Le risorse: la biodiversità

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1 Le risorse: la biodiversità

2 In questa lezione: Che cos è la biodiversità? Importanza della biodiversità. La biodiversità come fonte delle risorse alimentari. Come viene prodotto il cibo nel mondo. I problemi alimentari nel mondo. Soluzioni ai problemi alimentari del mondo.

3 La biodiversità E rappresentata da tutte le forme di vita che meglio si adattano e sopravvivono alla varietà delle condizioni ambientali presenti sulla Terra. Essa comprende: la diversità genetica la diversità di specie la diversità ecologica

4 La diversità genetica

5 La diversità di specie

6 I batteri

7 I protisti

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9 I funghi

10 Le piante senza semi Sfenofite Pterofite Psilofite Licofite

11 Le piante con semi Le gimnosperme (550 specie) C. atlantica C. deodara Cedrus atlantica Cedrus deodara

12 Le piante con semi Le angiosperme ( specie) Robinia pseudacacia

13 Gli animali invertebrati Cnidari

14 Gli animali invertebrati Molluschi Poriferi

15 Gli animali invertebrati Anellidi Echinodermi

16 Gli animali invertebrati Artropodi

17 Gli animali vertebrati Pesci Anfibi Rettili

18 Gli animali vertebrati Uccelli Mammiferi

19 La diversità ecologica

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21 Foresta tropicale Le foreste di questo tipo sono caratterizzate da una evidente stratificazione verticale, dove le cime degli alberi più alti formano il livello superiore. Molti alberi sono coperti da epifite, come orchidee e bromeliacee. Le precipitazioni, che ai tropici sono piuttosto variabili, rappresentano il principale fattore limitante dell accrescimento della vegetazione. Nelle regioni caratterizzate da stagioni aride e umide distinte, si trovano comunemente alberi tropicali decidui.

22 Savana La savana è una specie di prateria con alberi sparsi, nella quale gli erbivori dominanti sono gli insetti, soprattutto rappresentati da formiche e térmiti. Gli incendi e le precipitazioni rappresentano importanti fattori abiotici limitanti per la crescita della vegetazione.

23 Deserto Ambienti caratterizzati da precipitazioni inferiori a 30 cm all anno. Alcune aree desertiche possono registrare temperature molto alte durante il giorno, con valori al suolo intorno ai 60 C. Altri deserti, come quelli che si trovano a ovest delle Montagne Rocciose e nell Asia centrale, sono invece estremamente freddi. Gli adattamenti evolutivi di piante e animali comprendono una ricca varietà di dispositivi che permettono di economizzare l acqua.

24 Macchia mediterranea Bioma caratteristico delle regioni costiere situate alle medie latitudini, con venti deboli, stagione invernale lunga e piovosa e stagione estiva arida. Prevalenza di vegetazione a basso fusto, fitta e cespugliosa, con foglie coriacee e sempreverdi. Particolarmente esposta a incendi periodici.

25 Prateria temperata La pampa argentina, le steppe russe e le praterie del Nord-America, sono tutti esempi di praterie temperate. Questi biomi possono mantenersi nel tempo grazie alle periodiche siccità, agli incendi occasionali e al pascolo dei grandi mammiferi. Questi fattori, infatti, impediscono ai cespugli e alle specie arboree di impiantarsi stabilmente in queste regioni. Questi habitat rappresentano un terreno particolarmente fertile per l agricoltura.

26 Foresta temperata decidua Bioma caratterizzato da una fitta copertura di alberi decidui. Localizzate prevalentemente alle medie latitudini, dove l umidità è sufficientemente alta da permettere la crescita di alberi di elevate dimensioni. Le specie arboree delle foreste decidue perdono le foglie prima della stagione invernale, quando le temperature sono troppo basse per permettere la fotosintesi e quando l acqua persa per evapotraspirazione non può essere facilmente sostituita dall acqua del suolo frequentemente congelato. Molti mammiferi di questo bioma trascorrono l inverno in uno stato di inattività, mentre molti uccelli migrano verso regioni più calde.

27 Foresta di conifere Le conifere, come pini, abeti e larici, producono coni e dominano in questo bioma. Queste foreste sono sottoposte a forti nevicate durante l inverno e la forma conica di molte conifere impedisce l accumulo di masse eccessive di neve sui rami e, conseguentemente, la loro rottura. Le foreste di conifere vengono distrutte a una velocità preoccupante, tanto che quelle più antiche stanno rapidamente scomparendo.

28 Tundra Il permafrost (terreno costantemente congelato), le temperature estremamente basse e i fortissimi venti sono i fattori responsabili dell assenza di vegetazione arborea in questo bioma. Sebbene la tundra artica riceva una quantità minima di pioggia nell arco dell anno, l acqua non può penetrare attraverso lo strato ghiacciato del terreno e si accumula in superficie, dando origine a numerosi acquitrini durante la breve stagione estiva. La tundra copre vaste aree delle regioni artiche e la sua estensione complessiva si aggira intorno al 20% della superficie del pianeta.

29 I biomi d acqua dolce: Laghi, fiumi, paludi, stagni

30 I biomi marini sono spesso caratterizzati da una elevata diversità

31 I numeri della biodiversità Altri artropodi 18% Molluschi 7% Cordati 3% Insetti 46% Altri animali 10% Protisti 2% Procarioti 0,5% Funghi 3% Angiosperme 9% Altre piante 1,5%

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34 In tutti gli ecosistemi del pianeta è evidente un drastico calo della biodiversità

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36 Il trend della protezione ambientale in Italia

37 Importanza della biodiversità Importante fonte di materiali e sostanze naturali. Potenziale fonte di nuove specie commestibili. Potenziale fonte di geni utili. Importante fonte di biopesticidi e agenti per la lotta biologica. Importante fonte di servizi ambientali.

38 Le foreste come risorsa Le foreste ci forniscono ossigeno, frutta, legname da costruzione, legna da ardere, pasta di legno per la produzione della carta, farmaci, resine, gomme, adesivi, fibre, coloranti ed altro ancora.

39 I farmaci estratti dalle piante Attualmente il 25% dei farmaci prescrivibili è estratto da piante. Alcuni esempi: la codeina, la morfina e la cocaina (analgesici); la digitale (stimolante cardiaco); il chinino (un antimalarico); la reserpina (un regolatore della pressione); il taxolo (un potente anticancerogeno).

40 I farmaci prodotti o estratti da batteri, funghi e animali Tra gli antibiotici: penicilline, cefalosporine (da funghi); eritromicina, streptomicine, tetracicline (da batteri); la mimosacina (da spugne e lumache di mare). Tra gli anticancerogeni: -la cantaridina (da un coleottero).

41 Servizi ambientali svolti dalle specie selvatiche Gli insetti, alcuni uccelli e molti pipistrelli impollinano una varietà di vegetali coltivati e selvatici, che noi e gli altri animali utilizziamo come cibo. Il valore di questo servizio è inestimabile.

42 Gli spazzini della natura Detritivori Decompositori Progressione nel tempo Modificato, da Miller G.T., Ambiente, risorse, sostenibilità, Piccin Ed. Polvere di legno degradata in nutrienti

43 Areazione e fertilizzazione del suolo Stafilinide Centopiedi Pseudoscorpione Platelminta Acaro Carabide Millepiedi Isopode Protozoi Batteri Silfide Tripidi Collembolo Funghi Actinomiceti Acaro Anellide Detriti organici Modificato, da Miller (1997), Ambiente, risorse, sostenibilità, Piccin Ed.

44 Rilascio dai vulcani CO 2 nell atmosfera Fotosintesi O 2 Combustibili fossili Respirazione Scambio CO 2 O 2

45 Biodiversità = 2 milioni di specie selvatiche = 40 specie selez. Biorepertorio

46 Risorse alimentari E stato stimato che sulla Terra vi siano circa specie di piante con parti commestibili. Tuttavia, solo 15 specie vegetali e 8 specie animali forniscono il 90% del cibo dell umanità. In particolare, grano, riso, frumento e patata forniscono da sole più cibo di tutte le altre coltivazioni messe insieme.

47 L agricoltura tradizionale Prevede l utilizzazione di molta manodopera umana e di animali da tiro, oltrechè di una grande quantità di fertilizzanti ed acqua. Può essere di sussistenza o intensiva.

48 L agricoltura industrializzata Prevede l utilizzazione di grandi quantità di combustibili fossili. fertilizzanti, acqua, fitofarmaci e pesticidi.

49 Il trattore o la zappa? Nell agricoltura industrializzata sono necessarie 10 unità di energia di combustibile fossile non rinnovabile per ogni unità di energia alimentare da consumare. Nell agricoltura di sussistenza, ogni unità di energia in forma di manodopera fornisce almeno 1 unità di energia alimentare. Nell agricoltura tradizionale intensiva, lo stesso rapporto diventa di 1:10.

50 Terra pascolata Altre foreste Terra coltivata 11% 10% 14% Foreste tropicali 8% Terra arida 6% 51% Montagne, deserti, terre ghiacciate

51 Perdita di biodiversità: una conseguenza accettabile? Sempre più spesso foreste, praterie e paludi, ambienti tipicamente caratterizzati da un ampia biodiversità, sono sostituite da monocolture estensive. In conseguenza di ciò molte specie selvatiche vegetali e animali dell ecosistema Terra sono in costante pericolo di estinzione.

52 Qualche possibile soluzione

53 L agricoltura sostenibile Sostituire o integrare le monocolture (a bassa biodiversità genetica) con policolture per aumentare il raccolto. Minimizzare l erosione e la salinizzazione del suolo. Aumentare l utilizzazione di fertilizzanti di origine naturale. Ridurre l uso di combustibili fossili. Estendere l uso della lotta biologica per il controllo dei parassiti. Eliminare gli sprechi di cibo, attualmente stimati intorno al 30%.

54 La situazione in Italia

55 Organismi geneticamente modificati: speranze e paure L ingegneria genetica permette oggi di clonare geni utili presenti in alcuni organismi e di trasferirli in altri organismi che ne potranno trarre beneficio. La speranza è quella di creare specie utili più resistenti agli insetti, alle malattie e alle variazioni ambientali.

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57 Speranze dall acquacoltura Con il termine di acquacoltura si intende l allevamento di organismi acquatici in ambienti controllati d acqua dolce, salmastra e marina. Essa fornisce attualmente circa il 13% del prodotto ittico mondiale.

58 L acquacoltura in cifre Migliaia di tonnellate

59 E per concludere: L uomo ha oggi la responsabilità di curare la salvaguardia della vita selvatica e di tramandare ai posteri, come fonte di grande importanza e di interesse, di conoscenza e di gioia, l intero patrimonio delle diverse forme di vita. L uomo non ha alcun diritto di privare le generazioni future di questa eredità fondamentale. Lo sterminio di altre creature è una vergogna dell umanità.