costruire una grande opera, è importante conoscere la dinamica delle
popolazioni dell'ecosistema per valutare la sostenibilità dell'opera sull'ecosistema dell'ambiente interessato.
La sostenibilità è determinata dal minimo impatto ambientale.
La dinamica delle popolazioni, attraverso lo studio delle caratteristiche della stessa, studia le variazioni della
composizione e della dimensione di una popolazione.
Le variazioni di dimensione e composizione dipendono da fattori naturali (nascite e morti) e da cause
ambientali (che possono determinare una emigrazione e una immigrazione).
Quando parliamo di dinamica delle popolazioni dobbiamo distinguere le caratteristiche strutturali dalle
caratteristiche dinamiche.
Caratteristiche strutturali
Sono quelle che compongono la struttura di una popolazione:
 Natalità, nuovi individui che si aggiungono alla popolazione per natalità da fenomeni riproduttivi;
 Mortalità;
 Immigrazione, nuovi individui che si aggregano alla popolazione esistente;
 Emigrazione, individui che abbandonano l'area di abitata per trasferirsi in altri sistemi;
 Potenziale Biotico, o Natalità Assoluta, esprime la nascita massima assoluta che si può raggiungere
in un ecosistema in condizioni ideali;
 Forme di Accrescimento, modalità con cui una popolazione cresce.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Caratteristiche dinamiche
 Distribuzione per età: è la suddivisione della popolazione per fasce di età. Si considera il numero di
individui presenti in un territorio su fasce di età. Nei paesi in via di sviluppo, la suddivisione per fasce
di età è presentata con una piramide dove il maggior numero di individui sono le nuove nascite. Man
mano che saliamo le fasce diminuiscono di grandezza perché la mortalità precoce è ancora una
causa di morte importante. La popolazione mette in atto una strategia di procreare molte nascite in
modo di sopperire alla mortalità precoce. Nei paesi sviluppati la distribuzione per età è
rappresentabile con una forma cilindrica, ossia il numero delle nuove nascite è sufficientemente
simile alle altre fasce perché le condizioni ambientali non pregiudicano la sopravvivenza.
 Dimensioni di una popolazione (su una superficie unitaria). Il numero degli individui che vivono su
2
2
una superficie unitaria (m , ha, km ). La densità può essere rappresentata con:
- un circolo aperto (oltre la natalità e mortalità interviene l'immigrazione e l'immigrazione);
- un circolo chiuso (solo la natalità e la mortalità influiscono sul numero della popolazione).
 Dispersione o distribuzione della popolazione
Studia come si disperde (o distribuisce per meglio dire) una popolazione su un determinato territorio.
Dipende da fattori abiotici (ambiente chimico-fisico) e dalla struttura e organizzazione sociale.
Distinguiamo tre tipi di distribuzione:
- Modo uniforme (le popolazioni sono rappresentate su tutto il territorio e quando le risorse
scarseggiano, le popolazioni saranno poche su tutto il territorio);
- Modo casuale (le risorse scarseggiano casualmente sul territorio e le popolazioni seguiranno
questa casualità);
- Raggruppate (popolazioni presenti a gruppi concentrati dove sono presenti le risorse).
Forme di accrescimento
 Accrescimento esponenziale continuo. Tutte le popolazioni
hanno un accrescimento da un momento “0” in modo
esponenziale e continuo fino a che non interviene un fattore
contrario o ostacolante definito “indipendente”.
Al termine del fattore indipendente la popolazione riprende
la crescita esponenziale. Queste popolazioni sono definite
“popolazioni R” stratega, perché dipendenti dal fattore “R”
(ad esempio la temperatura).

Accrescimento logistico. La popolazione cresce prima
lentamente, poi in modo esponenziale. In seguito alla
crescita si stabilizza ad un livello. Il “fattore K” è la capacità
portante che stabilizza le crescite fino ad un certo livello, è
un fattore “dipendente” (i più forti sopravvivono ai più
deboli, da questo la stabilizzazione, per es. nei casi di
impoverimento delle risorse). La popolazione si assesta su
un livello e in caso di aumento interverrà un fattore
“indipendente” (dall’accrescimento esponenziale continuo)
per ristabilire l'equilibrio.
t
o
N
K
Stabilizzazione
Crescita
esponenziale
H
t
N
Se si supera K nell'accrescimento logistico
equilibrio
Crescita esponenziale
H
Fase lenta di adeguamento
t
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Funzionamento dell'ecosistema
Il funzionamento dell'ecosistema nel tempo è come un ecosistema funziona nell'arco di decenni o tempi più
lunghi. Il funzionamento descrive l'evoluzione, ossia lo sviluppo e la maturazione, delle popolazioni negli
ecosistemi, osservando la modifica della struttura.
Un ecosistema primitivo si specializza nel tempo fino ad arrivare all'equilibrio. Quando dei fenomeni
interrompono questo equilibrio, l'ecosistema è in grado di attuare dei processi atti a ripristinare l'equilibrio
precedentemente raggiunto. Queste variazioni nel tempo vengono indicate come successioni ecologiche.
La Successione Primaria è l'instaurarsi di un ecosistema quando avviene per la prima volta, ossia in un'area
che prima era disabitata (ad es. possiamo ricordare le piogge, che dopo un determinato periodo, favoriscono
la nascita di licheni sulla superficie lavica raffreddata dopo un'eruzione vulcanica).
Quando l'ecosistema raggiunge l'equilibrio si dice che raggiunge lo stato di Climax; questo processo
partendo dalla successione primaria è stimato in 800-1000 anni.
Le Comunità di Transizione sono quelle specie che si vanno ad instaurare man mano che procediamo dalla
Successione Primaria al Climax.
Successioni Ecologiche
Ecosistema maturo,
evoluto e in equilibrio
CLIMAX
Comunità di transizione
Lava
→ comparsa Licheni → piante erbacee → arbusti → primi alberi → bosco completo
Specie pioniere
(colonizzatrici)
(Campanula Achillea)
(Mirtillo
Ginepro)
(medio
portamento)
(foresta)
La Successione Secondaria si ha quando una nuova comunità si instaura quando già una era presente (ad
es. quando in un bosco un incendio distrugge tutta la vegetazione, le ceneri cadendo al suolo ed essendo
molto fertili favoriranno la crescita di nuove forme vegetali di vita).
Successione primaria
Successione finale
Successione secondaria
Nel caso delle montagne possiamo avere una Successione Ecologica quando andiamo ad osservare le zone
dei pascoli in quota. Con la mancanza del brucare degli animali o con incendi attuati dei pastori per
mantenere “giovani” i pascoli, si riattiva la nascita e crescita di piante arbustee. Questa ripresa di successioni
ecologiche si attua distintamente a seconda della fascia di altitudine.
Vengono definiti orizzonti le fasce di Climax omogenee e sono paragonabili ai Biomi dell'emisfero.
Orizzonti (o Biomi) di montagna
Ghiacciai
Licheni (paragonabile alla Tundra)
Prateria (in realtà piante erbacee)
Arbusteto
Foresta Conifere
Foresta Latifoglie
Habitat e Nicchia Ecologica
L'Habitat è il luogo fisico dove vive la popolazione, dove trova le risorse dedicate e sufficienti per la sua
crescita.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
L'Habitat comprende sia i fattori fisici (luce, temperatura, ecc.) che i i fattori biologici (rapporti tra i
microrganismi, ecc.), ad es. un capriolo che vive nella foresta. L'Habitat è l'indirizzo dove vive una
popolazione.
La Nicchia Ecologica è il ruolo funzionale che svolge una popolazione all'interno di un ecosistema (il capriolo
è un erbivoro che si nutre di piante ed è, allo stesso tempo, preda di carnivori). La nicchia non è quindi uno
spazio fisico ma il ruolo che rappresenta nel ecosistema.
Le nicchie hanno dimensioni diverse a seconda delle popolazioni perché, se la nicchia è il ruolo che la
popolazione svolge all'interno di una comunità, si parla di nicchie generaliste e nicchie specialistiche.
Nicchia Generalista è una nicchia molto ampia, ossia rappresentata da una popolazione che ha un ruolo di
dimensioni elevate (ad esempio i topi si alimentano di vari tipi di cibo, quindi intercettano molte catene
alimentari, il loro ruolo all'interno di un'ecosistema è molto sviluppato).
Nicchia Specialista è una nicchia molto limitata, la popolazione ha un ruolo limitato nell’ecosistema (ad
esempio il panda è in via di estinzione perché si alimenta solo di bambù in grosse quantità ed essendo
questa pianta sempre più rara, determina per l'animale una caratteristica di ristrettezza di nicchia).
Nicchia Ampia Generaliste ↔ Specie Ampia Generaliste
Nicchia Limitata Specialista ↔ Specie Limitata Specialista
Flusso di Energia
Un ecosistema funziona nello spazio tramite il flusso di energia.
Si parla di Cicli quando abbiamo delle trasformazioni che si susseguono fino a ritornare allo stadio iniziale,
un Ciclo termina al ritorno nel punto di partenza.
Questo ciclo chiuso è il ciclo della materia.
Sostanza Inorganica
Sostanza Organica
La foresta è un ciclo chiuso perché tutte le sostanze si degradano fino a ritornare allo stato iniziale e da
questo livello iniziale riparte la crescita.
Il flusso è invece un sistema aperto, o di riciclo; le trasformazioni si susseguono senza ritornare allo stadio
iniziale.
Fiume
Fontana
(corso libero)
(riciclo)
↓
↓
flusso di energia
ciclo di energia
.
Parliamo di Flusso di Energia perché l’energia solare interviene nell'ecosistema e non ritorna allo stadio
iniziale.
Considerando ad es. l'energia solare, interviene nell’ecosistema essendo captata dalle piante tramite la
fotosintesi clorofilliana, viene elaborata in energia chimica e, attraverso la catena alimentare, passa ai
consumatori (primari, secondari, ecc.).
L'energia solare quindi passa vari livelli, in ognuno di essi si subisce una trasformazione e una dispersione di
parte di essa sotto forma di calore. L'energia solare rappresenta quindi un classico esempio di flusso di
energia.
Zucchero
Energia
Chimica
ENERGIA SOLARE
Il sole emette delle radiazioni ad onda corta che si dirigono verso la terra, una parte di esse non raggiunge la
superficie terrestre perché respinte dall'atmosfera, la rimanente parte di raggi ultravioletti arriva alla Terra.
Le radiazioni assorbite dalla Terra vengono in parte rilasciate sotto forma di onde lunghe e onde infrarosse.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Importanza dell'energia nell’ecosistema
L'energia è ciò che permette di compiere un lavoro. Nel caso di un organismo, l'energia ci permette di
svolgere una funzione (vivere, crescere, lavorare, ecc.). L'energia fondamentale e più importante è quella del
sole (strettamente necessaria dove non presente il fattore antropico).
L'energia solare si manifesta sia in forma diretta, con una produzione di calore, che in forma indiretta
contribuendo a diversi fenomeni.
Viene utilizzata attraverso la fotosintesi clorofilliana, il ciclo dell'acqua, ecc.).
Fotosintesi Clorofilliana
Comprendiamo l'importanza delle piante e dell'energia solare in un ecosistema.
La fotosintesi attivata dalle piante verdi, fissa l'energia proveniente dal sole.
La fotosintesi si divide due fasi. La fase luminosa e la fase oscura.
Nella fase luminosa contribuiscono l'energia luminosa e due molecole H2O. Tramite pigmenti della clorofilla,
lo spettro della luce solare viene catturata nel Cloropastro. Viene liberato O2.
Nella fase oscura viene assorbito CO2 e prodotto glucosio.
Le piante sono quindi produttori perché assorbono sostanze inorganiche e le trasformano in sostanze
organiche. Sono fondamentali perché costituiscono l'anello iniziale della varie catene.
Fase luminosa
Fotosintesi
(inverso della
respirazione umana)
Fase oscura
Energia luminosa
+ 2 molecole H2O
libera O
2
CO2
Glucosio
Altre forme di energia
Forme: sono i diversi modi in cui si manifesta l'energia.
 energia chimica;
 energia solare,
 energia eolica;
 energia elettrica;
 ecc.
Fonti: sono i serbatoi che contengono queste forme di energia.
 petrolio;
 alimenti;
 sole;
 gas;
 benzina,
 vento;
 onde marine;
 ecc.
Classificazione delle fonti di energia
Le fonti primarie sono inesauribili e non inquinanti.
Le fonti secondarie sono esauribili e inquinanti, basare un'economia sulle fonti secondarie determina un
processo di degrado dell’ecosistema e problematiche geopolitiche come le guerre che l'uomo deve
affrontare per conquistare e sfruttare i territori.
Fonti Primarie (si possono trovare direttamente in natura) Petrolio, Gas
Fonti Secondarie (derivano dalle fonti primarie tramite processi di trasformazione) Benzina, Olii combustibili
Fonti Primarie
Fonti Rinnovabili (non si esauriscono)
 Sole
 Acqua
 Vento
 Mare
 Moto Ondoso
 Calore sotto suolo
Fonti non Rinnovabili (si esauriscono)
 Combustibili fossili (Petrolio, Gas naturale, Carbone)
 Materiale Radioattivo (Uranio)
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Fonti non rinnovabili
Sono quelle fonti che una volta esaurite non si rinnovano più.
Combustibili fossili
Si definiscono combustibili fossili perché l'energia che sprigionano viene liberata tramite combustione.
Affinché vi sia la combustione deve esserci la presenza di O2 (comburente).
Petrolio;
Carbone;
Gas naturale.
I combustibili fossili sono frutto di trasformazione molto lenta da degradazione di foreste per anaerobiosi (la
sostanza organica non si decompone in sostanza inorganica), sono quindi frutto dell'azione del flusso
dell'energia solare captata dalle piante nella biomassa.
Il processo di formazione dei combustibili fossili avviene anche oggi ma dobbiamo considerare che i
combustibili che utilizziamo oggi derivano dai processi di millenni addietro quindi quelli attuali saranno pronti
nelle ere a venire.
Il limite dei combustibili fossili sono:
 la diminuzione di approvvigionamento, per l'esauribilità;
 il fattore inquinante, per la grande produzione di anidride carbonica, particolati e polveri sottili. I
protocolli anti-inquinamento (ad esempio Kyoto) sono dei concordati che dovrebbero essere
sottoscritti dalle nazioni più industrializzate per prevenire l'inquinamento ambientale. Sussistono ora
delle posizioni inconciliabili tra gli stati dettate da interessi economici;
 l'influenza sulla geopolitica mondiale, i paesi arabi e gli altri stati produttori di petrolio sono sovente
protagonisti di scenari di guerra per il controllo delle fonti.
Oltre al petrolio e carbone possiamo ricordare:
Gas naturale
È costituito da una miscela naturale di idrocarburi gassosi tra i quali predomina il Metano. Il Metano è il
combustibile meno dannoso per l'uomo. Altri gas, in minore quantità, sono il Propano e il Butano. Inodore e
incolore, è più leggero dell'aria. Brucia producendo molto calore e la fiamma ha una tipica colorazione
bluastra.
L'Italia dipende prevalentemente dall'importazione estera di gas (Libia e paesi dell'est).
Come il petrolio, il gas deriva dalla decomposizione organica nei millenni. È spesso associato a giacimenti
petroliferi in sacche che possono anche spostarsi nel sottosuolo.
Il potere esplosivo del gas è notevole ed essendo in natura inodore viene addizionato con essenze
sgradevoli all'olfatto per rilevarne olfattivamente la presenza.
Uranio ed energia nucleare
È l'unica fonte di energia non rinnovabile (quindi in via di esaurimento) di esclusiva origine terrestre, in
quanto non deriva dall'energia del sole.
Ha origine per fissione o per fusione degli atomi.
L'energia che si ricava dall'uranio o dagli altri elementi radioattivi è contenuta nel nucleo degli atomi e si
libera tramite le reazioni nucleari.
La Fissione Nucleare avviene quando l'isotopo (in questo caso il nucleo dell'Uranio) viene bombardato con
un neutrone e si spezza formando due frammenti e tre elettroni, producendo una grande forma di energia (la
massa si riduce con la produzione di energia). Questa reazione deve essere controllata perché se lasciata
libera, genera una serie di reazioni distruttive.
Nella Fusione Nucleare vediamo invece l'unione di due isotopi leggeri (come il Deuterio e il Trizio) che
formeranno un isotopo di maggiori dimensioni (nucleo di Elio).
Caratteristiche negative dell'energia nucleare
Possono provocare alterazioni genetiche e morte nell'uomo. Oltre l'energia si liberano radiazioni nucleari che
sono di tre tipi:
 radiazioni α, pericolose solo se inalate o ingerite;


radiazioni β, maggiormente penetranti e pericolose;
radiazioni γ le più pericolose in assoluto, molto penetranti e resistenti anche a lunga distanza dalla
fonte che le emette, bloccabili solo con schermi di piombo o cemento.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
In caso di inquinamento da radiazioni abbiamo una trasmissione ed un immagazzinamento nel sistema
(branco radioattivo).
I disastri ambientali che si possono verificarsi nelle centrali nucleari o le problematiche da malfunzionamento
delle stesse, hanno determinato le situazioni a noi note come gli ultimi problemi scaturiti a Chernobyl e
Fukushima.
In caso di ottimale funzionamento di una centrale nucleare rimane la problematica delle scorie radioattive
rimanenti alla fine del processo di produzione di energia. Queste storie non devono entrare in contatto con
l'ecosistema perché risulterebbe contaminato per lungo tempo.
Fonti Rinnovabili
Utilizzate principalmente per la produzione di energia elettrica. Riscuotono ultimamente maggiore popolarità.
Energia Solare
La fonte è il sole, viene immagazzinata dai collettori solari e dagli impianti fotovoltaici.
I collettori solari riscaldano dei contenitori scuri, chiusi, dentro i quali scorre l'acqua che viene riscaldata dal
calore solare che irradia il collettore. Sono utilizzati per gli impianti di acqua riscaldata di piccole dimensioni
(abitazioni singole o piccoli condomini). Lo scambio e il circolo d'acqua può avvenire a livello gravitazionale o
a ciclo forzato.
I pannelli fotovoltaici invece captano l'energia solare e la trasformano in corrente elettrica. Il pannello di
Silicio si carica di energia solare che viene trasformata in energia elettrica.
Per un idoneo impiego di pannelli solari dobbiamo avere un sufficiente numero di pannelli collegati (in modo
da fornire 3-4 kW per abitazione) e la giusta inclinazione rispetto al sole. I costi di un impianto solare sono
molto diminuiti rispetto al passato.
Energia Geotermica
Proviene dal magma incandescente situato sotto la crosta terrestre.
Sopra il magma incandescente vi è uno stato di rocce impermeabili. Sopra questo strato è situata una sacca
di acqua riscaldata che viene isolata dalla superficie terrestre da uno strato di altre rocce. Quest'ultimo strato
viene trivellato e il vapore che fuoriesce viene incanalato in turbine che producono energia elettrica. Il vapore
che esce dalle turbine si raffredda e viene introdotto nella sacca di origine per dar vita ad un nuovo ciclo
produttivo e per evitare l'esaurimento della produzione. La più grande centrale geotermica italiana e quella di
Larderello (PI).
Energia Idrica
Principalmente creata con le dighe. Il bacino artificiale blocca e raccoglie le acque che vengono convogliate
in condutture dove accumulano pressione. Al passaggio dell'acqua, delle turbine collegate agli sbocchi,
trasformano la pressione dell'acqua in energia elettrica. Più alta è la diga e maggiore sarà la pressione
dell'acqua e la produzione di energia elettrica.
Per quanto riguarda l'energia prodotta dalle correnti marine e dalle centrali mareomotrici, l'energia viene
prodotta dalle onde e correnti che fanno girare le pale di queste centrali che con i loro alternatori producono
l'energia.
Energia Eolica
Le eliche mosse dai venti producono l'energia tramite di alternatori.
Utilizzazione delle biomasse come fonti di energia
Energia
Biopower
Carburanti
Biofuels
Biomasse
Processi Termochimici
Fermentazione Anaerobica
Bioetanolo
Biodiesel
La biomassa deriva da sostanze organiche (scarti di origine biologica o residui vegetali e da materiali
organici coltivati appositamente per la produzione di energia). Possiamo ottenere dalle biomasse energia o
carburanti. L'energia, prodotto dalle biomasse, originerà il Biopower; mentre i carburanti, sempre originati
dalle biomasse, danno origine al Biofuels.
Molti rifiuti di origine organica contengono energia (energia solare immagazzinata dalle piante e trasferita
nelle catene alimentari).
Tramite tecnologia appropriate risulta conveniente riciclare o elaborare queste energie che altrimenti
andrebbero disperse.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Processi Biopower
Sono processi termochimici o di fermentazione anaerobica (combustione di scarti - utilizzo di gas derivati
dalla fermentazione degli scarti). Con queste metodiche di produzione di energia abbiamo sì la produzione di
anidride carbonica ma non la produzione di polveri sottili o di altri fattori inquinanti come con le fonti non
rinnovabili.
Nella fermentazione anaerobica vediamo il recupero dei reflui zootecnici in contenitori per la produzione di
gas metano. Anche alcuni depuratori, sottoposti ad anaerobiosi, possono essere impiegati per la produzione
di metano (concentrazioni che variano dal 55 al 75%).
La raccolta degli scarti, in condizioni di assenza di agenti inquinanti, oltre alla produzione di gas, può dare
origine a concimi organici naturali.
Processi Biofuels
È la trasformazione di biomasse in carburanti. I processi utilizzati sono molteplici.
La fermentazione alcolica viene utilizzata per la produzione di bioetanolo grazie alla trasformazione dei
glucidi contenuti nei vegetali.
Questo processo viene definito SSF (Simultanea Saccarificazione e Fermentazione).
 Bioetanolo. In molti paesi il Bioetanolo, diluito nella benzina in percentuali variabili o allo stato puro,
viene utilizzato per l'alimentazione di motori a scoppio;
 Biodiesel. Gasolio prodotto dalla fermentazione dei trigliceridi di oli vegetali e grassi animali. Colza o
semi di girasole sono quelli principalmente utilizzati.
Vantaggi:
 Principalmente, la diminuzione della dipendenza dei combustibili fossili;
 assenza di agenti inquinanti;
 bilancio CO2 in pareggio;
 biodegradabilità.
Svantaggi
 la cultura dei vegetali destinati ai Biofuels sottrae terreno destinato alla cultura per l'alimentazione
umana;
 grandi compagnie che producono carburanti acquistano grandi appezzamenti di terreno per la
produzione di biocombustibile con una minima spesa (aiutati dei regimi autoritari locali). Questi
terreni vengono quindi sottratti ai popoli che non li possono più coltivare;
 vengono utilizzate grandi quantità d'acqua a causa dei climi o per l'origine estranea di certe culture;
 l'idea che l'aumento di certe derrate alimentari sia dovuto all'utilizzo delle materie prime anche per le
produzioni di biocombustibili.
Catena alimentare ed energia
La catena alimentare può essere considerata anche dal punto di vista energetico. In base alla capacità di
approvvigionarsi l'energia di cui hanno bisogno gli organismi si dividono in autotrofi (piante) ed eterotrofi
(erbivori, carnivori, ecc.).
Le catene alimentari possono quindi essere considerate come livelli trofici.
Rapporto tra livelli trofici ed energia
Man mano che l'energia passa da un livello trofico all'altro viene in parte trasformata in forma di calore e in
parte trasferita o dispersa. Circa il 90% dell'energia viene utilizzata per le funzioni vitali e non può essere
riutilizzata. Il 10% rimanente si immagazzina nelle piante in forma di amidi e negli esseri viventi superiori in
grassi.
Carnivori III
Carnivori II
Carnivori I
Erbivori
Piante, alberi,
Demolitori
Salendo di livello trofico vediamo una diminuzione dei componenti dei valori.
Le piante (intese come pascolo, bosco, ecc.) sono molto più numerose degli erbivori. Le greggi di erbivori
sono più numerose dei carnivori (primo livello) e così via via salendo di livello.
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CICLO DELLA MATERIA
Sono trasformazioni cicliche, la materia passa dal mondo organico al mondo inorganico e viceversa. A
differenza dell'energia, che nei vari passaggi si disperde sotto forma di calore, la materia viene tutta
interamente trasformata. Da ciò la differenza tra Flusso (di energia) dove si ha una perdita della sostanza e
Ciclo (della materia) dove la sostanza viene interamente trasformata.
Sostanza Organica
Sostanza Inorganica
Decomposizione della sostanza organica
La Mineralizzazione è il processo finale della sostanza organica morta, della sostanza organica in
inorganica.
Grazie alla Mineralizzazione la destinazione finale dei prodotti, dopo la decomposizione, ricolloca i materiali
come segue:
 Carbonio (Anidride Carbonica gassosa) atmosfera ed ecosistemi terrestri;
 Carbonio (Anidride Carbonica disciolta o sali di carbonio) ecosistemi acquatici;
 Idrogeno (prevalentemente nell'acqua);
 Azoto (sotto forma di sali azotati di cui i nitrati o sali di Ammonio) negli ecosistemi sia terrestri che
acquatici;
 Fosforo (come sali di Fosforo, fosfati) nell'acqua degli ecosistemi acquatici o nell'acqua presente nel
terreno.
Fasi della Mineralizzazione
La Mineralizzazione, ossidazione, della sostanza organica morta, avviene in due fasi. La prima, la più rapida,
vede la Mineralizzazione di una sola parte della sostanza che viene degradata immediatamente in minerali.
La rimanente si trasforma in un Humus. L'Humus, il terriccio morbido e scuro, è una serie di composti di
natura organica e impiegherà più tempo (una decina d’anni) per completare il processo di ossidazione. È
costituito da una specie di composti di Legnina, Tannino, grassi e cellulosa. È la tappa intermedia del
processo di Mineralizzazione ed un ottimo fertilizzante ed aggregante del terreno.
Residui Organici
Mineralizzazione rapida
CO2, HO2, NH3
23SO 4
PO 4
(Solfati) (Fosfati)
Umificazione
Adsorbimento
Humus
Mineralizzazione lenta
La sostanza organica si decompone con una velocità che è direttamente proporzionale al rapporto tra
Carbonio e Azoto (C/N) che, solitamente, è 10/1 (10 g di Carbonio/1 g di Azoto). Più il rapporto è a favore
dell'Azoto e più sarà lento il processo di decomposizione.
Per l'Humus il rapporto tra C/ N. varia da 10 a 25.
I microrganismi che partecipano alla decomposizione tendono a portare il rapporto verso 10 perché è il
valore ideale per una decomposizione veloce.
La materia, all'interno dell'ecosistema, differentemente dall'energia, non si disperde ma viene riciclata
completamente. I cicli di trasformazione vengono detti Cicli Biogeochimici, le trasformazioni avvengono infatti
in parte:
 negli esseri viventi (Bio), le piante, e successivamente gli animali, trasformando le sostanze solubili
inorganiche in organiche (fotosintesi clorofilliana, ecc.);
 nel terreno (Geo) dove i microrganismi che partecipano alla decomposizione ritrasformano le
sostanze organiche in inorganiche.
Ciclo del Carbonio
Il Carbonio si trova nell'atmosfera e disciolto nelle acque sotto forma di Anidride Carbonica (CO2).
Le piante assorbono l’Anidride Carbonica con la fotosintesi e gli esseri viventi la disperdono con la
respirazione attraverso la catena alimentare.
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Gli incendi, le combustioni e le attività vulcaniche contribuiscono a riequilibrare i valori di CO 2 nell'atmosfera.
Parte del Carbonio, attraverso processi di sedimentazione, si fissa alle rocce e, lentamente, si trasforma in
combustibile fossile.
Il Carbonio è, insieme all'Idrogeno e all'Ossigeno, tra gli elementi più importanti costituendo oltre il 96% degli
atomi dei composti organici.
La CO2 presente nell'aria è importante perché fonte di nutrimento delle piante e anche per le problematiche
dell'effetto serra.
Ciclo dell'Ossigeno
L'Ossigeno presente nell'atmosfera viene in parte assorbito dalla respirazione animale e umana e in parte
utilizzato nelle combustioni, quindi sfruttato dall'ambiente. Questi utilizzi vengono compensati dalla
produzione di Ossigeno da parte delle piante.
Il ciclo del Carbonio e il ciclo dell'Ossigeno sono antitetici perché i processi che producono Anidride
Carbonica consumano Ossigeno e viceversa.
Ciclo dell'Azoto
L’Azoto si trova principalmente nelle proteine, è un componente fondamentale per tutti gli esseri viventi in
quanto fa parte delle catene del DNA e RNA. Si trova sia nelle cellule animali che in quelle vegetali, quindi la
materia è ricca di Azoto.
È presente nell'atmosfera sotto forma di Azoto atmosferico (N2) in percentuale del 78-79%, può essere in
piccola parte utilizzato dei batteri azoto fissatori (batteri presenti nelle radici delle leguminose) che lo
trasformano in Azoto organico (Ammoniaca NH3 e Azoto ammoniacale NH4). Per questo motivo si è
scoperto, già fin dai tempi del medioevo, che per favorire le coltivazioni era opportuno praticare la rotazione
delle colture con la coltivazione delle leguminose in modo che i residui organici favorissero la concimazione
naturale. I legumi vengono considerati proteine vegetali poiché sono ricchi di Azoto e proteine.
Oltre che dall'azione degli azoto fissatori, l'Azoto ammoniacale proviene anche dei residui organici animali e
vegetali oltre che dagli escrementi attraverso la decomposizione attuata dai demolitori che li trasformano in
Ammoniaca (NH3), in seguito vengono trasformati in Azoto ammoniacale (NH4) da organismi ammonizzanti.
Questo viene trasformato prima in Azoto Nitroso (NO 2) e poi in Azoto Nitrico (NO 3) da organismi detti
Nitrificanti. Questo processo prende il nome di in Nitrificazione e avviene quando il terreno è ben areato e
ricco di Ossigeno.
Azoto atmosferico
-
NO 3
Azoto fissatori
-
NO 2
NH3
NH4
NITRIFICAZIONE
17
Residui animali e vegetali
+ escrementi
NH3
La presenza di Azoto liquido o Ammoniaca nel terreno è importante perché l’Azoto Nitrico è solubile
nell'acqua e prontamente disponibile per le piante (molti concimi chimici, come il Nitrato d'Ammonio e di
Potassio sono assorbibili velocemente delle piante). Se la concimazione è eccessiva le piogge diluiscono
l'Azoto nelle acque dei fiumi e in seguito nei mari. Ciò porterà al fenomeno dell'Eutrofizzazione. L'Azoto
ammoniacale, l'NH4, invece riesce ad essere trattenuto dal terreno nei grumi e viene nitrificato nel tempo. È
da preferire quindi l'Azoto ammoniacale per le concimazioni.
Se il terreno è sfittico, quindi carente di Ossigeno, troveremo i batteri denitrificanti che trasformano l'Azoto
Nitrico in Azoto Ammoniacale o in Azoto atmosferico determinando una perdita di parte di esso.
L'Azoto nitrico (NO 3) è la forma inorganica attraverso la quale l'Azoto passa alle piante, dalle piante passa
alla forma organica trasformandosi in proteine, acidi nucleici e componenti delle cellule.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
GEOMORFOLOGIA
Com'è fatta la Terra
Se andiamo a descrivere il pianeta Terra possiamo notare dalla sua sezione vari livelli con differenti
caratteristiche.
La Crosta terrestre, costituisce lo strato più esterno con uno spessore da minimo 5 km sotto gli oceani ad un
massimo di 60 km sotto le montagne più alte. La Crosta esterna, formata da rocce solidificata galleggia sullo
strato sottostante e forma i continenti ospitando gli oceani e i mari.
Il Mantello, o strato intermedio, dallo spessore di 2900 km è formato da rocce allo stato fuso e prende il
nome di Magma. È sottoposto ad enormi pressioni. Costituisce l'82% del globo terrestre. Possiamo
suddividere il Mantello in due distinte zone, il Mantello superiore e il Mantello inferiore separate da una zona
denominata Discontinuità di Nohorovičič.
Sotto il Mantello troviamo il Nucleo, una sfera dal raggio di 3500 km le cui conoscenze sono limitate e
incomplete. Lo distinguiamo in Nucleo esterno, formato da minerali allo stato liquido, e Nucleo interno
costituito da metalli come Ferro e Nichel allo stato solido. Gli strati del Nucleo sono separati dalla
Discontinuità di Gutenberg.
La Terra è il maggiore dei quattro pianeti terrestri (Terra, Mercurio, Marte e Venere) sia per dimensione che
per massa.
Non è una sfera perfetta perché presenta uno schiacciamento ai poli più pronunciato su quello sud. La figura
che lo descrive e quella di un Geoide.
Coordinate geografiche
Le coordinate geografiche sono determinate da un reticolato geografico che ha le stesse funzioni di un Piano
Cartesiano.
Essendo la superficie terrestre curva, le coordinate sono rappresentate in gradi. Il reticolato è costituito da
Paralleli e Meridiani.
I Paralleli sono le linee orizzontali parallele alla linea dell'Equatore. Ne osserviamo 180, 90 nell'emisfero
superiore e 90 nell'emisfero inferiore. Il parallelo maggiore, che corrisponde alla linea dell'Equatore, assume
il valore di grado zero. Via via spostandosi verso i poli, i cerchi diminuiscono fino ad assumere il valore di 90°
e la localizzazione puntiforme sui poli.
I Meridiani sono costituiti dalle linee verticali del reticolato geografico, sono semplici conferenze che
uniscono i poli e tagliano la Terra a spicchi.
Sono 360 e il meridiano fondamentale passante per il punto localizzato su Greenwich assume valore 0.
Per la localizzazione di un'area geografica ci avvaleremo di due riferimenti:
 la Latitudine ( distanza di un punto dall'equatore);
 la Longitudine ( distanza di un punto dal meridiano fondamentale di Greenwich).
Un'ulteriore localizzazione e quella dell'Emisfero Boreale, a nord dell'equatore, e quella dell'Emisfero
Australe, a sud dell'Equatore.
La trasformazione della Terra
L'aspetto del pianeta, apparentemente stabile, si è modificato nell'arco di milioni di anni. Le terre occupano
una posizione differente dall'origine e l'aspetto varierà nel futuro lontano.
Le origini di queste modifiche possono essere causate da fattori rapidi come fattori endogeni, ossia quelli
dovuti all'interno della terra come terremoti ed eruzioni vulcaniche.
Altri fattori più lenti, i fattori esogeni, ossia esterni alla terra come il clima, le piogge o i fiumi, producono delle
modifiche che sono rilevabili con strumenti di precisione (l'erosione delle montagne ad esempio).
Anche le cause esogene possono avere caratteristiche violente come per le piogge che determinano
inondazioni.
Secondo la Teoria di Wegener, più di cinquecento milioni di anni fa le terre erano unite in un unico
continente che veniva nominato Pangea, circondato da un unico oceano che veniva chiamato Panthalassa.
Il successivo allontanamento dei territori viene elaborato con la Teoria della Deriva dei Continenti. Questa
teoria viene ulteriormente elaborata dagli scienziati nella teoria della Tettonica a Placche. La Crosta esterna,
suddivisa in grandi zone denominate placche si estende su tutto il territorio terrestre. Le prove elaborate
sulla Teoria della Tettonica a Placche vuole dimostrare che le terre non sono ferme ma galleggiano sullo
strato liquido del Magma.
I movimenti sono molto lenti e difficilmente misurabili. Le prove hanno raccolto come fattori che avvalorino
alla tesi:
 la prova geografica, o compatibilità dei margini dei territori in un ipotetico riavvicinamento
(Sudamerica-Africa, ecc.);
 la prova geologica, la corrispondenza tra catene montuose, tipi di rocce e filoni di minerali;
19
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13

le prove paleontologiche, ossia la somiglianza tra i fossili e tra i fattori ambientali simili e tempi
dell'unione dei territori.
I movimenti delle placche
La Teoria della Tettonica a Placche spiega i movimenti delle placche come conseguenza della variazione di
temperatura del Magma.
Con il riscaldamento del Magma e la conseguente corrente ascendente avremo un allontanamento delle
placche (zone di Divergenza). Con il raffreddamento del Magma otterremo una corrente discendente che
determinerà un avvicinamento dei bordi delle placche (zone di Convergenza). Un altro movimento,
denominato Scorrimento, vede lo sfregamento dei bordi delle placche.
Effetti dei movimenti delle placche
Possono scontrarsi placche simili (terra-terra, placche continentali) o differenti placche (terra-mare, placche
continentali e placche oceaniche).
Zone di convergenza
 Placca continentale-placca oceanica. La seconda essendo meno densa, scorre e scivola sotto la
prima creando così le fosse oceaniche. Scendendo in basso va incontro a liquefazione e determina
la creazione di catene di vulcani e fenomeni di terremoti (Fossa delle Filippine ad es.).
 Placca continentale-placca continentale. Avendo la stessa massa non avremmo scivolamento di una
sotto l'altra ma il corrugamento dei bordi delle placche e il loro innalzamento con la conseguente
creazione di catene montuose (Catena dell'Himalaya).
Zona di divergenza
L'allontanamento delle placche determina la risalita del Magma che raffreddandosi come nei fondali oceanici
costituisce la Rift Valley che contribuisce alla formazione delle dorsali oceaniche e al progressivo
allontanamente dei continenti (Oceano Atlantico dalla divisione tra Europa e Africa dall'America).
Scorrimento
Le placche scorrendo l'una a fianco all'altra determinano la formazione delle Faglie che sono fratture
longitudinali sulla crosta terrestre, fenomeni accompagnati da violenti terremoti (come la faglia di
Sant'Andrea in California).
Fenomeni Endogeni
Sono quei fenomeni che scaturiscono dall'interno della terra e che ne caratterizzano maggiormente le
trasformazioni. I fenomeni vulcanici e i terremoti sono legati ai fenomeni endogeni.
Osservando le masse delle placche possiamo notare che i fenomeni vulcanici e i terremoti sono concentrati
lungo le linee di unione delle placche. Nelle zone di divergenza vediamo la risalita del Magma e la frequente
manifestazione di erosioni vulcaniche. Nelle zone di convergenza o lungo le faglie sono più frequenti i
terremoti. I terremoti sono la manifestazione dell'energia accumulata dall'attrito da sfregamento delle placche
l'una contro l'altra. L'epicentro del terremoto è la proiezione verticale, sulla superficie terrestre del punto dove
è avvenuta in profondità la liberazione dell'energia.
Struttura dei vulcani
I vulcani sono fessure della crosta terrestre, attraverso le quali, vengono immesse grandi quantità di lava
provenienti dallo strato inferiore.
L'eruzione vulcanica è caratterizzata dalla fuoruscita di diversi prodotti:
Stato solido
 Bombe vulcaniche, costituita da frammenti di lava di varie dimensioni, solidificata all'esterno ma
fluida all'interno. Quando esplodono, al contatto del terreno liberano vapori a gas;
 Lapilli, particelle fluide di lava che si raffreddano e solidificano in aria ricadendo al suolo;
 Ceneri, particelle infinitamente piccole, trasportate dal vento.
Stato liquido
 Lava, rocce fuse che costituiscono fiumi di fuoco che scorrono dal cratere a temperatura superiore ai
1000° C.
Stato gassoso
 Colonne di vapore e fumo che possono raggiungere anche diversi km di altezza.
Il Vesuvio è uno dei vulcani più pericolosi perché attivo ma con il cratere chiuso da lava consolidata.
In base al contenuto di Silicio (Si), che è l'elemento chimico secondo per presenza sulla crosta terrestre
dopo l'Ossigeno) presente nelle argille, nel Granito, nel Quarzo, nella sabbia e costituente fondamentale
20
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
della sabbia silicea che sottoposto ad alta temperatura cristallizza trasformandosi in vetro) possiamo
distinguere diversi tipi di lava:
 lava basica, contiene meno del 50% di silicio, fluida e di temperatura tra i 1100-1200° C. Pericolosa
perché scorre velocemente, l'eruzione non è preceduta da esplosioni, è frequente lungo le dorsali
oceaniche;
 lava intermedia, contiene 75% di Silicio. Vulcani italiani.
 lava acida, contiene più del 75% di silicio. Proviene da strati più superficiali, viscosa e scorre più
lentamente. Eruzioni preceduta da esplosioni che frantumano la lava solidificata all'interno del
vulcano, con l'uscita dal camino o condotte centrali.
Vulcani spenti sono quei vulcani dove non si manifesta un'attività da 2000 anni e costituiscono il 45% del
numero totale.
Vulcani attivi sono quelli di cui abbiamo cenni di attività da meno di 2000 anni.
Oltre l'azione distruttiva per la fuoriuscita della lava dobbiamo considerare l'azione creativa come quella che
ha portato la formazione di isole oceaniche come le Hawaii e l’Islanda o vicine alle coste come le Filippine e
le Eolie.
Paesaggi vulcanici
Sono rappresentati da montagne con l'apice tronco dove si colloca il cratere spento. Le dorsali delle
montagne, costituita da rocce non magmatiche originate dalle eruzioni, ospitano una vegetazione molto
rigogliosa che si è sviluppata dopo la fine dell'attività eruttiva (come per l'Etna in Sicilia).
Vulcanismo in Italia
L'Etna è più grande vulcano attivo d'Europa e uno dei più grandi del mondo. La base ha un perimetro di
duecento km ed è alto 3600 m. Non è formato solo da rocce vulcaniche ma posa su una base di rocce
sedimentarie di origine marina. Nato in ambiente marino si è collocato sulla terra ferma dopo le modifiche del
territorio avvenute in seguito alle eruzioni vulcaniche e al deposito della lava e delle rocce magmatiche.
Nei vulcani attivi è facile riscontrare altri piccoli crateri disposti lungo le dorsali e l'altezza della montagna
varia perché con il deposito della lava raffreddata sul bordo del cratere aumenta nel tempo l'altezza.
La Valle del Bove sull'Etna è un'insenatura lungo il fianco della montagna ed è costituita da residuo di un
antico cratere, in essa sono facilmente visibili i vari strati sovrapposti dei depositi delle eruzioni vulcaniche.
Stromboli e Vulcano sono altri vulcani attivi.
Il Vesuvio è attivo e ad alto rischio perché come già accennato bloccato alla sommità (pericolo che “strappi”
improvvisamente).
Attivi in epoca storica sono quelli dei Campi Flegrei.
Attivi da meno di 1,8 milioni di anni quelli dei Monti Albani e del laziale dove nei crateri si sono formati laghi.
Quelli con attività precedente a 1,8 milioni di anni fa sono quelli dei Colli Euganei.
I Terremoti
Fenomeni sismici rapidi improvvisi e spesso violenti.
Sono determinati dalla liberazione dell'energia prodotta dallo sfregamento delle placche.
La prima scossa, solitamente più violenta, è preceduta da boati sotterranei. Seguono scosse meno violente
denominate scosse di assestamento, che possono durare settimane. Lo Sciame Sismico è una serie di
deboli scosse che precede la scossa iniziale.
L'entità differente dei terremoti può renderli appena percettibili oppure evidenti con effetti disastrosi.
Causa dei terremoti
Sono determinati dall'assestamento di masse rocciose che si spostano e si posizionano sotto la crosta
terrestre in seguito al movimento delle placche e sono denominati Terremoti Tettonici. Quando precedono,
accompagnano o seguono un'eruzione vulcanica sono denominati Terremoti Vulcanici.
La compressione delle rocce disposte sui bordi delle placche determina la loro frantumazione e lo
sprigionamento di energia. La liberazione di energia viene localizzata nella profondità del terreno, questa
localizzazione viene denominata Ipocentro. Dall’Ipocentro partono le vibrazioni, dette Onde Sismiche, in ogni
direzione con andamento circolare. L'Epicentro è il punto della superficie terrestre più vicina all’Ipocentro e
corrispondente alla perpendicolare condotta dall’Ipocentro alla superficie.
I Sismografi sono macchinari in grado di misurare l'intensità e la durata dei terremoti, l'apparecchio è
costituito da un pendolo munito di pennino tracciante su carta le oscillazioni che sono percepite sulla
superficie terrestre.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Maremoto
Se l'Epicentro del terremoto si trova in una crosta oceanica al di sotto della superficie del mare, si genera un
maremoto costituito da un'onda altissima ad elevato potere distruttivo. Il suo viaggio e trasferimento può
arrivare anche centinaia di km e il suo effetto sulla costa è devastante (vedi recenti Tzunami) poiché la
velocità delle onde si riduce ma aumenta l'effetto distruttivo per la diminuzione della distanza del fondale.
Norme antisismiche
Sono norme che vengono messe in atto per prevenire i danni causati dai terremoti, visto che non si possono
prevenire ed eliminare i terremoti stessi.
Le Norme Edilizie si occupano di definire delle metodologie ottimali per attuare costruzioni sicure. I materiali
impiegati e le tecniche costruttive contemplano caratteristiche di elasticità e resistenza.
Zone Sismiche
Sono classificazioni del territorio che vanno da zona 4 a zona 1 in base alla crescente pericolosità e
possibilità del territorio di essere interessato da fenomeni sismici:
 zona 1 (alta) Calabria, Appennino, Friuli;
 zona 2 (media) Sicilia, zona peri-appenninica;
 zona 3 (bassa) Emilia, Lazio, Puglia;
 zona 4 (minima) Pianura Padana, Liguria, Sardegna, bassa Puglia.
Il Giappone, soggetto sovente ad eventi sismici, ha attivato efficaci norme antisismiche applicate all'edilizia
che comportano l'utilizzo di cemento armato flessibile, ammortizzatori negli intercapedini e carrelli di
scivolamento sotto le fondamenta.
I FENOMENI ESOGENI
L'azione dei fiumi
La trasformazione del paesaggio
I fenomeni esogeni hanno la loro origine al di fuori della crosta terrestre, come l'azione delle acque correnti,
delle acque sotterranee, dei ghiacciai, del mare e del vento.
Ognuna delle azioni svolge un'azione distruttiva e un'azione costruttiva.
La lava che fuoriesce dai vulcani, l'erosione della superficie causata dall'acqua e dal vento sono inizialmente
azioni distruttive; in seguito, quando la lava si accumula e si raffredda e le particelle trasportate dall'acqua
del vento si depositano, modificano il paesaggio costruendo qualcosa di nuovo, divengono quindi azioni
costruttive.
Doppia azione dei fiumi: erosione e sedimentazione.
L'acqua in particolar modo nelle zone caratterizzate da precipitazioni abbondanti svolge sia un'azione
costruttiva che distruttiva.
In un fiume, nella prima parte del suo corso, nei torrenti in alta montagna, scorrendo erode i fianchi del letto
del fiume. Queste è l’erosione idrica. Proseguendo nel suo cammino il fiume rallenta la velocità, diminuisce il
potere erosivo e si depositano i materiali fini, sabbia e argilla. Arrivati alla foce del fiume il corso diventa
lento, l'erosione è al minimo e si accentua la sedimentazione. I depositi di materiali fini si chiamano
alluvionali e possono dare origine a rocce sedimentarie oppure, se non si cementano, a terreni molto fertili
definiti alluvionali.
Abbiamo tre fasi di erosione e sedimentazione nel fiume:
- nella prima fase prevale l'erosione: l'acqua corrente scava nel letto del fiume con la caratteristica
forma a V, queste valli sono varie nella sua forma a seconda che le rocce siano dure o friabili. Nelle
rocce dure avremo l'erosione prevalente sul fondo, se friabili prevale l'erosione laterale.
- nella seconda fase erosione e sedimentazione si equilibrano.
- nella terza fase prevale la sedimentazione dei materiali.
L'azione delle acque sotterrane e dei ghiacciai
L'azione lesiva dell'acqua non si verifica soltanto in superficie poiché una parte di pioggia s'infiltra nel
terreno, una parte di questa viene utilizzata dalle radici delle piante per la loro crescita.
La parte rimanente scende in profondità e attraversa anche strati spessi di roccia infilandosi tra le fessure.
Se incontra una roccia molto compatta si ferma e, accumulandosi, forma la falda freatica che può fuoriuscire
all'esterno tramite sorgenti, oppure, alimentare pozzi scavati.
L'azione dei ghiacciai
I ghiacciai sono fattori di rimodellamento della crosta terrestre molto importanti in alta montagna nei climi
freddi.
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Si formano in alta montagna quando la quantità di neve che scende è maggiore di quella che si può
sciogliere durante l'estate.
La neve rimanente forma strati sempre più spessi e quelli inferiori si trasformano in ghiaccio compatto.
Quando questo strato molto spesso tende a scivolare per il peso lungo le valli, forma le lingue glaciali. Nella
sua discesa a valle il ghiacciaio erode i fianchi della montagna, erosione glaciale. Queste erosione
determina le valli a U.
Erosione glaciale ed erosione fluviale
L'alternanza tra periodi di glaciazione e periodi di rialzo termico, quindi di alternanza di erosione fluviale e di
erosione glaciale, hanno determinato la nascita dei laghi alpini. La corona di alture che circonda i laghi alpini
viene chiamata anfiteatro morenico.
L'azione del mare
L'erosione litorale e le sue fasi.
Il mare è un importante fattore di modellamento del paesaggio particolarmente sulla costa. La costa è
soggetta a continue trasformazioni a causa del moto ondoso e dei fiumi che vi sfociano. La costa, chiamata
anche litorale, viene suddiviso i tre zone:
- zona sommersa, sempre coperta dall'acqua anche quando vi è la bassa marea;
- zona intermedia, sommersa durante l'alta marea ed emersa durante la bassa marea;
- zona emersa, che non viene mai sommersa dall'acqua anche durante l'alta marea.
Tutte tre le zone sono sottoposte all'azione lesiva del mare. L'erosione del litorale è causata dal moto
ondoso dalle correnti marine. La modifica del profilo della costa è determinato dall'azione erosiva del mare e
dal deposito di detriti provenienti dai fiumi che vi sfociano. L'erosione è suddivisa in tre fasi:
-
prima fase, formazione di insenature della costa che il mare scava sulle rocce più friabili;
seconda fase, formazione di scogliere scoscese dove il mare erode promontori alla base. Quando il
moto ondoso si riduce inizia il processo di sedimentazione dei materiali dando origine alle spiagge;
terza fase caratterizzata dall'equilibrio tra azione distruttiva e quella costruttiva. Modellamento dei
promontori con l'arrotondamento del profilo duraturo per migliaia di anni.
Formazione di lagune e stagni
A distanza dalla costa, quando le acque sono tranquille e i detriti trasportati dai fiumi si possono accumulare,
si forma una lingua di sabbia detta lido. Quando il lido avanza può isolare parte dell'acqua dal mare
formando gli stagni. In Italia la più famosa laguna costiera è quella di Venezia. Le lagune non sono un
ambiente stabile poiché il continuo deposito di detriti determinerà un avanzamento della costa.
Foci ad estuario
Il fiume sbocca nel mare con unico braccio dalla forma di imbuto rovesciato. Questo tipo di foce si determina
quando le correnti marine e il moto ondoso sono piuttosto forti. Le correnti marine del moto ondoso forte non
permettono ai detriti provenienti dal fiume di depositarsi. La forza lesiva del mare è maggiore della capacità
di sedimentazione dei detriti del fiume.
Foci a delta
Il fiume sbocca nel mare con una rete di diramazioni, tra queste si formano piccole isolette. Avviene quando
le correnti marine e il moto ondoso non sono forti, i detriti si depositano presso la foce. Si formano nuove
lingue di terra che determinano la formazione di bracci del fiume. Il mare arretra e la foce si estende. Si
determina una riduzione della salinità dell'acqua del mare. Succede ciò quando i fiumi sfociano in mari chiusi
o dal moto ondoso e correnti ridotte. Unica eccezione il Rio delle Amazzoni che, anche se sfocia nell'oceano,
a causa della sua impetuosità prevale sulle correnti marine e la forza delle onde.
Il Po
L'azione di sedimentazione del Po è molto intensa, la costa avanza nel mare 70 m all'anno. Il delta del Po ha
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un'estensione di quattrocento km e in esso troviamo 14 bocche di sfiato del fiume che possono essere
modificate a causa di piene o mareggiate.
L'azione del vento
L'erosione eolica
Il vento come l'acqua ha un'azione distruttiva e costruttiva con l'erosione della superficie delle rocce e con il
deposito delle particelle erose.
L'erosione delle rocce è dovuto allo sfregamento delle particelle di sabbia, sali e ghiaccio trasportate dal
vento. Considerando la velocità del vento e la massa delle particelle trasportate abbiamo la proporzione
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dove maggiore è la massa delle particelle e più vicino è dove cadranno, mentre minore è la massa e più
lontano queste verranno trasportate a parità di coesione.
L'accumulo delle particelle sabbiose da origine alle dune tipiche dei deserti mentre, se le particelle sono più
fini (limo o argilla), determineranno la creazione dei loss che sono terreni molto fertili.
LA DESERTIFICAZIONE
Il continuo e progressivo aumento della coltivazione e allevamento ha portato ad un impoverimento del
sottosuolo delle sostanze organiche. Quando un campo viene coltivato intensamente, il terreno se non
reintegrato delle sostanze nutrienti si impoverisce. Quando un allevamento intensivo non restituisce al
terreno, tramite il letame prodotto dagli animali, una modesta parte delle sostanze utilizzate dagli stessi,
questo va incontro ad esaurimento. E’ a causa di questo motivo che alcune zone sono andate incontro a
fenomeni di desertificazione.
I FOSSILI
I fossili sono residui di rocce, scheletri, conchiglie, rami e foglie pietrificate che testimoniano l'esistenza di
vita nelle ere passate. I più antichi fossili sono residui di organismi unicellulari come i batteri risalenti a 3
miliardi di anni fa. Datati 500 milioni di anni fa sono i primi organismi pluricellulari come le alghe, meduse e
vermi tipici dell'ambiente acquatico. I primi organismi viventi sulla terra ferma sono stati datati 400 milioni di
anni addietro e sono costituiti da piante primitive, in seguito compaiono i primi invertebrati, insetti e anfibi
vertebrati. Di 250 milioni di anni fa sono i fossili di organismi indipendenti dall'acqua come le piante di
conifere, latifoglie e dei rettili. I giacimenti di carbone fossile, anch'essi datati a 250 milioni di anni fa,
testimoniano la presenza massiva di fitte vegetazioni. L'estinzione dei dinosauri risale a 65 milioni di anni fa,
da allora si insediarono i mammiferi costituiti inizialmente da piccoli animali. I mammiferi e gli uccelli
incominciarono ad adattare la loro temperatura corporea a seconda del luogo abitato e le loro caratteristiche
sono simili a quelle dei mammiferi attuali.
LA PALEONTOLOGIA
La paleontologia è lo studio dei fossili tramite la quale si è riusciti a ricostruire la storia della vita sulla terra. I
fossili sono la testimonianza delle forme di vita del passato e delle trasformazioni della specie nel tempo. La
fossilizzazione è determinata dal deposito dei sedimenti sui resti di animali e piante. In seguito a pressione
dei sedimenti e condizioni di anaerobiosi si determina la conservazione degli organismi.
LA GEOLOGIA
La geologia studia come è fatta la terra, della sua parte fisica, la litosfera, e le sue trasformazioni.
L'attenzione del geologo non è più orientata solo alla ricerca di materiali preziosi ma indirizzata alla ricerca di
acque dolci, minerali e combustibili fossili. Il geologo mette in pratica i suoi studi anche in previsione di
grandi opere di ingegneria per il sondaggio e la valutazione del terreno che interesseranno la realizzazione
di queste, sia per le caratteristiche che determineranno la stabilità delle stesse che per la valutazione
d'impatto ambientale.
Le falde acquifere
La valutazione di presenza di falde acquifere, che sono determinate dal deposito di acque piovane infiltrate
nel terreno, sono considerate per l'approvvigionamento idrico. Possono essere anche determinate
dall'infiltrazione da corsi d'acqua adiacenti e devono essere valutate dalla presenza di particelle organiche,
batteri eventualmente non trattenuti dalle rocce. Abbiamo due tipi di falde acquifere: la falda freatica, dove è
possibile tramite la costruzione diun pozzo l’approvvigionamento diretto dagli strati sottostanti di acqua per
usi civili industriali e in agricoltura. La falda artesiana è invece caratterizzata dalla fuoriuscita spontanea di
acqua dal sondaggio del terreno per effetto della pressione a cui è sottoposta la falda nel sottostrato.
Infiltrazione dell'acqua
La filtrazione e purificazione dell'acqua è determinata dalla massa delle particelle che l'acqua stessa deve
attraversare. Più grosse sono le particelle e meno valido sarà l'effetto purificante, più le particelle sono sottili
e maggiore sarà l’effetto filtrante. Quando lo strato filtrante è costituito da particelle fini necessita di minore
spessore che di quello costituito da particelle più grosse. Con un maggiore approvvigionamento idrico
diminuirà il periodo di filtrazione dell'acqua negli strati filtranti per effetto di un transito più rapido, per questo
motivo le falde non devono essere eccessivamente sfruttate in modo da non diminuire l'effetto di filtrazione.
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CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE
La classificazione delle rocce avviene analizzando la loro origine. Si distinguono in tre gruppi:
Ignee o Magmatiche. Sono le rocce di origine magmatica solidificate all'interno della crosta terrestre.
Sedimentarie. Sono formate da cumulo di sedimenti di varia origine da degradazione ed erosione di rocce
preesistenti.
Metamorfiche. Hanno subito modificazioni nella composizione o nella struttura per mutamenti di temperatura
e pressione.
Un'altra classificazione può avvenire in base alla composizione dei minerali, sia per la presenza per tipi che
per la loro quantità.
La formazione e caratteristiche delle rocce
Rocce ignee (o magmatiche): derivano dagli strati più profondi del terreno in seguito all'abbassamento di
temperatura del magma. Vengono distinte in:
- Intrusive, sono le rocce che hanno origine dalla lenta risalita e formazione degli strati superiori per la
spinta di quelli inferiori sottoposti maggiormente alla pressione del magma incandescente. Possono
essere cristalline perché dovute a raffreddamento lento e presentare cristalli di varie dimensioni
(centimetriche, visibili a occhio nudo; millimetriche, l'uso da 10 a 20 ingrandimenti; micrometrica,
visibili al microscopio). La presenza di cristalli può essere compatta e quindi determinare una
struttura olocristallina o presentare cristalli immersi in una pasta di fondo. Il granito, roccia intrusiva
generata ad alta profondità è molto dura e non porosa, indicata per le costruzioni e pavimentazioni.
- Effusive, sono le rocce che hanno origine dall’espulsione rapida del magma sulla superficie terrestre
per effetto delle esplosioni vulcaniche. Possono essere vetrose perché dovute ad un raffreddamento
veloce, a contatto con l'aria della superficie, e non presentare cristalli. Il basalto, roccia effusiva di
origine vulcanica a raffreddamento veloce con l'espulsione, è utilizzata nelle pavimentazioni stradali.
La pomice, effusiva estremamente dura ma poco densa, presenta numerose cavità dovute alla
presenza al suo interno di gas che rimane imprigionato durante il periodo di raffreddamento, è
impiegata per l'isolamento termico è acustico.
Rocce Sedimentarie sono classificate in base alla composizione e provenienza dei sedimenti che le
compongono. Si distinguono in tre gruppi:
- rocce terrigene, originate dal trasporto, dall'accumulo e dalla cementazione degli strati sovrapposti a
temperature pressione ambiente. Tutto ha inizio da parte di agenti esogeni di rocce di varia natura
che frammentandosi si trasformano in clasti. I processi di trasporto dei clasti sono di tipo selettivo
(influenzato dalla dimensione, depositando prime più grandi e alla fine più piccoli) o di tipo di massa
(non influenzato dalla dimensione ma caotico come avviene nel coinvolgimento di un ghiacciaio). La
sedimentazione vera e propria avviene dopo il trasporto e la cementificazione dipende dalla
pressione e dalla presenza di elementi negli strati sovrapposti. La granulometria differisce le
dimensione dei casti. Le rocce coerenti sono quelle compatte e quelle incoerenti sono costituite da
sedimenti sciolti. La maturità tessiturale analizza l'arrotondamento, la sfericità e la selezione
granulometria dei casti ossia il criterio di trasporto dei casti; l'arrotondamento osserva la mancanza
di spigoli e quindi un maggiore periodo di trasporto e abrasione; la selezione granulometria studia il
deposito dei casti lungo il percorso di un fiume, più saranno simili di dimensioni e più apparterranno
alla stessa zona di deposito.
- rocce carbonatiche, sono composte prevalentemente da carbonato di calcio originate da reazioni
chimiche o dall'accumulo di organismi con gusci calcarei; si possono originare per sedimentazione
(carbonato di calcio presente nello stesso bacino da cui provengono), per attività di organismi (per
esempio l'esoscheletro dei coralli) o per precipitazione chimica (da trasformazione del bicarbonato di
calcio allo Stato acquoso in carbonato di calcio, solitamente per la variazione di CO2).
- rocce evaporitiche (per superamento della soglia di saturazione di soluzioni saline come nelle piane
saline e nei deserti di sale).
I cementi sono costituiti solitamente da silicio e calcare. L'arenaria è costituita da granelli di sabbia
cementata da silicio. I conglomerati, formati da ghiaia e ciottoli cementati da silicio e/o calcare. Argille,
costituiscono rocce le cui dimensioni delle particelle non si distinguono a occhio nudo. Calcare, costituito
dalle sostanze disciolte in un liquido che evapora (ad esempio in uno stagno) e che si saldano tra loro.
Rocce Metamorfiche derivano dalla sovrapposizione sia di rocce magmatiche che di sedimentarie. Le loro
caratteristiche dipendono dalla pressione e dal calore cui sono sottoposte in profondità. Il metamorfismo
varia a seconda che sia di contatto (ossia con temperature elevate che le differenziano da quelle originarie);
dislocativo (a bassa temperatura ma sottoposte a forte pressione che determina il piegarsi o spezzarsi dalla
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forma delle stesse); o regionale (in cui intervengono sia temperatura che pressione dando vita a rocce
disposte a strati). Ardesia, impiegata in tetti, pavimenti e scale. Marmo, impiegato in pavimentazioni e pareti,
facilmente lavorabile, necessita di trattamenti protettivi.
I MINERALI
Un minerale è una sostanza inorganica di tipo cristallino che si è formata in seguito a processi geologici. Non
solo non fanno parte di esseri viventi, né sono formati da questi. La loro composizione e caratteristica è
costante, ognuno contiene sostanze diverse dagli altri in tipo e quantità.
I minerali di origine naturale possono essere riprodotti in laboratorio dall'uomo con metodiche specifiche ma
non sono da paragonare agli elementi naturali e vengono quindi definiti sostanze sintetiche.
Essendo costituiti da cristalli, anche se suddivisi in parti piccolissime, manterranno la loro tipica struttura. Le
sostanze che non mantengono questa struttura regolare sono dette amorfe, come il vetro e l'ossidiana.
I minerali vengono classificati con strumenti complessi ma una loro semplice classificazione può essere
verificata con i seguenti quattro parametri:
- colore, è il principale parametro e spesso il primo criterio di distinzione
- lucentezza, proprietà di riflettere la luce in modo differente, adamantina (come il diamante), metallica
(come il metallo), vitrea (come il vetro), oleosa (come l'olio). Anche l'indice di rifrazione della luce è
influenzato dalla lucentezza e diminuisce con il diminuire della capacità di riflettere.
- densità, rapporto tra massa e volume del minerale; leggero, medio pesante e molto pesante.
- durezza è la proprietà meccanica di un minerale di resistere alla penetrazione di un altro materiale
solido. Non bisogna confondere la durezza con la resistenza agli urti, infatti il cristallo è duro ma
fragile se colpito con forza. La durezza non dipende dalla densità del materiale, infatti la pomice e
poco densa ma sufficientemente dura. La scala di Mohs classifica i minerali dai meno duri a indice 1,
come il talco, fino ad arrivare al diamante a indice 10.
IL TERRENO LE SUE FUNZIONI
Il terreno ricopre la quasi totalità delle superfici emerse tranne che nelle calotte polari. Le numerose funzioni
del terreno sono il sostegno e la nutrizione delle piante spontanee e coltivate, l’essere la base per le
fondamenta degli edifici e per la costruzione di strade, e la destinazione ultima degli scarti organici
decomposti dai microrganismi. Il terreno è un sistema aperto con i suoi scambi di acqua e sostanze gassose
con l'atmosfera, sostanze chimiche con le radici delle piante, sede di azioni reazioni fisico meccaniche e
sede di cicli di trasformazione delle sostanze organiche. La pedogenesi è il processo che porta alla
formazione di un terreno che viene considerato una risorsa non rinnovabile e che necessita quindi in un
rinnovo della fertilità chimica biologica.
Terreno naturale e terreno agrario
Terreno naturale, formato mediante l'azione di cause naturali, fattori fisici chimici e biologici.
Terreno agrario oltre agli fattori naturali è intervenuto l'uomo con sue attività.
Con intervento dell'uomo che modifica l'assetto naturale del terreno si determina la trasformazione da
naturale ad agrario.
Principali funzioni del terreno
Funzione ecologica Il terreno svolge la funzione di riconversione dei residui organici e degli organismi morti.
La degradazione del suolo è dovuta a discariche incontrollate dei rifiuti e alla perdita continua di fertilità
dovuto al mancato reintegro della sostanza organica.
Il terreno le piante Il terreno è il substrato naturale dove crescono le piante, svolge una funzione trofica,
essendo fonte principale delle sostanze nutritive e dell'acqua per la vita delle piante e una funzione
meccanica con l'ancoraggio e il sostegno delle piante.
Altre funzioni del terreno sono il deposito naturale di materie prime come l'argilla, ghiaia, sabbia, torba e
minerali e l'habitat di specie animali e vegetali. Contribuisce inoltre al patrimonio culturale e all'aspetto del
paesaggio.
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PEDOGENESI
La pedogenesi è il processo della formazione del terreno. Il flusso inizia con l'alterazione della roccia madre
che si disgrega per i fattori ambientali e si conclude con la formazione di composti minerali solubili.
PEDOGENESI
Processo lungo di formazione del terreno
1 fase ALTERAZIONE GEOLOGICA →
ROCCIA MADRE si disgrega per fattori ambientali
trasformandosi in REGOLITE
2 fase ALTERAZIONE PEDOLOGICA →
La REGOLITE (Substrato Pedogenetico) si trasforma
in TERRENO NATURALE grazie a processi
fisici/chimici/biologici
a
a
il TERRENO NATURALE viene distinto in:
↓
↓
TERRENO
ALLOCTONO formato
dai detriti trasportati
TERRENO
AUTOCTONO la Roccia
Madre forma il suolo per
disgregazione
I principali agenti della pedogenesi
- Acqua corrente, prima azione trasporto verso valle dei ciottoli ghiaia e materiale più fine, seconda
azione levigazione delle rocce.
- Vento, trasporto di particelle solide.
- ghiacciai, modellamento e disgregazione delle rocce sottostanti.
- Crioclastismo, alternanza di gelo e di gelo, l'acqua che penetra nelle fessure delle rocce
aumentando di volume determina la disgregazione.
- Termoclastismo, forti escursioni termiche giornaliere e stagionali con azione meno intensa ma simile
a quella tra gelo e disgelo.
- Inumidimento ed essiccazione, disgregazione delle rocce argillose.
- Radici delle piante, la loro crescita in lunghezza e larghezza provoca la rottura delle masse rocciose.
Agenti della decomposizione chimica e biochimica
- Agenti chimici, azione idrolizzante dell'acqua che trasforma i silicati primari in argille, e azione
idratante come per l'anidride in gesso. L'acqua è l'anidride carbonica hanno un'azione solvente
trasformando il carbonato di calcio in carbonato acido mentre l'ossigeno ossida i minerali che
contengono fare manganese.
- Agenti biologici, decompongono le sostanze organiche ritrasformandole in minerali solubili. Gli
animali terricoli e le radici delle piante contribuiscono attivamente.
LA CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI
Il fattore clima e la legge della zonalità.
A clima uguale corrisponde un uguale tipo di terreno per la legge della zonalità, ossia rocce madre diverse
sottoposte all'azione dei medesimi fattori climatici formeranno terreni molto simili. I terreni zonali, o maturi,
sono soggetti alla legge della zonalità. I terreni intrazonali, o immaturi, non hanno completato la loro
evoluzione e non rispondono a questa regola. I terreni azonali sono terreni giovani e non presentano strati
differenziati.
I terreni autoctoni hanno una fertilità scarsa e sono poco profondi. Sono poco fertili poiché provengono dallo
stesso tipo di roccia madre per insufficiente trasporto dagli agenti esterni.
I terreni alloctoni sono più ricchi e fertili e di maggior spessore. Provengono da rocce madre diverse e la loro
composizione è varia. Si distinguono in:
- terreni litorali, particelle trasportate dalle correnti marine o lacustri, poco fertili poiché composti da
particelle grossolane, quelli marini presentano elevate componenti di sodio. Pomodoro pachino e
anguria.
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-
-
terreni gravitazionali, formati dall'azione di trasporto per gravità, tra cui terreni pedemontani(alle
pendici di rilievi e di scarsa fertilità), terreni vulcanici dalla composizione minerologica molto varia e
di elevata fertilità.
terreni morenici, detti anche diluviali, che si trovano sulla direttrice di movimento dei ghiacciai.
Fertilità variabile a seconda del diametro delle particelle.
terreni alluvionali, grande varietà di rocce madre e di dimissioni di particelle a seconda dalla distanza
della sorgente del fiume. Alta fertilità variabile a seconda delle zone.
terreni eolici la cui origine e nell'azione del trasporto di particelle nel vento, tra cui terreni costituiti da
sabbie grossolane incoerenti e modificabili, dalla fertilità molto scarsa, e loss dalla elevata fertilità
generati dal trasporto e dalla concentrazione in zone di particelle molto fini e coerenti.
CARTE
Una carta ottimale non deve superare il metro di larghezza ed essere compilata con una scala adeguata per
l'estensione del territorio da considerare. Le carte si distinguono in base alle scale con cui le osserviamo:
 Mappa
scala 1:10.000 (carte catastali e tecniche dei centri urbani);
 Carta Topografica
scala 1:10.000 - 100.000 (prodotta dall’IGM, 288 fogli 1:100.000)
Tavola IV
Tavola I
1
4
Tavoletta 1
1
16
Tavoletta 2
1
16
NE
NO
Tavoletta 4
1
16
III
Tavola II
37 cm = 37 km
37
Scala 1:25.000
Tavoletta 3
1
16
SO
SE
40 cm = 40 km


Carta Orografica
Carta Geografica
scala (su di essa vengono evidenziati aspetti particolari, aumenta la scala);
scala minore di 1:1.000.000.
Carte tematiche
Hanno spesso come base le carte topografiche su cui vengono evidenziati particolari che descrivono nello
specifico il territorio.
Il Tematismo è la rappresentazione con punti, linee, simboli, retini e colori dell'analisi del territorio.
La Convenzione Geografica è l’associazione di colori a zone rappresentate sulla carta geografica.
Carte tematiche più importanti:
Carta Geologica, evidenzia i vari tipi di roccia di natura e età diverse presenti sul territorio con differenti
colorazioni;
38
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Carta Geomorfologica, accoppia alla geologia alla morfologia (la conformazione dei terreni, presenza di
fiumi, ecc.);
Carta Pedologica, studia dalla composizione e dalla pedogenesi le proprietà fisiche e chimiche del territorio,
sono denominate “Carte dei Suoli”. Definiscono che tipo di suolo è presente in quella zona tramite dei
sondaggi (carotaggi). La carta Pedologica può essere più o meno dettagliata in base alla percentuale
di analisi del terreno fatta con i carotaggi:
 un'osservazione ogni 625 ha(Carta di Riconoscimento);
 quattro osservazioni per 100 ha(Carta di Semi-dettaglio);
 un'osservazione ogni ettaro(Carta di Dettaglio).
Carta dell'Uso dei Suoli, descrive il potenziale utilizzo dei suoli;
Carta dell'Unità di Paesaggio Territoriale, da informazioni su una determinata zona (sono carte di semi
dettaglio, 1:25.000);
Carta dell'Uso Potenziale, indica cosa potenzialmente si può ricavare da quel suolo per quanto riguarda
l'agricoltura, il pascolo, forestazione, ecc.;
Carte Tecniche Regionali;
Carta della Vegetazione, vegetazione presente sul territorio, anche in base alla fascia climatica;
Carte Paesaggistiche, sono costituite dall'unione di diversi tipi di carte tematiche al fine di definire la
descrizione del territorio;
Carta di Stabilità dei Suoli, definisce le zone a rischio di smottamento. È un'interazione tra le carte
geologiche, ideologiche e di vegetazione.
DISPENSE
Carta Tecnica Regionale
Tutte le regioni in seguito alla decisione dell’IGM di non perfezionare le tavolette al 1:25.000 a partire dal
1962, hanno manifestato la necessità di avere una cartografia aggiornata per la gestione dei fenomeni
territoriali. La normativa nazionale (D.P.R. 48/1972) ha attribuito alle amministrazioni regionali i compiti di
programmazione e controllo degli interventi sul territorio. Perciò è nata l'esigenza di dotarsi di strumenti atti
ad assolvere tale compito.
Tale cartografia, previste in scala 1:5000 e 1:10.000, è senza dubbio la base integrativa per la moderna
programmazione e pianificazione territoriale ed urbanistica. Lo strumento di base è il quadro d'unione della
carta tecnica regionale. Il quadro d'unione suddivide il territorio regionale in rettangoli o fogli in scala
1:50.000 contraddistinti da due coordinate (esempio: A4), a loro volta suddivise in sezioni in scala 1:10.000,
contraddistinte anch’esse da due coordinate (esempio: c2). Per localizzare la sezione ricercata nel quadro
d'unione è sufficiente abbinare le coordinate del foglio a quelle della sezione (esempio: A4c2). Ogni sezione
è suddivise in quattro fogli in scala 1:5000 detti elementi.
Carte tematiche
Le carte tematiche non hanno carattere normativo, poiché sia nel campo urbanistico sia in quello geografico,
sono da considerare per definizione solo di carattere descrittivo. Per tale ragione queste carte sono un
allegato tecnico non autonomo dagli strumenti urbanistici. Sono la base per elaborare i piani urbanistici
territoriali, in particolare i Piani di Bacino e Piani Territoriali di Coordinamento. La carta tematica è una carta
il cui compito è trattare un particolare tema che riguarda la zona rappresentata. Il tematismo è la
rappresentazione del fenomeno su una carta nella quale tramite diverse tecniche di rappresentazione (punti,
linee o superfici associate a simboli, retini o colori) si visualizza il risultato di un'analisi di qualità. Devono
essere efficaci e finalizzate, rendere facilmente leggibili i differenti aspetti di un fenomeno diffuso sul
territorio.
Vari tipi di carte tematiche sono:
 carta geologica;
 carta geomorfologica;
 carta pedologica o dei suoli;
 carta dell'uso dei suoli;
 carta della vegetazione;
 carta del dissesto;
 carte paesaggistiche.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Carta Geologica
Una carta geologica è la rappresentazione, su una mappa topografica, delle rocce che affiorano sulla
superficie terrestre; è la registrazione di come sono distribuite sulla superficie terrestre. Indica i processi
morfologici (frane e detriti) degli elementi strutturali (faglie).
Spesso le carte geologiche sono corredate da una sezione geologica che è la rappresentazione grafica, su
un piano verticale, della struttura geologica del sottosuolo.
In alcuni casi si possono realizzare anche carte geologiche tridimensionali.
Per realizzare una carta geologica è necessario un rilevamento geologico sulla porzione di terreno
interessata lungo itinerari prefissati che permettono di coprire tutta l'aria. In questo modo è possibile segnare
su una mappa topografica gli affioramenti rinvenuti lungo il percorso. Durante il rilevamento, tramite la
bussola geologica, viene anche determinato l'assetto strutturale delle rocce misurandone l’inclinazione e
l'orientamento degli strati.
Una carta geologica è formata da cinque parti:
1. carta geologica;
2. leggenda delle mitologie
3. leggenda dei simboli
4. schema dei rapporti stratigrafici
5. sezioni geologiche esemplificative.
40
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Esempio di carta geologica. Nella cartografia ufficiale italiana abbiamo carte a scala 1:100.000 e 1:50.000 (1
cm = 1 km, e 1 cm = 0,5 km, rispettivamente).
41
APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
La leggenda elenca i corpi rocciosi distinti in carta ordinati su una o più colonne, dà un sintetico commento
degli stessi. I corpi rocciosi sono divisi in formazioni (rocce con una certa omogeneità litologica) ed elencati
in ordine crescente di deposizione: dal più recente (posto alla sommità della colonna) al più antico (posto
alla base della stessa).
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Particolare della leggenda dei simboli
Esempio di sezione geologica esemplificativa. Le sezioni geologiche esemplificative sono ubicate sempre
lungo il margine inferiore della carta. Una sezione geologica e l'estrapolazione in profondità, lungo il piano
verticale, della distribuzione delle rocce osservate in superficie.
Carta Geomorfologica
È una carta in cui la classificazione delle forme del terreno e messa in relazione alla litologia e alle strutture
geologiche.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Carta Pedologica o del Suolo
Fornisce indicazioni sulla composizione, sulla genesi e sulle proprietà fisico-chimiche dei terreni riferite ad
una profondità massima di 1,5 m.
È l'espressione grafica dei dati ottenuti dall'analisi di laboratorio dei campioni di terreno prelevati all'interno
dell'area sterrata.
La carta si suddivide in quattro gruppi:
1. Carta di Riconoscimento redatte in scala 1:250.000 o 1:100.000. Le affermazioni pedologiche sono
scarse perché ottenute con una sola osservazione eseguita ogni 625 ha.
2. Carte di semi dettaglio sono le carte tecnologiche più utilizzate redatte in scala 1:25.000, per la loro
stesura sono necessarie quattro osservazioni ogni 100 ha;
3. Carte di Dettaglio in scala 1:10.000 per la quale si esegue un'osservazione ogni altro rilevato;
4. Carte di Grande Dettaglio in scala 1:2000 adatte a una situazione locale.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Carta dell'Uso dei Suoli
Rappresenta l'utilizzo del territorio che viene fatto dall'uomo, sull'utilizzazione agricola, sulle colture praticate
e deve essere continuamente aggiornata.
Esistono anche carte della Capacità d'Uso dei Suoli dove i suoli vengono classificati secondo le loro
potenzialità produttive (suoli adatti all'agricoltura, suoli adatti al pascolo e alla forestazione, suoli inadatti a
utilizzazioni agro-silvo-pastorali) sulla base di una gestione sostenibile, cioè conservativa del suolo.
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Carta Vegetazionale
È una carta della vegetazione, è un documento cartografico ricco di informazioni ecologiche. Riproduce le
estensioni di tipi di vegetazione. La rappresentazione delle singole tipologie viene effettuata tramite l'uso di
scale colorimetriche, che associano al colore della fascia climatica di vegetazione della specie principale.
Particolare della legenda:
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Carta dei Tipi Forestali
Il tematismo rappresentato deriva da un'analisi di dettaglio effettuata prevalentemente sul campo, come
approfondimento di una carta della vegetazione. Per ogni tipo di vegetazione, si determinano le specie
arboree, arbustive ed erbacce indicatrici della tipologia forestale relativa.
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Carta del Dissesto o dell’instabilità dei suoli
Questa carta ha come obiettivi l'individuazione e la classificazione sistematica delle forme di dissesto,
antiche e recenti che caratterizzano il territorio collinare e montano. Analizza la morfologia (pendii,
spartiacque, terrazze fluviali), le forme di erosione (erosione superficiale diffusa, erosione incanalata, aree
calanchive, erosione natura laterale dei corsi d'acqua) e i movimenti di masse (frane, colate, smottamenti).
Forniscono informazioni preziose relative al dissesto idrogeologico di un determinato territorio.
Carta Paesaggistica
Sono diversi tipi di carte tematiche, tutte concepite con lo scopo di sintetizzare aspetti del paesaggio. Si
ottengono dalla combinazione di dati di diverso tipo. Sono un esempio le carte di vincoli.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
STRATIGRAFIA DEL TERRENO
Se facciamo un carotaggio del terreno potremo evidenziare dal profilo verticale che è formato da diversi
strati che chiameremo ognuno orizzonte. Gli orizzonti hanno spessori differenti ma hanno caratteristiche
chimico-fisiche omogenee. Da come è composto un profilo verticale possiamo capire le caratteristiche del
terreno.
Distinguiamo il suolo e sottosuolo.
Il suono è la parte che viene esplorata dalle radici delle piante. Vi troviamo tutti i microrganismi, gli animali
terricoli, i batteri, i licheni, eccetera.
Viene suddiviso in due parti:
 strato attivo, profondo circa 30 cm. Vi si trovano agli organismi aerobi e le radici delle piante, è ricco
di minerali;
 strato inerte, permette alle radici di andare in profondità per sfruttare maggiore spazio di terreno in
modo da ancorare la pianta e per permetterle di cercare acqua. È povero di minerali.
Quando si lavora il terreno, se andiamo troppo in profondità, a causa del ribaltamento delle zolle, lo strato
inerte risale in superficie e questo non è adatto alla coltura perché è terreno impoverito.
Al di sotto del suolo troviamo il sottosuolo.
Il sottosuolo comprende orizzonti più bassi ed è costituito dal Substrato Pedogenetico Alterato (o in
decomposizione). Se il Substrato Pedogenetico è sufficientemente posto in alto può ospitare fonti minerali
assimilabili ma se è situato in profondità non è popolato dai nutrimenti per le piante.
La roccia madre è collocata al di sotto del Substrato Pedogenetico ed è il punto di partenza non occorre
alterato dalla Pedogenesi. Gli strati soprastanti la roccia madre non derivano da essa perché provengono da
sedimenti di zone differenti (terreni alloctoni).
È preferibile che il suolo presenti caratteristiche differenti da quelle del sottosuolo, in particolar modo per
quanto riguarda la permeabilità. Se il suolo e il sottosuolo sono ricchi di particelle di sabbia, ghiaia e ciottoli
l'acqua si disperde. Differentemente se suolo e sottosuolo sono ricchi entrambi di particelle di argilla e il limo,
l'acqua stagnerà provocando l'asfissia e marciume radicale.
Osservando gli strati possiamo suddividere gli orizzonti come segue:
strato attivo
Orizzonte organico
(lettiera)
O1 foglie cadute, rami spezzati, residui animali
O2 i microrganismi demolitori attuano la decomposizione
Orizzonte eluviale
A1 (orizzonte humifero) scuro e ricco di sostanza organica
avvengono la
maggior parte delle
reazioni biochimiche
del suolo. Procede la
decomposizione e si
avviano tutti processi
aerobici
(humificazione e
mineralizzazione)
suolo
Orizzonte illuviale
strato inerte
sottosuolo
substrato
pedogenetico
alterato
Vi si depositano tutti
gli elementi dilavati
dagli strati superiori
ghiaia, sassi, roccia
madre
A2 orizzonte liscivato povero di collodi
A3 strato di transizione con lo strato seguente
B1 strato di transizione tra A e B
B2 trasformazione degli elementi dilavati
B3 strato di transizione con lo strato sottostante o la roccia madre
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
IL TERRENO
Il terreno è costituito da tre fasi:
 solida
 liquida
 gassosa
Presenta tre aspetti (intesi anche come caratteristiche):
 fisico
 chimico
 biologico
Caratteristiche fisiche
Il terreno è costituito da tre componenti:
FASE SOLIDA
per la fase solida:
 tessitura
 porosità
 struttura
 lavorabilità (coesione - adesione - plasticità)
I rapporti ottimali tra acqua e terreno sono 50% (rimanente 25% fase liquida, 25% fase gassosa).
Tessitura
Indica la dimensione delle particelle che costituiscono il terreno.
Se un terreno sarà costituito da granuli aventi la granulometria della sabbia, si potrà definire sabbioso e così
via via per l'argilla e il limo.
Il terreno è composto da:
 scheletro (particelle con diametro superiore a 2 mm, come sassi e ciottoli) che determina una scarsa
coesione e scarsissime capacità di ritenzione idrica. Un terreno sassoso può danneggiare inoltre gli
attrezzi da lavoro;
 terra fine (particelle con diametro inferiore o uguale a 2 mm) composto da sabbia, limo e argilla.
Sabbia particelle con diametro 2 - 0,02 mm.
Limo particelle con diametro 0,02 - 0,002 mm.
Argilla particelle con diametro inferiori a 0,002 mm.
La sabbia garantisce una notevole permeabilità all'acqua che passa e non viene trattenuta. Contiene molta
aria che risiede tra le particelle costituite da quarzo e rocce frammentate. L'acqua scorre in questi spazi liberi
dove troveremo aria dopo il passaggio dell’acqua. Il terreno sabbioso quindi va incontro ad inaridimento, ha
scarsa resistenza agli attrezzi agricoli. Un terreno ideale contiene il 40 - 70% di sabbia.
Il limo possiede le caratteristiche medie tra sabbia e argilla. Non ha la capacità aggregante dell'argilla e la
percentuale ideale è 20 - 40%.
L’argilla e l'elemento più fine del terreno. Ha notevoli caratteristiche di plasticità e di ritenzione idrica. Il
terreno argilloso può contenere molta acqua ma poca aria quindi è un terreno asfittico.
Attraverso un esame della percentuale di sabbia, limo e argilla del terreno, se rapportiamo i valori con il
metodo del Triangolo della Tessitura possiamo stabilire la caratteristica principale del terreno.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Classificazione agronomica dei terreni
sabbia
limo
argilla
sostanze organiche
60%
28%
10%
2%
Terreno sciolto
68%
25%
5%
2%
Terreno argilloso
45%
35%
18%
2%
Terreno humifero
50%
30%
10%
10%
Terreno di medio impasto (franco)
terreno equilibrato, ideale dal punto di vista agronomico
Porosità
La porosità è costituita dalla presenza dei pori (spazi) vuoti che sono necessari nella costituzione del
terreno. Il volume degli spazi vuoti costituisce la Porosità Totale. I valori della porosità totale sono massimi
nei terreni humiferi e minimi in quelli sciolti (sabbiosi).
Nel terreno di medio impasto abbiamo una porosità del 50%, in quello sabbioso del 35%, in quello argilloso
del 60% e in quello humifero del 75%.
Microporosità, è costituita dal volume dello spazio all'interno dei poli (o grumi) minore a 10 micron. All'interno
dei micropori l'acqua viene trattenuta perché non riesce a percolare in basso (Capacità per l'Acqua). Il valore
di microporosità ci indica la capacità di un terreno di trattenere l'acqua.
Macroporosità, è costituita dal volume dello spazio tra i vari poli ed è maggiore a 10 micron. L'acqua non
viene trattenuta e percola verso il basso, ritroviamo aria negli spazi vuoti (Capacità per l'Aria).
I terreni migliori sono quelli a medio impasto, dove abbiamo un equilibrio tra sabbia e argilla. Nei terreni
sciolti, o sabbiosi, prevale la macroporosità ossia maggiore presenza di aria.
Nei terreni argillosi prevale la microporosità, l'acqua sarà stagnante e non percolerà determinando un
ambiente asfittico dove l’anaerobiosi fa marcire le radici delle piante.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Struttura
La struttura del terreno è sempre una caratteristica fisica. La struttura è il modo in cui si aggregano le
particelle. Il modo in cui si aggregano si distingue in:
Strato strutturale (o glomerulare)
Sono presenti i glomeruli detti grumi o aggregati.
Strato astrutturale (o granulare)
Non sono presenti grumi per effetto dell'eccessiva o prolungata lavorazione del terreno. I componenti
sabbiosi, rimossi e argillosi sono miscelati e compattati tra loro impedendo l'ossigenazione.
La struttura non è una caratteristica stabile ma in continua demolizione per opera di diversi fattori:
fattore pioggia, manifestazioni piovose continue e di una certa intensità frantumano le zolle che costituivano
una buona struttura trasformando il terreno in uno strato compatto non idoneo.
fattore compressione, dovuto al passaggio di macchine, animali uomini sul terreno lavorato.
fattore colloide organico, come l'humus che essendo ricco di sostanze come la linea tende ad aggregare il
terreno in grumi. Acque molto saline riducono il fattore colloide e quindi l'aspetto aggregato del terreno. Per
ridurre l'effetto antiaggregante del sodio si opererà con una concimazione che reintroduce il calcio, magnesio
e ferro cattivo ogni sono cullanti; con l'adeguato apporto di argilla, che compatta terreni, con un eccesso di
limo e sabbia.
fattore meccanico del ribaltamento e orientamento delle zolle.
Le forze in grado di combattere il comportamento del terreno sono di tipo naturale come per l'azione dei
lombrichi o di tipo artificiale come avviene con la lavorazione dei terreni.
Lavorabilità del Terreno
La Coesione (o tenacità) è la forza che il suolo oppone alla penetrazione di organi lavoranti, la tenacità, è
proporzionale alla percentuale d'argilla. La coesione massima si ha nel terreno argilloso e la minima nel
terreno sabbioso.
È da considerare anche l'umidità di un terreno, un terreno di tipo argilloso molto asciutto appare molto
compattato e difficilmente lavorabili rispetto un terreno sciolto sabbioso umido.
L’Adesione è il fattore per cui la terra ha la capacità di rimanere attesa agli organi lavoranti, un terreno
argilloso bagnato in pasto alla zappa mentre la sabbia asciutta a un'adesione nulla. Adesione tenacità sono
poste l'una all'altra.
Tenacità maggiore nei terreni argillosi asciutti.
Adesione maggiore nei terreni argillosi umidi.
Plasticità è la capacità di un terreno di cambiare la propria forma, se sottoposta a lavorazione, e di
mantenere il cambiamento nel tempo come la formazione delle zolle che si formano lavorando terreno
argilloso ma che non sono fattibili con un terreno sabbioso. In relazione alla plasticità si possono trovare tre
strati:
 strato fluido di consistenza fangosa parentesi (se abbondante limita la lavorabilità);
 limite plastico superiore, dove si riduce il contenuto d'acqua e il terreno raggiunge la plasticità;
 limite plastico inferiore, dove il terreno perde la plasticità, se è lavorato, in quanto tende a seccarsi e
sgretolarsi poiché ricco di sabbia e scarso d'argilla.
Ciò ci fa comprendere come sia importante lavorare un terreno al momento opportuno. Lo “stato di tempra” è
lo stato ottimale di lavorabilità del terreno.
Terreno argilloso
struttura micro porosità eccesso d'acqua.
coesione: compattato
tenacità: se è troppo asciutto
adesività: se è troppo umido
plasticità: giusto grado di rapporto tra i nomi di mento e tessitura.
FASE LIQUIDA
Nel terreno circola l'aria nei macro pori e per quanto riguarda la fase liquida si intende la soluzione circolante
di acqua in cui sono sciolti i sali minerali. La soluzione circolante fornisce l'idratazione e la nutrizione
minerale alle piante (calcio, ferro, magnesio). Le piante non assorbono tutta l'acqua nel terreno, parte di
essa percola ed alimenta le falde. In base alla quantità di acqua presente nel terreno possiamo distinguere
come segue:
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
Le piante
cominciano
ad appassire
Coefficiente
Igroscopico
↑
←
←
↓
Movimenti
Capillari
L’Acqua
percola
Coefficiente
d’appassimento
ACQUA IGROSCOPICA
ACQUA NON UTILIZZABILE
ACQUA CAPILLARE
MICROPOROSITÀ
ACQUA UTILIZZABILE
Capacità di Campo
Micropori
ACQUA GRAVITAZIONALE
MACROPOROSITÀ
ACQUA SUPERFLUA
Saturazione completa
Micropori e Macropori Saturi
Capacità idrica massima
Terreno asfittico
(saturo d’acqua)
CONTENUTO D’ACQUA
l'acqua igroscopica e l'acqua che non è più utilizzabile dalle piante, in particelle talmente piccoli da figurare
sotto forma di vapore;
l'acqua capillare è quella utilizzata dalle piante per il proprio sostentamento. È contenuta nei micropori;
l'acqua gravitazionale è l'acqua superflua che percola tra i macropori.
FASE GASSOSA
È rappresentata dall'aria presente nel terreno, tra i macropori ed è più presente nei terreni sabbiosi. La sua
presenza varia a seconda della profondità, della tessitura e della struttura del terreno. Nel terreno vi è
maggiore presenza di ossido di carbonio e minore ossigeno rispetto all'atmosfera per la respirazione delle
radici delle piante che rilasciano ossido di carbonio e minori scambi gassosi.
GESTIONE DELL'ACQUA IN ECCESSO
Ristagno
Quando piove eccessivamente su un terreno e la capacità di assorbimento dell'acqua è minore dell’intensità
di acqua caduta, si determina un ristagno d’acqua sul terreno con conseguente diminuzione degli scambi
gassosi. Ciò porta ad una diminuzione dell’apporto d’ossigeno e asfissia radicale della vegetazione. Nei
terreni piani possiamo notare le seguenti manifestazioni:
 ristagno temporaneo, pioggia intensa e prolungata che allaga il terreno per breve tempo, non
determina grandi danni;
 ristagno permanente, quando la pioggia caduta staziona a lungo a causa della saturazione massima
raggiunta.
Erosione
Nei terreni in pendenza, il ruscellamento dell'acqua in eccesso determina frame, smottamenti ed erosione
con conseguente perdita di parte della sua fertilità.
L’ erosione superficiale causa:
 la frantumazione delle zolle;
 il trasporto a valle delle particelle della terra.
L’erosione superficiale avviene nelle forme di:
Rill Erosion, erosione a rigagnoli (l’acqua che scorre traccia piccoli rigagnoli che possono essere eliminati
con le lavorazioni);
Gull Erosion, erosione per fossi (i solchi risultano essere più profondi e non possono essere eliminati con le
normali lavorazioni del terreno).
L'erosione profonda che si verifica quando abbiamo terreni argillosi sopra terreni rocciosi, vede penetrare
l'acqua dallo strato argilloso e quando arriva allo strato roccioso ci scivola sopra trascinando anche
costruzioni che vi sorgono sopra.
Movimenti dell'acqua
L'acqua nel terreno non è mai ferma e si sposta seconda delle caratteristiche di permeabilità del terreno. Più
è permeabile il suolo e più velocemente si sposta nel terreno. La permeabilità dipende dalla tessitura
(percentuale di argilla, sabbia e limo), e dalla costituente dei macropori e micropori.
Principali movimenti dell'acqua nel terreno
 Infiltrazione, penetrazione dell'acqua dalla superficie. Quando la tessitura è grossolana l'infiltrazione
è più veloce. Una copertura vegetale favorisce ulteriormente le infiltrazioni. Nell'infiltrazione abbiamo
il movimento dall'alto verso il basso.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13



Percolazione, è il movimento discendente dell'acqua verso il basso, attraverso i macropori.
Movimenti capillari, è il movimento dell'acqua dei macropori ai micropori. Il movimento capillare fa
migrare l'acqua dalle zone più umide a quelle meno umide. Lo spostamento è ascendente per
evaporazione e laterale per umidità.
Movimento del vapore, è minimo, assume importanza nella fase di coefficiente di essiccamento.
L'ERODIBILITÀ
Descrive la predisposizione di un terreno alle erosione. L'eleggibilità dipende dalla velocità dell'acqua con cui
scorre sopra di esso. L'ero divinità dipende da:
fattori topografici
 lunghezza dell'appendice (più lunga e più velocità assume l'acqua, pendenza più alta è la tendenza
più veloce è l'acqua)
 irregolarità della superficie o scabrezza (più irregolare il suolo e maggiormente viene frenata la
velocità dell'acqua).
fattori vegetazionali
 di apparati radicali superficiali diminuiscono l'erosione dei terreni
fattori climatici
 il più importante fattore climatico è rappresentato dalla pioggia
fattori pedologici (dipendono dalla tessitura del suolo, dalla porosità, dallo stato strutturale ed alla sua
stabilità)
 velocità di infiltrazione maggiori nei terreni sciolti
 capacità di invaso idrico valore massimo di acqua che un terreno può contenere dipende dalla
porosità
 coesione delle particelle resistenza alla dispersione che maggiore nei terreni compatti.
REAZIONE DEL TERRENO
Caratteristica chimica del terreno, dipende dal suo Ph. PH neutro = 7; PH acido < 7; PH basico (o alcalino) >
7. La maggior parte dei terreni presenta PH compreso tra 5,6 e 8,4, il valore neutro del PH del terreno può
essere considerato tra 6,6 e 7,3.
Classificazione delle piante in base al PH
Piante acidofile PH < 6,0;
Piante neutrofile 6,0 < PH > 8,0;
Piante alcalofile PH > 8,0;
Piante cosmopolite, vivono con diversi valori di PH.
Le condizioni migliori di vita delle piante si trovano con valori di PH = 7 ma molte piante prediligono terreni
che si discostano dal PH neutro. I licheni e i muschi sono piante cosmopolite che si adattano con facilità.
Terreni Acidi
Quando i cationi presenti nel terreno sono fortemente rappresentati da cationi H+, la reazione del suolo è
acida. Sulla superficie dei grumi troviamo elementi come, Fe+, Ca+, Mg+, ecc. a carica positiva (cationi) e
ioni a carica negativa (anioni). Le particelle a carica positiva disciolte nell'acqua, quando vengono in contatto
con le particelle a carica negativa presenti sui grumi vengono catturate da questi grazie all'azione dei colloidi
ed è in questa fase che avviene l'immagazzinamento delle risorse nutritive.
Quando abbiamo una discreta percentuale di ioni H+, la reazione del suolo diventa acida.
Le cause che portano ad un aumento degli ioni H+ possono essere per diminuzione di altri ioni positivi
(Ca++, Mg++, ecc.) oppure per CO2 disciolta in H2O.
Differentemente quando nel terreno sono presenti ioni che non verranno utilizzati dalle piante (Ca++, Na+ e
Al+++) questi si accumulano determinando un suono alcalino.
Terreni Alcalini
 Terreni Alcalini costituzionali - sono ricchi di Ca++ e Mg+, non necessitano di correzione perché
sufficientemente fertili;
 Alcalini di assorbimento - ricchi di ioni Na+ che può determinarne la demolizione della struttura.
Il Potere Assorbente
È la capacità del suolo di trattenere l'acqua in modo di non farla percolare con il conseguente dilavamento
della sostanza nutritiva. I Colloidi (tra quelli naturali l'argilla e tra quelli organici l'humus), partecipano
attivamente alla cattura delle sostanze (l'Ammoniaca, con i suoi ioni positivi, riesce ad essere trattenuta dal
terreno mentre l'Acido Nitrico viene dilavato creando problemi di inquinamento ambientale).
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
I diversi tipi di assorbimento
Assorbimento fisico meccanico
Ha la funzione simile a quella di una griglia (la microporosità). Particelle più grosse rispetto al diametro dei
micropori vengono trattenuti più a lungo.
Assorbimento chimico
Avviene quando ioni presenti nel terreno rendono insolubili i composti che, quindi, non sono più in grado di
percolare con l'acqua in dilavamento.
Assorbimento biologico
I microrganismi trattengono gli elementi nutritivi circolanti o degli organismi in decomposizione, liberandoli
alla loro morte.
Assorbimento per scambio ionico
Di natura chimico fisica. È il più importante ed è corretto nominarlo Adsorbimento. Il concime rilascia nella
soluzione circolante uno ione positivo che viene scambiato con uno ione presente sul colloide.
Successivamente, il colloide libera lo ione catturato nella soluzione circolante da cui viene assorbito dalle
radici delle piante.
Dalla tabella di Capacità di Scambio Cationico (CSC) possiamo notare che il massimo potere colloide è
quello dell'humus seguito da quello delle argille.
Aspetto biologico del terreno
Gli organismi del terreno vanno da quelli visibili ad occhio nudo a quelli visibili al microscopio.
Macrofauna
Invertebrati (da 0,4 a 10 cm) come i lombrichi che sono presenti e determinano un terreno fertile. Svolgono
un'azione di lavorazione del terreno perché lavorano la struttura nutrendosi dei suoi componenti, creando
nuovi pori con le gallerie formate dei loro percorsi e concimandolo con i loro escrementi.
Microfauna
Costituita da componenti della zoocenosi (da 0,1 mm a 4 mm) visibili al microscopio. Organismi unicellulari
(protozoi) e pluricellulari (come i nematodi) che hanno un'azione negativa perché attaccano le radici delle
piante da cui succhiano la linfa.
Microflora
 Batteri, il gruppo più
consistente. Unicellulari
(da 5 a 8 micron e di peso
inferiore a 1 ng).
 Funghi, il secondo gruppo
per numero. Unicellulari e
pluricellulari. Possono
formare ragnatele fitte
(micelio) presenti nel
terreno.
I batteri e i funghi sono i principali
responsabili dei cicli di
trasformazione del terreno (cicli biochimici). I batteri sono presenti nei terreni neutri ad alcalini, i funghi nei
terreni acidi.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
SCHEMI RIASSUNTIVI
ORIZZONTE
ORGANICO
(LETTIERA)
ORIZZONTE
ELUVIALE
AVVENGONO LA
MAGGIOR PARTE
DELLE REAZIONI
BIOCHIMICHE DEL
SUOLO. PROCEDE LA
DECOMPOSIZIONE E
SI AVVIANO TUTTI
PROCESSI AEROBICI
(HUMIFICAZIONE E
MINERALIZZAZIONE)
STRATO ATTIVO
SUOLO
ORIZZONTE
ILLUVIALE
STRATO INERTE
SOTTOSUOLO
VI SI DEPOSITANO
TUTTI GLI ELEMENTI
DILAVATI DAGLI
STRATI SUPERIORI
SUBSTRATO
PEDOGENETICO
ALTERATO
O1 FOGLIE CADUTE, RAMI SPEZZATI, RESIDUI ANIMALI
O2 I MICRORGANISMI DEMOLITORI ATTUANO LA DECOMPOSIZIONE
A1 (ORIZZONTE HUMIFERO) SCURO E RICCO DI SOSTANZA ORGANICA
A2 ORIZZONTE LISCIVATO POVERO DI COLLODI
A3 STRATO DI TRANSIZIONE CON LO STRATO SEGUENTE
B1 STRATO DI TRANSIZIONE TRA A E B
B2 TRASFORMAZIONE DEGLI ELEMENTI DILAVATI
B3 STRATO DI TRANSIZIONE CON LO STRATO SOTTOSTANTE O LA ROCCIA
MADRE
GHIAIA, SASSI,
ROCCIA MADRE
SCHELETRO
TESSITURA
TERRA FINE
MICROPOROSITÀ
PORI – SPAZI VUOTI
POROSITÀ
MACROPOROSITÀ
GRUMI
SOLIDA
STRUTTURA
NO GRUMI
FATTORE PIOGGIA
FATTORE COMPRESSIONE
FATTORE COLLOIDE
FATTORE MECCANICO
COESIONE
LAVORABILITÀ
ADESIONE
IDEALE STATO
TEMPRA
PLASTICITÀ
SATURAZIONE COMPLETA
CAPACITÀ IDRICA MASSIMA
TERRENO
LIQUIDA
CAPACITÀ DI CAMPO
COEFFICIENTE IGROSCOPICO E D’APPASSIMENTO
GASSOSA
+ CO2
- O2
LE PIANTE
COMINCIANO
AD APPASSIRE
COEFFICIENTE
IGROSCOPICO
COEFFICIENTE
D’APPASSIMENTO
ACQUA IGROSCOPICA
ACQUA NON UTILIZZABILE
↑
←
←
↑
←
↓
MOVIMENTI
CAPILLARI
CAPACITÀ DI
CAMPO
MICROPORI
L’ACQUA
PERCOLA
ACQUA CAPILLARE
MICROPOROSITÀ
ACQUA UTILIZZABILE
ACQUA GRAVITAZIONALE
MACROPOROSITÀ
ACQUA SUPERFLUA
SATURAZIONE COMPLETA
MICROPORI E MACROPORI SATURI
CAPACITÀ IDRICA MASSIMA
TERRENO ASFITTICO
(SATURO D’ACQUA)
CONTENUTO D’ACQUA
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
TEMPORANEO
RISTAGNO
PERMANENTE
FRANTUMAZIONE ZOLLE
SUPERFICIALE
EROSIONE
TRASPORTO A VALLE PARTICELLE
PROFONDA
RILL EROSION
GULL EROSION
SCIVOLAMENTO SU STRATO ROCCIOSO
INFILTRAZIONE
PERCOLAZIONE
MOVIMENTI
MOVIMENTI CAPILLARI
MOVIMENTO PER VAPORE
LUNGHEZZA PENDICE
FATTORI TOPOGRAFICI
PENDENZA
SCABREZZA
FATTORI VEGETAZIONALI
APPARATI RADICALI SUPERFICIALI
FATTORI CLIMATICI
PIOGGIA
ERODIBILITÀ
INFILTRAZIONE + NEI TERRENI SCIOLTI
FATTORI PEDOLOGICI
CAPACITÀ INVASO IDRICO
COESIONE PARTICELLE
PH IDEALE TERRENO
6,6 <> 7,3
PH NEUTRO = 7;
MOLTI CATIONI H+
PH ACIDO < 7;
TERRENI ACIDI
GLI IONI + VENGONO CATTURATI DALLE PARTICELLE NEGATIVE SUI
GRUMI
TERRENI ALCALINI COSTITUZIONALI - SONO RICCHI DI CA++ E MG+, NON
NECESSITANO DI CORREZIONE PERCHÉ SUFFICIENTEMENTE FERTILI
PH BASICO (O ALCALINO) > 7
TERRENI ALCALINI
TERRENI ALCALINI DI ASSORBIMENTO - RICCHI DI IONI NA+ CHE PUÒ
DETERMINARNE LA DEMOLIZIONE DELLA STRUTTURA
PIANTE ACIDOFILE PH < 6,0
PIANTE NEUTROFILE 6,0 < PH > 8,0
PIANTE ALCALOFILE PH > 8,0
PIANTE COSMOPOLITE, VIVONO
CON DIVERSI VALORI DI PH
ASSORBIMENTO FISICO MECCANICO
GRIGLIA
ASSORBIMENTO CHIMICO
IONI RENDONO INSOLUBILI I COMPOSTI CHE NON PERCOLANO
ASSORBIMENTO BIOLOGICO
MICROORGANISMI TRATTENGONO E RILASCIANO
ADSORBIMENTO PER SCAMBIO IONICO
ASSORBIMENTO PER SCAMBIO IONICO
ASSORBIMENTO
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
DISSESTO IDROGEOLOGICO
Il dissesto idrogeologico è la degradazione del suolo e delle rocce superficiali con conseguente perdita delle
risorse disponibili del terreno, sconvolgimento di ambienti naturali, perdita di aree coltivabili e distruzioni di
edifici.
Le principali cause sono:
 eccessivo o errato sfruttamento dei terreni di montagna o collina;
 costruzioni abusive su aree fragorose;
 disboscamento e l'abbandono delle aree di montagna;
 mancato controllo dei torrenti di montagna.
L'erosione idrica
È il trasporto a valle, da un pendio, di porzioni di un terreno a causa del ruscellamento.
Le dimessioni e gli effetti dell'erosione idrica hanno raggiunto, ai nostri giorni, effetti preoccupanti. I danni
vanno dalla perdita della fertilità alla modifica degli aspetti fisici e della biodiversità. Sono molto rilevanti
anche gli aspetti economici per i danni alle colture.
Gli interventi di ripristino sono molto costosi e di difficile fattibilità, per questo motivo assumono sempre più
importanza di interventi preventivi.
L'erosione, oltre che superficiale o profonda, si può classificare anche in base alla gravità:




splash erosion, distacco delle particelle di terra causate dall'azione battente dell'acqua;
erosione laminare (o sheet erosion) azione battente dell'acqua e scorrimento superficiale di questa
che non forma rigagnoli evidenti);
erosione incanalata, formazioni di rigagnoli meno evidenti (rill erosion) o più evidenti (gull erosion)
dove vengono trasportate le particelle di terra;
erosione di massa, l'azione demolitiva dell'acqua si combina con quella della forza di gravità
terminando frane.
PREVENIRE L'EROSIONE IDRICA
Nei terreni inclinati il maggiore pericolo è rappresentato dall'erosione degli strati superficiali. Nei terreni
impervi o di montagna, quando un terreno non è più lavorato o è abbandonato, l'erosione interessa anche gli
strati più profondi dando luogo a frane.
Per prevenire tali danni si deve agire con interventi sul terreno e/o copertura vegetale e con opere di
sistemazione.
Interventi sul terreno
Si tratta di ridurre l’erosibilità del terreno aumentando la coerenza e la capacità di infiltrazione con
lavorazioni profonde e concimazioni organiche, con lavorazione seguendo le curve di livello (disponendo i
solchi del terreno trasversali in modo che l'acqua venga rallentata nel ruscellamento. Altro metodo è la
pacciamatura, ossia la protezione del terreno con paglia, segatura o film plastici per aumentare la scabrezza
del suolo e favorire il riscaldamento del terreno.
Interventi sulla copertura vegetale
Si attua con la coltivazione di piante con l'apparato radicale fascicolato in grado di trattenere maggiormente il
terreno. Più la coltivazione è fitta di piante con apparato radicale fascicolato e meno il terreno è soggetto a
erodibilità.
Sistemazioni idraulico agrarie di collina
Agiscono interrompendo o riducendo la velocità della lama d'acqua e il suo potere erosivo con:
 l'interruzione della pendenza (lavorazione trasversale);
 modificando la pendenza adottando il sistema a terrazzamento o ciglionamento.
Sistemazione dei bacini di montagna
Opere complesse mirate al controllo, salvaguardia e organizzazione dei corsi d'acqua in modo da
programmare l'approvvigionamento e la piantumazione della copertura vegetale degradata.
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
EFFETTO SERRA
L’effetto serra è un fenomeno senza il quale la vita come la conosciamo adesso non sarebbe possibile.
Questo processo consiste in un riscaldamento del pianeta per effetto dell’azione dei coseiddetti gas serra,
composti presenti nell’aria a concentrazioni relativamente basse (anidride carbonica, vapor acqueo, metano,
ecc.). I gas serra permettono alle radiazioni solari di passare attraverso l’atmosfera mentre ostacolano il
passaggio verso lo spazio di parte delle radiazioni infrarosse provenienti dalla superficie della Terra e dalla
bassa atmosfera (il calore riemesso); in pratica si comportano come i vetri di una serra e favoriscono la
regolazione ed il mantenimento della temperatura terrestre ai valori odierni.
Questo processo è sempre avvenuto naturalmente e fa sì che la temperatura della Terra sia circa 33°C più
calda di quanto lo sarebbe senza la presenza di questi gas.
Ora, comunque, si ritiene che il clima della Terra sia destinato a cambiare perché le attività umane stanno
alterando la composizione chimica dell’atmosfera. Le enormi emissioni antropogeniche di gas serra stanno
causando un aumento della temperatura terrestre determinando, di conseguenza, dei profondi mutamenti a
carico del clima sia a livello planetario che locale. Prima della Rivoluzione Industriale, l’uomo rilasciava ben
pochi gas in atmosfera, ma ora la crescita della popolazione, l’utilizzo dei combustibili fossili e la
deforestazione contribuiscono non poco al cambiamento nella composizione atmosferica.
Il Comitato Intergovernativo sul Cambiamento Climatico (Intergovernmental Panel on Climate Change,
IPCC) nel suo Rapporto del 2007 ritiene che la temperatura media del pianeta sia aumentata di circa 0,76°C
dalla fine del XIX° secolo. Inoltre, sulla base delle tendenze attuali di emissione dei gas serra, vi è la stima di
un ulteriore aumento della temperatura media terrestre tra 1,1 e 6,4°C nel corso di questo XXI° secolo. Il
conseguente cambiamento climatico comporterà delle implicazioni estremamente significative a carico della
salute dell’uomo e dell’integrità dell’ambiente. Il clima infatti influenza fortemente l’agricoltura, la disponibilità
delle acque, la biodiversità, la richiesta dell’energia (ad esempio per il riscaldamento o il raffreddamento) e la
stessa economia.
Il progresso che si farà nella riduzione delle emissioni dei gas serra nell’immediato futuro determinerà il
livello di riscaldamento globale a cui dovranno andare incontro le generazioni che verranno. L’approccio
dovrà essere necessariamente coordinato, infatti i progressi fatti con la riduzione delle emissioni in un
determinato settore possono essere facilmente compromessi dall’aumento delle emissioni in un altro. In ogni
caso le azioni intraprese finora a livello internazionale e locale non sono confortanti e la situazione continua
a peggiorare.
Meccanismo dell'Effetto Serra
Le radiazioni provenienti dal sole non raggiungono la superficie terrestre nella loro totalità: nella misura del
25% vengono assorbite dal pulviscolo, dal vapore acqueo, dall’ozono e da molti altri gas presenti
nell’atmosfera, mentre per il 30% vengono invece riflesse nello spazio dal pulviscolo atmosferico, dalle
nuvole e dalla superficie terrestre.
La frazione della radiazione solare totale che viene riflessa da un corpo qualsiasi viene anche definita
albedo. L’albedo può essere espressa sia come percentuale che come frazione unitaria. Le aree ricoperte di
neve hanno un valore elevato di albedo (circa 0,9 cioè il 90%) a causa del colore bianco, mentre la
vegetazione ha un valore molto basso (circa il 10%) a causa del colore scuro e dell’assorbimento della luce
ad opera della fotosintesi.
L’albedo globale terrestre, come già accennato, è circa 0,3.
La radiazione solare rimanente viene assorbita dai materiali e dagli organismi presenti sulla superficie
terrestre.
L’energia ricevuta complessivamente dalla superficie terrestre e dalla troposfera viene poi riemessa sotto
forma di energia termica come raggi infrarossi. Alcune sostanze presenti in atmosfera (i gas serra)
assorbono gran parte di questa radiazione per poi reirradiarla in tutte le direzioni. Circa il 6% di questa
energia si perde nello spazio, parte viene riassorbita nuovamente dai composti atmosferici, mentre la
quantità maggiore dell’energia viene reirradiata verso la terra, riscaldandola.
I gas serra agiscono così come i vetri di una serra: fanno passare la luce solare e trattengono il calore. Il
tutto comporta che la temperatura media della Terra sia di 15°C circa, un valore notevolmente più alto di
quanto non sarebbe in assenza di questi gas (-18°C).
I gas serra
I gas serra sono i gas atmosferici che assorbono la radiazione infrarossa e che per questo causano l’effetto
serra. I gas serra naturali comprendono il vapore acqueo, l’anidride carbonica, il metano, l’ossido nitrico e
l’ozono. Certe attività dell’uomo, comunque, aumentano il livello di tutti questi gas e liberano nell’aria altri gas
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
serra di origine esclusivamente antropogenica.
Il vapor d’acqua è presente in atmosfera in seguito all’evaporazione da tutte le fonti idriche (mari, fiumi, laghi,
ecc.) e come prodotto delle varie combustioni. L’anidride carbonica è rilasciata in atmosfera soprattutto
quando vengono bruciati rifiuti solidi, combustibili fossili (olio, benzina, gas naturale e carbone,), legno e
prodotti derivati dal legno.
Il metano viene emesso durante la produzione ed il trasporto di carbone, del gas naturale e dell’olio
minerale.
Grandi emissioni di metano avvengono anche in seguito alla decomposizione della materia organica nelle
discariche ed alla normale attività biologica degli organismi superiori (soprattutto ad opera dei quasi 2
miliardi di bovini presenti sulla terra).
L’ossido nitroso è emesso durante le attività agricole ed industriali, come del resto nel corso della
combustione dei rifiuti e dei combustibili fossili.
Gas serra estremamente attivi sono i gas non presenti normalmente in natura, ma generati da diversi
processi industriali, come gli idrofluorocarburi (HFC), i perfluorocarburi (PFC) e l’esafluoruro di zolfo (SF6 ).
La presenza nel tempo di un gas in atmosfera è anche detta vita media atmosferica e rappresenta
l’approssimativo ammontare di tempo che ci vorrebbe perché l’incremento della concentrazione di un
inquinante dovuto all’attività umana scompaia e si ritorni ad un livello naturale (o perché l’inquinante è stato
convertito in un’altra sostanza chimica, oppure perché è stato catturato da un deposito naturale). Questo
tempo dipende dalle sorgenti dell’inquinante, dai depositi e dalla reattività della sostanza. La vita media dei
gas serra può variare da 12 anni (metano e HCFC-22), a 50 anni (CFC-11), a circa un secolo (CO2), a 120
anni (N2O) ed anche a migliaia di anni (50000 per il CF4).
Per meglio definire l’apporto che ogni determinato gas serra fornisce al fenomeno del riscaldamento globale,
si è concepito il potenziale di riscaldamento globale (Global Warming Potential, GWP). Questo valore
rappresenta il rapporto fra il riscaldamento globale causato in un determinato periodo di tempo (di solito 100
anni) da una particolare sostanza ed il riscaldamento provocato dal biossido di carbonio nella stessa
quantità. Così, definendo il GWP della CO2 pari a 1, il metano ha GWP pari a 21, il CFC-12 ha un GWP di
8500, mentre il CFC-11 ha un GWP di 5000. Vari HCFC e HFC hanno un GWP varabile fra 93 e 12100.
L’esafluoruro di zolfo è un gas serra estremamente potente e ha un GWP pari a 23900, il che vuol dire che
una tonnellata di SF6 provoca un aumento dell’effetto serra pari a quello causato da 23900 tonnellate di
CO2.
Una misura metrica utilizzata per comparare le emissioni dei vari gas serra sulla base del loro potenziale di
riscaldamento globale sono gli equivalenti di biossido di carbonio (carbon dioxide equivalent, CDE). Sono
comunemente espressi in “milioni di tonnellate di anidride carbonica” (million metric tons of carbon dioxide
equivalents, MMTCDE). Gli equivalenti di biossido di carbonio di un determinato gas si ricavano
moltiplicando le tonnellate di gas emesso per il corrispettivo GWP.
MMTCDE = (milioni di tonnellate di gas serra)x(GWP del gas)
Spesso la stima delle emissioni dei gas serra viene anche presentata in milioni di tonnellate di carbonio
equivalente (MMTCE). La formula per ottenere gli equivalenti di carbonio è:
MMTCE = (milioni di tonnellate di gas)x(GWP del gas)x(12/44)
Le emissioni di Gas Serra
Dall’inizio della Rivoluzione Industriale, la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica è aumentata
del 30% circa, la concentrazione del gas metano è più che raddoppiata e la concentrazione dell’ossido
nitroso (N2O) è cresciuta del 15%. Inoltre dati recenti indicano che le velocità di crescita delle concentrazioni
di questi gas, anche se erano basse durante i primi anni ’90, ora sono comparabili a quelle particolarmente
alte registrate negli anni ’80.
Nei Paesi più sviluppati, i combustibili fossili utilizzati per le auto e i camion, per il riscaldamento negli edifici
e per l’alimentazione delle numerose centrali energetiche sono responsabili in misura del 95% delle
emissioni dell’anidride carbonica, del 20% di quelle del metano e del 15% per quanto riguarda l’ossido
nitroso (o protossido di azoto).
L’aumento dello sfruttamento agricolo, le varie produzioni industriali e le attività minerarie contribuiscono
ulteriormente per una buona fetta alle emissioni in atmosfera. Anche la deforestazione contribuisce ad
aumentare la concentrazione di anidride carbonica nell’aria, infatti le piante sono in grado di ridurre la
presenza della CO2 nell’aria attraverso l’organicazione mediante il processo fotosintetico. Il danno è ancora
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
più evidente se si pensa che nel corso degli incendi intenzionali che colpiscono ogni anno le foreste tropicali
viene emessa una quantità totale di anidride carbonica paragonabile a quella delle emissioni dell’intera
Europa. Da notare che la respirazione dei vegetali e la decomposizione della materia organica rilasciano una
quantità di CO2 nell’aria 10 volte superiore a quella rilasciata dalle attività umane; queste emissioni sono
state comunque bilanciate nel corso dei secoli fino alla Rivoluzione Industriale tramite la fotosintesi e
l’assorbimento operato dagli oceani.
Se le emissioni globali di CO2 fossero mantenute come in questi ultimi anni, le concentrazioni atmosferiche
raggiungerebbero i 500 ppm per la fine di questo secolo, un valore che è quasi il doppio di quello preindustriale (280 ppm). Il problema viene ulteriormente complicato dal fatto che molti gas serra possono
rimanere nell’atmosfera anche per decine o centinaia di anni, così il loro effetto può protrarsi anche per
lungo tempo.
Il Protocollo di Kyoto impegna i Paesi industrializzati e quelli ad economia in transizione (i Paesi dell’est
europeo) a ridurre complessivamente del 5% circa rispetto al 1990 e nel periodo 2008–2012 le principali
emissioni antropogeniche dei gas capaci di alterare il naturale effetto serra (questi Stati sono attualmente
responsabili di oltre il 70% delle emissioni). I sei gas serra presi in considerazione sono: anidride carbonica,
metano, il protossido di azoto (N2O), gli idrofluorocarburi (HFC), i perfluorocarburi (PFC) e l’esafluoruro di
zolfo (SF6). Il vapore d’acqua non è stato considerato in quanto le emissioni di origine antropogenica sono
estremamente piccole se paragonate a quelle enormi di origine naturale.
Per i Paesi in via di sviluppo il Protocollo di Kyoto non prevede alcun obiettivo di riduzione. In queste regioni
la crescita delle emissioni di anidride carbonica e degli altri gas serra sta avvenendo ad un ritmo che è circa
triplo (+25% nel periodo 1990-1995) di quello dei Paesi sviluppati (+8% nello stesso periodo).
La stima delle future emissioni diventa così estremamente difficile perché dipende dai vari trend demografici,
economici, tecnologici e dagli sviluppi politici ed istituzionali di tutti i paesi del pianeta. In ogni caso, senza
delle misure più restrittive volte alla limitazione delle emissioni, la concentrazione atmosferica dei gas serra
continuerà ad aumentare fino a provocare dei danni climatici impensabili.
I cambiamenti climatici
Il clima del nostro pianeta è dinamico e si sta ancora modificando da quando la Terra si è formata. Le
fluttuazioni periodiche nella temperatura e nelle modalità di precipitazione sono conseguenze naturali di
questa variabilità. Vi sono comunque delle evidenze scientifiche che fanno presupporre che i cambiamenti
attuali del clima terrestre stiano eccedendo quelli che ci si potrebbe aspettare a seguito di cause naturali.
L’aumento della concentrazione dei gas serra in atmosfera sta causando un corrispondente incremento della
temperatura globale della Terra. Le rilevazioni effettuate hanno dimostrato che undici degli ultimi dodici anni
(1995-2006) sono stati i più caldi mai registrati da quando si hanno misure globali della temperatura alla
superficie (dal 1850). Inoltre si ritiene che la temperatura media globale superficiale possa aumentare di 1,16,4°C nel secolo in corso, pur con significative variazioni regionali.
Il riscaldamento è maggiore nelle aree urbane sia a causa dei cambiamenti che si sono verificati nelle
coperture dei terreni che per il consumo di energia che avviene nelle aree densamente sviluppate
(fenomeno conosciuto come “isole di calore”).
In ogni caso, secondo l'IPCC, la probabilità che l'aumento delle temperature sia causato esclusivamente da
fenomeni naturali è estremamente bassa, inferiore al 5%: questi cambiamenti sono causati dalle attività
umane.
L’aumento delle temperature comporta degli inevitabili effetti a livello meteorologico. Con l’incremento della
temperatura vi è un conseguente aumento dell’evaporazione, per cui si ritiene che, a livello globale,
l’inasprimento dell’effetto serra porterà ad una crescita delle precipitazioni e ad una maggiore frequenza
delle tempeste di forte intensità.
I calcoli sui cambiamenti climatici in aree specifiche sono molto meno affidabili di quelli globali e, di
conseguenza, non è chiara la variazione che avranno i climi regionali. Si ritiene, comunque, che per il
maggior calore vi sarà una riduzione dell’umidità in varie regioni delle zone tropicali che andranno incontro a
frequenti siccità.
Un’ipotesi interessante è stata formulata a proposito delle future condizioni climatiche dell’Europa. Alcuni
ricercatori ritengono che lo scioglimento dei ghiacci artici provocato dal riscaldamento globale provocherà un
potenziamento delle correnti oceaniche provenienti dall’Artico. Queste causeranno la deviazione della
Corrente del Golfo del Messico che attualmente lambisce le coste dell’Europa Occidentale e che
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
contribuisce a mitigare le temperature del nostro continente. Il venir meno dell’effetto riscaldante della
Corrente del Golfo potrebbe così paradossalmente condurre l’Europa settentrionale verso un
raffreddamento, in un periodo in cui la maggior parte della Terra va incontro ad un riscaldamento.
In ogni caso si è scoperto che, mentre la maggior parte della terra si sta riscaldando, le regioni che sono
sottoposte alla ricaduta delle emissioni di biossido di zolfo si stanno in genere raffreddando. Le nuvole di
solfati atmosferici prodotti dalle emissioni industriali raffreddano l’atmosfera riflettendo la luce solare verso lo
spazio ed attenuano l’effetto dell’incremento della concentrazione dei gas serra; comunque i solfati hanno
una permanenza atmosferica molto bassa e la loro presenza varia, anche di molto, nelle diverse zone della
Terra.
Conseguenze dell'aumento dell'Effetto Serra sulla salute
L’aumento delle temperature a causa del riscaldamento globale provocato dall’incremento della
concentrazione dei gas serra nell’atmosfera può comportare sia effetti diretti che indiretti per la salute
dell’uomo.
Le temperature estremamente calde aumentano soprattutto i rischi fisici a carico delle persone che
presentano problemi cardiaci. Questi soggetti sono più vulnerabili perché in condizioni termiche più elevate il
sistema cardiovascolare deve lavorare in modo maggiore per mantenere la temperatura corporea stabile. Il
clima più caldo comporterebbe inoltre una maggiore frequenza dei colpi di calore ed un aumento della
diffusione dei problemi respiratori.
Le temperature più elevate aumentano inoltre la concentrazione dell’ozono a livello del suolo, favorendone la
formazione. Le statistiche sulla mortalità e sui ricoveri ospedalieri dimostrano chiaramente che la frequenza
delle morti aumenta nei giorni particolarmente caldi, in modo particolare fra le persone molto anziane e fra i
malati di asma.
In ogni luogo della Terra, la presenza e la diffusione delle malattie sono fortemente influenzate dal clima
locale. In effetti molte malattie infettive potenzialmente mortali sono diffuse solamente nelle aree più calde
del pianeta. Malattie come la malaria, la febbre dengue, la febbre gialla e l’encefalite potrebbero aumentare
la loro diffusione se le zanzare e gli altri insetti che le diffondono trovassero delle condizioni climatiche più
favorevoli alla loro diffusione.
Le temperature più elevate possono anche favorire l’aumento dell’inquinamento biologico delle acque,
favorendo la proliferazione dei vari organismi infestanti.
Molti ricercatori ritengono anche che l’inasprirsi dell’effetto serra comporterebbe un aumento del fenomeno
dell’eutrofizzazione delle acque, con tutti i danni biologici, economici e sanitari che questo comporterebbe.
Tutti questi problemi sarebbero di difficile soluzione anche per i Paesi Occidentali che dispongono di un
patrimonio economico ed industriale enorme. Molti degli impatti del cambiamento climatico potrebbero
comunque essere risolti tramite l’organizzazione ed il mantenimento di adeguati programmi a difesa
dell’ambiente e della salute pubblica. Invece, nei Paesi del Terzo (e Quarto) Mondo, l’inasprimento delle
condizioni ambientali provocherebbe delle situazioni sanitarie e sociali insostenibili. L’aumento delle malattie,
delle carestie e degli scontri sociali per la crescente povertà e precarietà della vita comporterà delle
conseguenze inimmaginabili che finiranno per ricadere anche sui paesi più civilizzati, probabilmente a giusta
condanna delle colpe di cui si sono macchiati nel corso di questi ultimi secoli.
Conseguenze sull'ambiente dell'aumento dell'Effetto Serra
L’incremento della temperatura della Terra può provocare una serie di effetti ambientali di notevoli
proporzioni.
L’aumento del calore e quindi dell’evaporazione dai grandi bacini idrici comporta un aumento corrispondente
della quantità d’acqua in atmosfera e quindi un aumento delle precipitazioni. Alcuni ricercatori ritengono che
queste siano cresciute di circa l’uno per cento su tutti i continenti nell’ultimo secolo. Le aree poste ad
altitudini più elevate dimostrano incrementi più consistenti, al contrario le precipitazioni sono diminuite in
molte aree tropicali. In ogni caso si nota una maggiore intensità delle piogge e dei fenomeni meteorologici
più violenti (come le tempeste e gli uragani) con un conseguente aumento delle inondazioni e delle erosioni
a carico del terreno.
Il riscaldamento globale comporta anche una diminuzione complessiva delle superfici glaciali. Le grandi
masse di ghiaccio della Groenlandia e dei ghiacciai continentali stanno arretrando notevolmente.
L’aumento del volume oceanico a causa della temperatura più alta e lo scioglimento dei ghiacci provocano
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APPUNTI DI GEOPEDOLOGIA - Alberto Vipraio Tiberi - 3a T serale 2012/13
anche l’innalzamento del livello medio del mare. Negli ultimi cento anni è cresciuto approssimativamente di
15-20 cm.
Inoltre, in molte zone tropicali già si assiste ad una riduzione dell’umidità del suolo che comporta una
diminuzione nella resa agricola; molte aree, anche in Europa, sono a rischio di desertificazione.
Tutti questi effetti sono già scientificamente evidenti per i molti dati ottenuti a riguardo e si ipotizza un
inasprimento della situazione attuale nel caso in cui le concentrazioni dei gas serra aumentassero. Da
notare che il riscaldamento globale continuerebbe comunque per secoli anche se venissero stabilizzate le
concentrazioni dei gas serra in atmosfera: date le masse in gioco, le risposte del clima terrestre ai
cambiamenti della composizione dell'atmosfera sono piuttosto lente.
Attualmente, se le emissioni continuano a questo ritmo, si può ipotizzare uno scenario impressionante: i
deserti potrebbero espandersi in terre ora semiaride; le foreste, i polmoni della terra, diminuirebbero
ulteriormente nella loro estensione; intere popolazioni, ora in regime di sussistenza, non avrebbero più
risorse idriche a disposizione; città costiere e numerose isole scomparirebbero nel mare.
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