L AMBIENTE - Elementi di ecologia Indice

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1 L AMBIENTE - Elementi di ecologia Indice 1 I viventi e l ambiente 1.1 Caratteristiche di un ambiente 1.2 Adattarsi per sopravvivere Rispetto agli altri esseri viventi Rapporti di rivalità Rapporti di alleanza Rapporti di inganno Rispetto all ambiente 2 L organizzazione dei viventi 3 Gli ecosistemi 4 Le catene alimentari 5 Dinamica degli ambienti 5.1 Il fattore antropico 5.2 L equilibrio dinamico 5.3 Il ciclo vitale degli ecosistemi 6 I biomi 6.1 I biomi terrestri 6.2 Il bioma marino 6.3 I biomi di acqua dolce 7 L uomo e l ambiente 8 La risorsa acqua 8.1 Inquinamento biologico 8.2 Inquinamento chimico 9 La risorsa aria 10 La risorsa suolo 11 Le risorse minerarie ed energetiche 11.1 Fonti rinnovabili di energia 12 La risorsa rifiuti 12.1 Energia dalle biomasse 13 La protezione dell ambiente 13.1 La biodiversità 13.2 Parchi e riserve naturali 13.3 L agricoltura biologica

2 1 I VIVENTI E L AMBIENTE Se guardiamo il nostro pianeta, anche solo una sua piccolissima parte, per esempio un prato, ci rendiamo subito conto che esistono terra, acqua, aria, ma anche piante, animali e ci siamo anche noi. Vi si trova tutto ciò che è vita: gli esseri viventi. Possiamo considerare la Terra come il grande ambiente in cui vivono gli animali, le piante e l uomo. Di questo ambiente: Acqua, aria e suolo sono la componente abiotica (senza vita); Gli esseri viventi sono la componente biotica (con vita). Ma dove abitano esattamente questi esseri viventi? Sappiamo che c è vita nell aria, nell acqua, nel suolo e anche nel sottosuolo, ma non in tutti i luoghi. La maggior parte degli esseri viventi dimora sulla superficie terrestre: dalle zone polari all equatore troviamo animali e piante adatti a vivere sia nelle immense pianure sia sulle più alte montagne, ma non al di sopra di m di altezza, dove il freddo e l aria rarefatta (con poco ossigeno) impediscono la vita. Altri esseri viventi sono adatti alla vita nel sottosuolo, dove scavano lunghi cunicoli e tane, o dove vivono in profonde grotte. Ma nessun organismo può vivere sottoterra oltre la profondità di qualche metro. Altri ancora vivono nell acqua, non solo in superficie o a pochi metri di profondità, ma anche negli abissi oceanici più profondi che possono raggiungere i m di profondità. Di tutto il nostro pianeta è dunque solo questa sottile fascia, che va dai m di altezza ai m di profondità, che ospita gli esseri viventi. Questa fascia che ospita la vita prende il nome di biosfera, il più grande ambiente naturale per tutti gli esseri viventi. 1.1 Caratteristiche di un ambiente In questo grande ambiente dai mille aspetti (la montagna, la pianura, il mare, i laghi, le fitte foreste, gli immensi deserti, i boschi, ecc.) e dai diversi climi (freddo polare, caldo equatoriale, temperato umido, temperato asciutto, ecc.), gli organismi vivono adattati, cioè forniti di strutture e con strategie di vita che li rendono capaci di trarre il massimo beneficio dall ambiente e dalle sue caratteristiche fisiche. Le caratteristiche fisiche che influenzano la vita in una ambiente sono: la luce, l acqua, il suolo e la temperatura. La luce solare è la principale fonte di energia per i viventi: senza di essa non possono sopravvivere le piante e di conseguenza neppure tutti gli altri organismi che da esse dipendono. Il periodo di luce, che dipende dalla durata del giorno e dalle stagioni, influenza inoltre la crescita e la riproduzione dei viventi e il loro stesso modo di vivere. Vediamo alcuni esempi: la Stella di Natale

3 fiorisce solo quando ci sono meno di 8 ore di luce di giorno; la corolla della Bella di notte si schiude solo dopo il tramonto e si richiude all alba; i pesci abissali hanno sviluppato organi luminescenti e appendici per poter esplorare ambienti dove non penetra luce; infine, i roditori, come la marmotta, si riproducono quando le ore di luce aumentano, in primavera. L acqua è essenziale per tutti gli organismi, i quali devono averne a disposizione sempre in quantità adeguata per compiere le varie funzioni vitali. Il salice vive solo in presenza di grandi quantità d acqua; i cammelli e i dromedari, nei deserti riescono a sopportare lunghi periodi di siccità. Anche il suolo condiziona la vita degli organismi; se è compatto vi circola poca acqua e le radici delle piante si sviluppano con difficoltà; se è troppo friabile (sabbia) è povero d acqua e quindi non adatto alla vita. Inoltre le piante dipendono dalle varie sostanze presenti nel suolo, l ulivo ad esempio cresce sui terreni calcarei, mentre il castagno richiede terreni ricchi di silicio. La temperatura, che sulla Terra raggiunge limiti compresi fra i 70 C sopra lo zero e i 60 C sotto lo zero, determina la presenza o meno della vita. Oltre determinati valori di temperatura, infatti, non si incontrano forme di vita. L orso polare vive in ambienti freddi, per cui ha sviluppato una folta pelliccia bianca e uno spesso strato di grasso interno. 1.2 Adattarsi per sopravvivere Le caratteristiche di un ambiente, con il passare del tempo, possono anche subire delle modifiche. Se questi cambiamenti non sono dovuti a catastrofi naturali (terremoti, eruzioni vulcaniche, inondazioni, ecc.) e avvengono lentamente, la vita continua perché animali e piante hanno le capacità di adattarsi assumendo strutture, forme e abitudini di vita compatibili con le nuove condizioni. L adattamento è quindi per gli esseri viventi una forma di lotta per la sopravvivenza, per cui ogni organismo mette in atto una serie di comportamenti competitivi, sia nei confronti degli altri esseri viventi che nei confronti dell ambiente stesso in cui vive Rispetto agli altri esseri viventi Ogni organismo, nell ambiente in cui vive, lotta per la propria sopravvivenza stabilendo con gli altri esseri viventi rapporti di rivalità (competizione, predazione, parassitismo, aggressione), di alleanza (società, simbiosi) e di inganno (mimetismo) Rapporti di rivalità La competizione è una forma di rivalità che nasce in ambienti che non offrono risorse sufficienti alla sopravvivenza di tutti gli esseri viventi che lo abitano. Si crea quindi il

4 bisogno di contendersi tali risorse e di difendere il proprio ambiente da intrusi, che possono essere della stessa specie oppure di specie diverse. Negli animali la competizione porta speso a lotte cruente che generalmente si risolvono con l abbandono del campo da parte del perdente. La predazione è una forma di rivalità fra animali che porta un organismo (predatore) a ucciderne un altro (preda) per soddisfare l esigenza fondamentale di nutrirsi. Il rapporto di predazione è importantissimo nella vita di un ambiente perché serve a mantenere un equilibrio naturale fra le varie specie che lo popolano. Il parassitismo può considerarsi un particolare tipo di predazione. Il predatore, parassita, vive a spese di una preda, ospite, portandola, a volte, alla morte. Inoltre dobbiamo sapere che il parassitismo esiste sia fra gli animali che fra le piante. L aggressione, presente sia fra gli animali sia fra le piante, è una forma di attacco o di difesa che generalmente serve a spaventare e quindi ad allontanare possibili predatori. Vediamo alcuni esempi: la puzzola e alcuni insetti producono sostanze dal cattivo odore per allontanare i nemici; l ortica, allena la si sfiora, si difende emettendo una sostanza irritante; le formiche producono l acido formico, una sostanza irritante che, in caso di pericolo, iniettano nel nemico; alcune piante, come le rose e i rovi, si difendono per mezzo delle spine Rapporti di alleanza A scopo di reciproco aiuto sorgono fra gli esseri viventi delle forme strategiche di vita comunitaria: società, colonie, simbiosi. Società. Le api, le vespe e le formiche formano società perfettamente organizzate allo scopo di garantire la sopravvivenza dell intera comunità. Altri animali formano società solo per essere difesi singolarmente dal gruppo (antilopi, zebre, marmotte, cavalli selvatici, ecc.) o per assalire mandrie di bestiame (lupi). Colonie. Coralli e idrozoi formano delle colonie, associazioni di piccoli individui che vivono uniti quasi a formare un unico corpo. Simbiosi. Tra alcuni esseri viventi esiste un particolare rapporto di reciproco aiuto, la simbiosi. Paguro e attinia convivono: il paguro permette all attinia di muoversi ed essa, a sua volta, lo difende con i suoi tentacoli. Anche formiche e pidocchi si aiutano a vicenda: i pidocchi producono una sostanza dolce di cui le formiche sono ghiottissime, perciò queste li accettano nel loro ambiente, li proteggono dagli attacchi dei nemici e i pidocchi, in cambio, forniscono loro del cibo.

5 Rapporti di inganno Predatori e prede non sempre si affrontano allo scoperto; a volte preferiscono l arma dell inganno, i primi per cogliere di sorpresa le prede e queste per confondersi nell ambiente e sfuggire ai predatori. Alcuni animali hanno infatti la capacità di assumere forme e colori adatti a confondersi con l ambiente in modo da non essere facilmente visti dai predatori; tale capacità è detta mimetismo. Il bruco, ad esempio, assume la forma e il colore del ramo su cui si trova; la pelle della tigre ha colori simili all ambiente della savana in cui vive; alcuni insetti assumono la forma e i colori di rami secchi e foglie Rispetto all ambiente Se la sopravvivenza dipende dalle condizioni dell ambiente (temperatura, luce, ecc.) in cui vive, ogni organismo mette in atto delle strategie per difendersi dalle avversità di queste condizioni. C è per esempio chi migra: ogni anno, al sopraggiungere dei primi freddi, si possono osservare le migrazioni degli uccelli verso i paesi caldi. Ma migrano anche altri animali: le cavallette, alcuni pesci quali il salmone, l anguilla e le aringhe, le tartarughe marine e tanti mammiferi: le renne, i caribù, le balene, ecc. Vi sono animali che per alcuni mesi dell anno vivono in letargo, cioè in un profondo sonno. Durante il letargo il corpo è inattivo, rallenta tutti i suoi bisogni e le sue funzioni, e l animale può così superare la cattiva stagione. Vanno in letargo ghiri, marmotte, scoiattoli, orsi e altri animali. 2 L ORGANIZZAZIONE DEI VIVENTI La biosfera è dunque il grande ambiente in cui abitano gli esseri viventi, adattati a diverse condizioni climatiche, a vari tipi di suolo e alla maggiore o minore disponibilità di cibo e di acqua. Queste diverse condizioni creano all interno della biosfera differenti tipi di ambiente. L ambiente in cui una determinata specie trova le condizioni adatte alla sua esistenza è l habitat di quella specie. Ogni individuo stabilisce, nel proprio habitat, delle relazioni ben precise con gli altri individui della stessa specie, con individui di specie diverse e con l ambiente stesso in cui vive. La scienza che studia le relazioni fra i vari organismi e fra gli organismi e l ambiente è l ecologia (dal greco oikos, casa, e logos, studio ). Ogni ambiente è caratterizzato da fattori fisico-chimici o abiotici, quali l aria, l acqua, il suolo, la temperatura, la luce, ecc., e da fattori biologici o biotici, cioè gli esseri viventi che lo popolano e interagiscono con esso.

6 Gli individui, animali e piante, che popolano un ambiente non vivono isolati ma si presentano inseriti in una perfetta organizzazione. In uno stesso territorio troviamo innanzitutto varie popolazioni, cioè gruppi di individui della stessa specie che convivono e sono legati fra loro da relazioni adatte a garantire la loro stessa sopravvivenza. Popolazioni diverse che condividono lo stesso ambiente formano la comunità biologica o biocenosi tipica di quell ambiente. In un bosco, per esempio, troviamo la popolazione dei lombrichi, degli insetti, degli scoiattoli, delle felci, e delle querce, il cui complesso forma, appunto, la comunità biologica di quel bosco. L ambiente con i solo fattori abiotici che lo caratterizzano prende il nome di biotopo. 3 GLI ECOSISTEMI Un ambiente è caratterizzato dal proprio biotopo e dalla propria biocenosi, cioè dalla propria componente non vivente e dalla propria componente vivente. L insieme del biotopo e della comunità biologica rappresenta l unità ecologica fondamentale nell organizzazione della vita: tale unità prende il nome di ecosistema. POPOLAZIONE COMUNITA BIOLOGICA POPOLAZIONE + POPOLAZIONE BIOTOPO = ECOSISTEMA Uno stagno, per esempio, è un ecosistema: esso comprende gli animali e i vegetali che vivono nelle sue acque, sul suo fondale e sulle sue rive, ma comprende anche il terreno stesso del fondale e delle rive, l acqua e l aria sovrastante. Sono ecosistemi: il prato, il bosco, la siepe, lo stagno, il ruscello, ma anche la foresta, il deserto, la savana, il mare, ecc. che formano i grandi ecosistemi della Terra.

7 4 LE CATENE ALIMENTARI I rapporti che in ogni ecosistema gli esseri viventi instaurano tra di loro e con l ambiente in cui vivono sono dovuti fondamentalmente al bisogno primario di nutrirsi, e quindi dipendono dalla disponibilità di cibo e dalle modalità con ci gli esseri viventi si procurano il cibo. Tra animali e vegetali si stabiliscono infatti delle precise relazioni, dette catene alimentari, la cui funzione è quella di assicurare a ogni membro della catena il nutrimento necessario. In ogni ecosistema i componenti di una catena alimentare vengono distinti in tre livelli, detti livelli trofici. Il primo livello è quello dei produttori, formato dagli organismi autotrofi (le piante o meglio i vegetali in genere). Essi, mediante la fotosintesi clorofilliana, producono il nutrimento per se stessi e per tutta la comunità partendo da sostanze inorganiche (anidride carbonica, acqua e sali minerali) e utilizzando solo l energia solare. Il secondo livello è quello dei consumatori, formato dagli organismi eterotrofi. Essi utilizzano per nutrirsi le sostanze organiche fabbricate dai produttori, direttamente (gli erbivori, detti consumatori di 1 ordine) o indirettamente (i carnivori e l uomo, detti consumatori di 2, 3 ordine). Il terzo livello è quello dei bioriduttori o decompositori, formato da organismi (funghi, muffe, batteri, lombrichi, insetti, ecc.) in grado di nutrirsi di residui organici (foglie morte, fusti caduti, escrementi, cadaveri di animali, ecc.). Tali residui vengono da loro decomposti e restituiti all ambiente sotto forma di sostanze inorganiche che vengono riutilizzate dai produttori. Le varie catene alimentari presenti in un ecosistema permettono così il riciclo delle sostanze necessarie alla vita mediante un continuo scambio di materia: dall ambiente agli esseri viventi attraverso i produttori e, successivamente, i vari consumatori, e dagli esseri viventi nuovamente all ambiente attraverso l insostituibile opera dei bioriduttori. Ogni anello della catena alimentare permette il trasferimento di sostanze organiche da un essere vivente all altro, ogni essere infatti può mangiare ed essere mangiato. Contemporaneamente, ogni essere restituisce all ambiente parte delle sostanze organiche (rifiuti, escrementi, carcasse, ecc.) che i decompositori trasformano in sostanze inorganiche e rimettono in circolo, permettendo il funzionamento dell ecosistema in cui sono inseriti. In uno stesso ecosistema esistono molte catene alimentari, che possono anche incrociarsi in uno o più anelli formando delle reti alimentari. È stato stimato che per poter sopravvivere gli organismi di una catena alimentare devono essere in numero sempre minore a mano a mano che si passa dai produttori ai vari consumatori: gli

8 organismi devono cioè presentare una distribuzione a piramide che viene detta, appunto piramide ecologica o alimentare. In ogni ecosistema la sopravvivenza degli esseri viventi è garantita dalle reti alimentari che si formano al suo interno e dalla distribuzione dei vari organismi secondo la piramide ecologica. La presenza di molti produttori e di pochi consumatori di ordine superiore determina infatti, all interno degli ecosistemi, un equilibrio biologico perfetto, che la natura provvede da sola a mantenere. In un qualunque ecosistema, fra prede e produttori si stabilisce sempre una condizione di equilibrio che assicura la sopravvivenza delle varie specie. Questo è ciò che accade solo se la natura non è disturbata da gravi fattori esterni, quali i disastri ambientali (frane, alluvioni e incendi) o i dannosi interventi da parte dell uomo, il solo essere vivente capace di sconvolgere questo equilibrio biologico. Abbiamo visto come in ogni ecosistema le catene alimentari permettano il continuo riciclaggio della materia. Infatti, attraverso i vari anelli della catena, la materia circola dall ambiente agli organismi e da questi all ambiente in un eterno ciclo detto ciclo della materia. In questo continuo e ripetuto scambio di materia tra i componenti viventi e i componenti non viventi di un ecosistema si inseriscono alcuni importanti elementi chimici indispensabili ai vari organismi, in particolare quegli elementi chimici di cui è composto il corpo di ogni essere vivente: il carbonio, l idrogeno e l ossigeno (acqua), l azoto e il fosforo. Questi elementi formano dei veri e propri cicli (Vedi il ciclo del carbonio e dell azoto, modulo di chimica). 5 DINAMICA DEGLI AMBIENTI 5.1 Il fattore antropico Nel grande ambiente in cui vivono tutti gli esseri viventi, uomo compreso, che abbiamo chiamato biosfera, esiste una notevole varietà di ambienti: gli ecosistemi. Gli ecosistemi, determinati dalla varietà dei fattori biotici e abiotici, sono caratterizzati soprattutto dalle relazioni che si instaurano fra questi fattori. Possiamo dire che ogni singolo fattore, biotico o abiotico, di un ambiente influenza ed è a sua volta influenzato da tutti gli altri fattori, sia in modo diretto che indiretto. Il clima e i fattori fisici e chimici di un ambiente hanno una grande influenza sugli esseri viventi, sia animali sia vegetali. Questi fattori, infatti, determinano le specie che vivono in quell ambiente, il loro numero, le loro caratteristiche particolari ed il loro comportamento. A loro volta, anche gli animali e la vegetazione influenzano, sia pure nell arco di periodi di tempo piuttosto lunghi, le condizioni fisico-chimiche e climatiche di un ambiente.

9 Un altro elemento macroscopico che influenza l ambiente è rappresentato dalla presenza e dall opera dell uomo, la specie vivente che oggi maggiormente condiziona le caratteristiche degli ambienti. La distruzione delle foreste, la pratica dell agricoltura, l inquinamento, la costruzione di dighe e bacini artificiali, l espandersi delle città ecc., hanno in breve tempo alterato l aspetto dell intero pianeta, influenzandone il clima, la piovosità, il suolo, la temperatura, ecc. Infatti, fra i diversi fattori che determinano gli ambienti, l ecologia considera ormai predominante il fattore antropico, cioè tutto ciò che in un ambiente è prodotto o modificato dall opera dell uomo. AMBIENTE è caratterizzato da FATTORI ABIOTICI FATTORI BIOTICI FATTORI ANTROPICI fattori che intrecciano relazioni e formano ECOSISTEMI producono CONTINUI CAMBIAMENTI 5.2 L equilibrio dinamico Tutti gli ecosistemi sono soggetti a continui cambiamenti ma, come abbiamo visto, al loro interno le varie catene alimentari, il continuo ciclo della materia e le piramidi ecologiche determinano un particolare ciclo della materia e le piramidi ecologiche determinano un particolare tipo di equilibrio biologico, detto equilibrio ecologico. Che cosa significa? Poiché in un ecosistema avvengono continuamente dei cambiamenti, i fattori abiotici e biotici che lo caratterizzano intrecciano relazioni adatte a mantenere l equilibrio o a raggiungerne uno nuovo, che comunque permette la sopravvivenza dell ecosistema stesso o la sua trasformazione in un altro tipo di ecosistema. Un ecosistema ha quindi una sua vita : nasce attraverso i lenti

10 cambiamenti che i viventi e non viventi provocano e subiscono, cresce raggiungendo un suo equilibrio biologico, può mutare evolvendosi verso nuovi equilibri al sopraggiungere di altri cambiamenti e, a volte, può anche scomparire se i suoi fattori subiscono delle alterazioni irreversibili. Non si parla quindi di ecosistemi fissi e immutabili, ma di dinamica degli ecosistemi che porta, attraverso una lenta serie di cambiamenti, a una successione ecologica da un ecosistema all altro, fino al raggiungimento del massimo grado di stabilità, detto climax. 5.3 Il ciclo vitale degli ecosistemi Questa lenta e graduale successione ecologica di un ecosistema ne rappresenta quindi il ciclo vitale. La sua durata dipende dall ecosistema stesso, dal tipo di cambiamento intervenuto e dalla causa che lo ha determinato. Vediamo alcuni esempi: Un lago può trasformarsi naturalmente in una palude, poi in un prato e infine in un bosco in poche centinaia di anni: il fiume che alimenta il lago trascina con sé anche sabbia e fango, che si depositano sul fondo del lago assieme ai resti dei vegetali che vivono sulle sue rive; l interramento del lago inizia appunto a partire dalle rive, esso viene prima invaso dalle canne, quindi avanzano i primi salici e gli ontani; il lago è così scomparso, rimane una palude circondata da un verde prato con piante adatte a crescere su un suolo asciutto; gli arbusti e i cespugli vengono così gradualmente sostituiti da grandi alberi su un suolo ormai asciutto; infine si insediano i tipici animali del bosco. Da un terreno lasciato spoglio da un incendio può nascere un bosco nell arco di un secolo. Infatti sul terreno bruciato, fertile anche per la presenza delle ceneri e di molti sali minerali, dopo poco tempo si forma un prato. Dopo circa dieci anni si diffondono i primi arbusti legnosi che prevalgono sulle erbe, poi compaiono i primi alberi, che nel giro di anni si impongono sul resto della vegetazione dando origine al bosco. Ci circonda una grande varietà di ecosistemi. Essi possono essere: piccoli: una pozzanghera, un aiuola, il giardinetto; grandi: un lago, una prateria, il mare, una foresta; naturali o artificiali: rispettivamente un bosco o un campo coltivato dall uomo. E ancora: di pianura, collinari, montani; domestici (una stalla, un frutteto l orto); di acqua dolce e di acqua salata, ecc. In tutti questi ecosistemi il motore delle molteplici attività dei vari esseri viventi è il Sole. L energia che proviene dal sole rappresenta il 99% di tutta l energia disponibile sul nostro pianeta.

11 Essa viene assorbita in gran parte dal suolo e dagli oceani, dai quali prende inizio l indispensabile ciclo dell acqua. Una parte dell energia solare viene utilizzata dai vegetali per la fotosintesi clorofilliana, attività fondamentale e insostituibile per la formazione di qualsiasi catena alimentare e quindi per la sopravvivenza degli ecosistemi. 6 I BIOMI All interno del grande ambiente biosfera, gli ecosistemi possono essere raggruppati in grandi ambienti, detti biomi, in relazione alle diverse zone climatiche che caratterizzano le differenti aree geografiche della terra e che determinano, di conseguenza, la presenza di popolazioni di animali e vegetali diverse nei vari territori. Per bioma infatti si intende il complesso di popolazioni vegetali e animali che, in una certa regione geografica, hanno raggiunto una stabilità ecologica (climax) mantenuta tale dall equilibrio delle condizioni ambientali. Una prima suddivisione di questi grandi ambienti distingue i biomi terrestri, il bioma marino e i biomi di acqua dolce. 6.1 I biomi terrestri La distribuzione dei principali biomi terrestri corrisponde alle varie zone climatiche. Essi sono: la foresta decidua, la foresta di conifere o taiga, la foresta tropicale, la prateria, la macchia, la tundra, il deserto e l ambiente polare. Osserviamo le principali caratteristiche di questi otto biomi terrestri. La foresta decidua è il bioma tipico delle zone temperate dell Europa, dell Asia e dell America settentrionale. Il suo clima è caratterizzato da inverni freddi ed estati relativamente calde e da una piovosità media di circa mm all anno. La sua vegetazione, molto ricca e varia, è formata da alberi piuttosto alti di latifoglie, che d inverno perdono le foglie (decidue), e da un folto sottobosco di arbusti. Tra le piante ad alto fusto troviamo: querce, faggi, pioppi, castagni, noccioli e aceri. Nel sottobosco vi sono: felci, muschi, violette selvatiche, ranuncoli, ginepri, rovi e agrifogli. Gli animali più comuni della foresta decidua sono: insetti quali api, calabroni e farfalle; insettivori quali talpe, toporagni, picchi e capinere; grandi e piccoli erbivori quali daini, cervi, caprioli, cinghiali, topi, conigli e scoiattoli; carnivori come lupi, volpi, donnole, martore, gufi e sparvieri. La foresta di conifere o taiga è il bioma tipico delle nostre zone alpine e appenniniche e di vaste regioni degli Stati Uniti, del Canada, dell ex Unione Sovietica e della Scandinavia. Il suo clima è caratterizzato da inverni lunghi, estati brevi e autunno e primavera spesso assenti, nonché da una piovosità media di circa 700 mm annui e abbondanti nevicate. La sua

12 vegetazione è formata da piante sempreverdi e da grandi alberi: larici, abeti rossi e bianchi, salici, pioppi e sequoie. Gli animali più comuni di questo bioma sono: uccelli e insetti, scoiattoli e altri roditori; cervi, caprioli, volpi e lepri (che troviamo anche nelle nostre montagne) e poi alci, orsi bruni e grigi (soprattutto nell America del Nord) e tigri, caratteristiche della foresta siberiana. La foresta tropicale è il bioma tipico della zona geografica che si estende fra i tropici a cavallo dell equatore. Essa è caratterizzata da un clima molto caldo e umido senza una vera distinzione in stagioni e una piovosità media di oltre mm all anno. La sua vegetazione è la più ricca e lussureggiante di tutta la terra. Vi troviamo alti alberi quali palme, mogani, ebani, caucciù, banani, mangrovie e, nel sottobosco, felci e piante carnivore. Piante caratteristiche della foresta tropicale sono le orchidee che crescono sui rami degli alberi. Gli animali più comuni di questo bioma sono pipistrelli e numerose specie di uccelli fra i quali pappagalli, colibrì, numerosi serpenti e altri rettili, rospi giganti e varie specie di scimmie quali mandrilli, scimpanzé, gorilla (in Africa) e oranghi (in Indonesia), grossi carnivori quali giaguari e leopardi. La prateria è il bioma tipico delle zone temperate. Comprende le steppe in Russia e nell Asia centrale, la pampa in Argentina, il veldt in Sudafrica, la savana africana e le grandi praterie nell America settentrionale. Il suo clima è caratterizzato da inverni freddi ed estati calde, con una piovosità media di circa 600 mm all anno, ma concentrata soprattutto in primavera. La sua vegetazione, alquanto povera, presenta acacie, euforbie e baobab, ma soprattutto erbe e cespugli erbosi. Gli animali più comuni di questo bioma sono: cavalli e asini selvatici, antilopi e bisonti, diverse specie di roditori, carnivori quali lupi, volpi e tassi, molti uccelli fra i quali aquile imperiali e inoltre anfibi e rettili. Nella savana, in particolare, troviamo alcuni erbivori quali bufali, zebre, giraffe, rinoceronti, elefanti, lepri e conigli, nonché varie specie di carnivori quali i gatti selvatici, ghepardi, leopardi, avvoltoi e soprattutto leoni. La macchia è il bioma tipico del bacino del Mediterraneo, di alcune zone della California e delle coste meridionali dell Australia. Il suo clima è caratterizzato da inverni miti e piovosi ed estati calde e secche, con una piovosità media di circa 350 mm annui. La sua vegetazione, forse originata della foresta sempreverde, è costituita da querce, pino marittimo, ulivo e leccio; nel sottobosco troviamo pungitopi, asparagi selvaggi, piccoli arbusti aromatici come lavanda, timo e rosmarino, e ancora ginestra e oleandro. Gli animali più comuni di questo bioma sono cinghiali, daini, mufloni, caprioli, conigli, lepri e istrici,

13 molte specie di uccelli quali merli, cardellini, capinere e fringuelli; numerosi insetti e rettili quali bisce, vipere e lucertole. La tundra è il bioma tipico delle zone costiere del Mare Artico nell emisfero boreale, di vaste zone del Canada, della Siberia e delle Alpi, appena sotto la fascia delle nevi perenni. Essa è caratterizzata da un clima molto freddo, con giorni lunghi in estete e brevi in inverno; precipitazioni molto scarse (circa 120 mm all anno) e quasi essenzialmente a carattere nevoso. La vegetazione è molto limitata, a causa della temperatura media annuale sempre sotto lo zero. Il terreno è costantemente ghiacciato, spesso fino a grandi profondità, e solo d estate disgela in superficie; questo impedisce alle radici delle piante di svilupparsi in profondità. Piante tipiche della tundra sono salici nani, betulle e soprattutto licheni e muschi. Gli animali più comuni di questo bioma sono renne, il buoi muschiati, lepri, caribù, volpi polari, orsi bianchi e lupi; durante l estate troviamo anche oche e cigni; e poi pernici bianche, gufi delle nevi e girifalchi. Il deserto è il bioma tipico di vaste zone della terra; circa un quinto delle terre emerse comprese fra i circoli polari sono desertiche. Grandi deserti sono il Sahara e il Kalahari in Africa, il Gobi nell Asia occidentale. Il deserto è caratterizzato da un clima arido con forti escursioni termiche e piogge scarsissime, 120 mm all anno circa. La vegetazione del deserto, ridottissima, è costituita essenzialmente da xerofite, piante capaci di assorbire grandi quantità di acqua e di immagazzinarla al loro interno: sono il cresoto, la jucca e il cactus. Gli animali più comuni di questo bioma sono coyote, dromedari, cammelli, topi delle piramidi, lepri del deserto, scorpioni, ragni e numerose specie di uccelli che generalmente sono solo dei fugaci visitatori e tornano rapidamente nelle oasi. L ambiente polare è il bioma tipico dei ghiacciai perenni del Polo Nord e del Polo Sud. Il suo clima è caratterizzato da temperature bassissime durante tutto l anno e lunghe notti in inverno. La vegetazione nell ambiente polare è praticamente assente: crescono solo pochi ciuffi di muschi, licheni e alghe terrestri nei brevi periodi di luce solare. Tutti gli animali dell ambiente polare, privo di vegetazione, dipendono dal mare, unica fonte di cibo. Tipici di questo bioma sono pinguini, trichechi, foche e otarie, balene e balenottere, il cui nutrimento essenziale è il krill, un gamberetto lungo 5 cm che si nutre di fitoplancton. 6.2 Il bioma marino Il bioma marino è costituito da quell immensa distesa di acqua che forma gli oceani e i mari. La distribuzione degli esseri viventi nel bioma marino è determinata soprattutto dalla profondità; è

14 in base alla profondità, quindi, che il bioma marino viene suddiviso in quattro fasce principali: fascia intercotidale, fascia litorale, fascia batiale, fascia abissale. La fascia intercotidale è la zona compresa fra i limiti dell alta e della bassa marea. È popolata da organismi capaci di resistere al moto ondoso rifugiandosi nel fondale, come i granchi e i molluschi bivalvi, o attaccandosi alle rocce, come le patelle, i balani, i crostacei, le attinie e i celenterati. La fascia litorale è la zona compresa fra il limite della bassa marea e una profondità di circa 200 m, che è il limite massimo a cui giunge la luce solare. La sua popolazione, costituita soprattutto da specie vegetali marine e da una ricca fauna, è distinguibile in: plancton, necton e bentos. Il plancton è formato da alghe microscopiche quali le diatomee, da uova, larve, protozoi e meduse, che sono incapaci di nuotare autonomamente e vengono quindi trasportati da onde e correnti. Il necton è formato da crostacei, molluschi, pesci e cetacei (balene, capodogli, squali, tutti grandi nuotatori capaci di muoversi nell immensità degli oceani). Il bentos comprende alcune specie che vivono sul fondale: dalle varie alghe ai molluschi, ai crostacei e agli echinodermi, numerosi e immobili. La fascia batiale è l ampia zona compresa fra 200 e 2000 m circa di profondità, che corrisponde alla scarpata oceanica. La vegetazione qui è assente perché non arriva la luce. Tale fascia è abitata da numerose specie animali, fra le quali le stelle marine e i calamari giganti, i più grandi invertebrati della terra, che possono raggiungere anche i 15 m di lunghezza. La fascia abissale è la zona che va da 2000 a 4000 m di profondità e comprende anche le fosse oceaniche. È il regno delle tenebre eterne ed è discretamente popolata da forme animali quali le spugne, i crostacei, gli echinodermi e i pesci abissali. 6.3 I biomi di acqua dolce Comprendono tutti gli ecosistemi di acqua con concentrazioni di sali minerali molto basse: i fiumi, i laghi, le paludi, gli stagni. Si suddividono in biomi di acqua corrente e in biomi di acqua stagnante. Sono biomi di acqua corrente: i fiumi, i torrenti e i ruscelli. In essi la vegetazione è generalmente scarsa. Gli animali tipici del fiume sono i pesci come la trota, il salmone, gli storioni e alcuni uccelli acquatici. Sono biomi di acqua stagnante: i laghi, gli stagni e le paludi, caratterizzati da una ricca vegetazione di canne, giunchi, ninfee, gigli d acqua, lenticchie d acqua e piante d elodea. Animali tipici del lago sono le chiocciole, i vermi, i crostacei, gli insetti, gli anfibi e gli

15 uccelli acquatici quali i germani, altre anatre e le oche; nelle acque profonde troviamo il luccio, la carpa, la tinca, la trota e il pesce persico. Nei laghi troviamo i coccodrilli, in Africa gli ippopotami. 7 L UOMO E L AMBIENTE La vita è comparsa sulla Terra oltre 3 miliardi di anni fa e, da allora, ha potuto mantenersi e svilupparsi grazie alla presenza di alcune risorse naturali, tra le quali l acqua, l aria e il suolo, indispensabili per qualsiasi organismo vivente, ma anche minerali, rocce e combustibili fossili, fondamentali per molte attività umane. Lo sfruttamento delle risorse è aumentato con la comparsa dell uomo sulla Terra: probabilmente, le necessità dell uomo preistorico erano limitate al cibo e a un rifugio, come per molti altri animali, ma la nascita delle civiltà e la spinta a migliorare il proprio modo di vivere hanno comportato un maggiore sfruttamento delle risorse del nostro pianeta. Soprattutto a partire dall inizio del secolo XX, lo sfruttamento delle risorse è cresciuto in modo sempre più intenso a causa del rapido aumento della popolazione umana, alla crescita dei consumi e allo sviluppo tecnologico e industriale. Solo recentemente ci si è resi conto che molte risorse sul nostro pianeta sono presenti in quantità limitata e vanno perciò salvaguardate e usate in modo consapevole. Le risorse rinnovabili non si esauriscono e vengono prodotte in continuazione: sono, per esempio, l energia solare (luce e calore) prodotta dal Sole, l energia eolica generata dai venti e l energia geotermica proveniente dal calore interno della Terra; sono risorse rinnovabili anche i prodotti dell agricoltura, dell allevamento e della pesca, poiché si riproducono in tempi brevi, pochi mesi o pochi anni. Le risorse non rinnovabili si esauriscono o si formano in periodi di tempo lunghissimi (milioni di anni), molto più lunghi del tempo in cui esse vengono consumate; tra esse ricordiamo i minerali, le rocce e i combustibili fossili. Ma anche il suolo e l acqua sono da considerare risorse non rinnovabili, poiché la quantità a disposizione per gli organismi è limitata. 8 LA RISORSA ACQUA L acqua si trova nell atmosfera sotto forma di vapor acqueo e sulla superficie terrestre allo stato liquido (negli oceani, nei mari, laghi, fiumi, torrenti, ecc.) e allo stato solido (nei ghiacciai). Nonostante circa ¾ della superficie terrestre siano ricoperti di acqua, l acqua è una risorsa limitata: infatti, il 97,5% è costituito da acque salata e il 2,5% da acque dolci. Solo queste ultime sono utili all uomo per uso alimentare e domestico, per l agricoltura e per l industria. Ma la quantità di acqua dolce direttamente disponibile (prelevata dalle falde acquifere sotterranee o dalle acque che

16 scorrono in superficie) è ancora più bassa, poiché parte delle acque dolci è intrappolata nelle calotte polari e nei ghiacciai. A causa dell incremento della popolazione mondiale, i consumi di acqua sono aumentati in modo continuo e costante dall inizio del XX secolo ad oggi; inoltre, alcuni continenti hanno una minore disponibilità di acqua. Pertanto diventa necessario evitare gli sprechi e fare un uso razionale dell acqua. Il risparmio comincia nelle nostre case, nei luoghi di lavoro: per esempio, controllando che non vi siano perdite dalle tubature e non lasciando i rubinetti aperti inutilmente. In alcuni Paesi con clima arido dove l acqua scarseggia, per esempio in Israele o in California, in agricoltura si pratica l aridocoltura, chiamata anche con il termine inglese dry farming: ad alcuni centimetri di profondità nel suolo si sotterrano sostanze in grado di trattenere l acqua piovana, per esempio la torba; in questo modo l acqua rimane negli strati di suolo vicini alle radici delle piante, non si perde in profondità e si usa una minor quantità di acqua per l irrigazione. La quantità di acqua a disposizione della popolazione mondiale è ulteriormente ridotta se si considera che una parte di essa è inquinata, cioè contiene sostanze che ne impediscono l uso alimentare, agricolo, industriale e può anche essere inadatta alla vita degli organismi acquatici. L inquinamento delle acque può essere di tipo biologico o chimico. 8.1 Inquinamento biologico L inquinamento biologico delle acque è dovuto alla presenza di agenti patogeni, in particolare batteri che causano gravi malattie (per esempio tifo e colera) alle persone che ne fanno uso senza averla fatta bollire. Poiché questi agenti patogeni sono contenuti negli scarichi fognari, la contaminazione delle acque sotterranee avviene soprattutto dove vi sono perdite dalle fognature, che vanno a inquinare le falde acquifere, o anche dove non esiste un sistema fognario. 8.2 Inquinamento chimico L inquinamento chimico delle acque è causato dalla presenza di sostanze quali metalli pesanti (mercurio, cromo), composti dell azoto e del fosforo, insetticidi, diserbanti e anticrittogamici (prodotti usati in agricoltura per combattere alcune malattie delle piante) e possono provenire da scarichi urbani, da attività industriali e dall agricoltura. Tali sostanze non sono biodegradabili, cioè non vengono distrutte dai microrganismi (batteri, funghi) presenti naturalmente nei corsi d acqua o nel suolo, ma si accumulano nelle acque, inquinandole. Inoltre, i composti dell azoto e del fosforo provocano un particolare tipo di inquinamento delle acque detto eutrofizzazione. L eutrofizzazione consiste in un enorme sviluppo (detto anche fioritura ) di microscopiche alghe, piante acquatiche che vivono nei fiumi, nei laghi e nelle acque marine costiere. È una forma di inquinamento provocata dall immissione nei corsi d acqua di sali, in

17 particolare di nitrati (composti di azoto) e di fosfati (che contengono fosforo), provenienti da scarichi urbani, industriali e agricoli, compresi quelli degli allevamenti animali. I nitrati e i fosfati agiscono come veri e propri fertilizzanti, che stimolano la crescita delle alghe; il termine eutrofizzazione deriva dal greco e significa letteralmente buona nutrizione. Infatti, le alghe sono ben nutrite dai fosfati e dai nitrati e possono accrescersi e riprodursi in grandi quantità; ma, concluso il loro ciclo vitale, muoiono e si depositano sul fondo, dove sono decomposte da batteri aerobi (che utilizzano ossigeno). Questo processo però consuma l ossigeno disciolto nell acqua, sottraendolo agli animali che ne hanno bisogno per respirare. Si crea dunque una situazione di carenza di ossigeno, che provoca la morte di pesci, crostacei e molluschi. I mari più colpiti da tale fenomeno sono quelli dove sfociano fiumi provenienti da zone densamente popolate e da aree agricole dove si fa largo uso di fertilizzanti azotati e fosfatici. In Italia queste condizioni si verificano nel mare Adriatico, in cui il fiume Po riversa ogni anno grandi quantità di nitrati e fosfati. 9 LA RISORSA ARIA L aria è una miscela di gas, alcuni dei quali, come l ossigeno e l anidride carbonica, sono indispensabili per gli esseri viventi. Tuttavia, soprattutto a partire dal secolo scorso, la composizione dell atmosfera si è rapidamente modificata, in seguito alle numerose attività umane che producono e immettono in essa sostanze di vario tipo. Tali sostanze provocano danni agli organismi viventi, in particolare costituiscono una minaccia per la salute umana, e cambiamenti climatici di ampia estensione. Ogni giorno una persona respira circa 13,5 kg di aria che, per non provocare problemi alla salute, dovrebbe essere pura, cioè priva di sostanze inquinanti. Tuttavia, l aria che respiriamo non è mai completamente pura, sia per le fonti naturali di inquinamento, quali le eruzioni vulcaniche, sia per le sostanze immesse nell atmosfera che provengono dalle attività umane, particolarmente dai processi di combustione dei combustibili fossili (carbone, gas naturale e soprattutto petrolio e suoi derivati), che avvengono negli impianti industriali e di riscaldamento e nei motori dei mezzi di trasporto. Inoltre, in particolari condizioni meteorologiche, le emissioni degli autoveicoli nei grandi centri urbani possono causare un particolare tipo di inquinamento, detto smog fotochimico: la luce solare provoca una catena di reazioni a cui partecipano alcune sostanze inquinanti (in particolare ossidi di azoto e idrocarburi) che formano con l ossigeno atmosferico composti organici e ozono. I composti organici possono condensare in forma di goccioline, che si uniscono in una nebbia irritante per gli occhi e le vie respiratorie. La concentrazione di gas inquinanti vicino al suolo, dove possono essere respirati, è influenzata dalla velocità dei venti e dalla stabilità atmosferica: con vento

18 forte e con fenomeni di turbolenza nell aria, i gas inquinanti sono dispersi più velocemente, allontanati e trascinati negli strati alti dell atmosfera. È possibile ridurre l emissione di alcuni inquinanti da parte delle automobili utilizzando la benzina verde, ad esempio, che non contiene piombo, e montando la marmitta catalitica, che trasforma alcune sostanze presenti nei gas di scarico nocive per la salute in composti innocui. I principali inquinanti dell atmosfera sono elencati nella seguente tabella: INQUINANTE FONTE POSSIBILI EFFETTI Anidride carbonica Combustione di combustibili Effetto serra fossili, incendi delle foreste Monossido di carbonio Combustioni incomplete Tossicità per l uomo Biossido di zolfo Combustione di combustibili Piogge acide fossili, industria metallurgica Ossidi di azoto Combustione di combustibili Smog fotochimico, piogge acide, fossili e materia organica buco dell ozono Metano Decomposizione di materia Effetto serra, buco dell ozono organica Clorofluorocarburi (CFC) Bombolette spray, fluidi per i Effetto serra, buco dell ozono frigoriferi Particelle sospese Combustioni, industrie Smog invernale, problemi respiratori Piombo (Pb) Motori a combustione interna a Danni al sistema nervoso benzina, alcuni processi industriali Idrocarburi Combustioni incomplete, raffinerie Smog fotochimico L effetto serra è dovuto alla presenza di anidride carbonica e di altri gas nell atmosfera. In una serra, la presenza dei vetri assicura il mantenimento all interno di una temperatura più alta di quella dell ambiente esterno, anche nella stagione fredda. I raggi solari che penetrano attraverso i vetri riscaldano il suolo della serra, che a sua volta emette raggi calorifici, detti infrarossi (IR): questi non riescono a uscire rapidamente attraverso i vetri, rimangono intrappolati nella serra e riscaldano l aria. Anche nell atmosfera terrestre si verifica questo fenomeno, che viene perciò detto effetto serra, dovuto alla presenza nell atmosfera dell anidride carbonica (CO 2 ): essa agisce come i vetri delle serre, impedisce cioè che una parte dei raggi IR emessi dalla terra si disperdano nello spazio e contribuisce così al riscaldamento dell aria a contatto con la superficie terrestre. Tuttavia, questo fenomeno si è molto intensificato durante l ultimo secolo, diventando un vero e proprio

19 problema ambientale: infatti, la quantità di CO 2 immessa nell aria è aumentata per il maggiore uso dei combustibili fossili. Oltre all anidride carbonica, che contribuisce in misura maggiore al fenomeno, altri gas causano l effetto serra e vengono perciò chiamati gas serra. Essi sono: il metano (C H 4 ), il protossido di azoto (N 2 O), i clorofluorocarburi (CFC). A causa dell aumento dei gas serra immessi nell aria, una maggiore quantità di raggi IR emessi dalla Terra verso lo spazio non si disperde nell alta atmosfera, ma viene riflessa sulla superficie terrestre, provocando un aumento della temperatura media della troposfera e un possibile cambiamento climatico globale sul nostro pianeta. Piccole variazioni della temperatura media terrestre possono avere gravi conseguenze per gli ecosistemi; in particolare, sarebbero accelerati alcuni fenomeni quali l espansione dei deserti, lo scioglimento delle calotte polari e il conseguente innalzamento del livello dei mari. La soluzione al problema consiste nel ridurre l uso dei combustibili fossili per produrre energia e nell aumentare lo sfruttamento di fonti di energia alternative non inquinanti, quali, ad esempio, quella solare e quella eolica. Le piogge acide sono dovute alla presenza di acido solforico e acido nitrico. Si considerano piogge acide quelle il cui valore di ph è inferiore a 5,6: hanno un acidità superiore alla norma, paragonabile a quella dell aceto; esse sono causate da sostanze, quali gli ossidi di azoto e l anidride solforosa, che nell atmosfera possono combinarsi con il vapor acqueo e formare, rispettivamente, acido nitrico e acido solforico, che cadono al suolo con le precipitazioni. Le piogge acide provocano anche un aumento dell acidità nel suolo (dannoso per i batteri azotofissatori che vivono in simbiosi con le radici delle leguminose) e soprattutto dei laghi (dannoso per tutti gli organismi che in essi vivono). Particolarmente sensibili alle piogge acide sono alcuni tipi di conifere. Inoltre, le piogge acide danneggiano i monumenti di marmo, poiché gli acidi nitrico solforico attaccano il carbonato di calcio, di cui è composto il marmo, trasformandolo in sali solubili, che vengono così asportati: di conseguenza, le statue e le facciate di marmo di molti monumenti vengono intaccate, cioè erose, e alcune loro parti sono irrimediabilmente perse. Recentemente il fenomeno sembra si sia ridotto, grazie alla diminuzione del contenuto di zolfo nei derivati del petrolio, che ha diminuito le emissioni di anidride solforosa. Il buco dell ozono è provocato dai composti del cloro. Il fenomeno consiste in un assottigliamento dello strato di ozono, un gas la cui molecola è formata da tre atomi di ossigeno (simbolo O 3 ) e che si trova particolarmente concentrato in una fascia a circa Km nell alta atmosfera (stratosfera). Esso si forma per azione dei raggi ultravioletti (UV) provenienti dal Sole sulle molecole di ossigeno (O 2 ) presenti nella stratosfera. Responsabili dell assottigliamento dello strato di ozono sono i CFC (clorofluorocarburi), sostanze usate come refrigeranti nei frigoriferi e nei condizionatori, ma anche per produrre materie plastiche espanse e un tempo impiegate nelle

20 bombolette spray. I CFC sono composti particolarmente stabili e, una volta liberati nell aria, salgono fino alla stratosfera: l azione dei raggi UV li decompone liberando atomi di cloro (Cl), che reagiscono con l ozono distruggendolo. L assottigliamento dello strato di ozono costituisce una minaccia per la vita sulla terra: l ozono agisce infatti come filtro nei confronti dei raggi UV più nocivi in arrivo sulla superficie terrestre, assorbendone la gran parte, ed è perciò molto importante per gli esseri viventi. I raggi UV, infatti, provocano forme di tumori alla pelle, danni agli occhi e diminuzione delle difese del sistema immunitario. Ma conseguenze dannose si manifestano anche sugli ecosistemi e nelle catene alimentari; si è accertato che alcune piante sono sensibili all aumento di raggi UV e che ne risente anche il fitoplancton, il primo anello delle catene alimentari marine. Il buco nell ozono, scoperto agli inizi degli anno Ottanta del secolo scorso sull Antartide, si è esteso anche ad altre parti del Pianeta e interessa ora anche il Polo nord. Per cercare di ridurre i danni provocati dall assottigliamento dello strato di ozono, in un congresso tenutosi a Montreal (Canada) nel 1987, quaranta Paesi, tra cui l Italia, hanno stabilito di ridurre drasticamente la produzione di CFC. 10 LA RISORSA SUOLO Oltre all acqua e all aria, anche il suolo è una risorsa limitata: infatti, i suoli coltivabili, e quindi fonte di alimenti per la popolazione mondiale, costituiscono solo una piccola porzione di tutte le terre emerse. Perciò il suolo va continuamente protetto e difeso da diversi tipi di alterazioni, quali le desertificazione, il disboscamento o altri interventi da parte dell uomo. La desertificazione del suolo può dipendere da cause naturali o da errati interventi dell uomo. In alcune regioni del pianeta con clima arido l estensione dei suoli coltivabili si riduce perché essi perdono facilmente fertilità e si trasformano in suoli desertici, inadatti sia alle coltivazioni sia al pascolo; questo fenomeno è noto con il nome di desertificazione e causa un avanzamento del limite dei deserti (nel Sudan, il deserto è avanzato di oltre 100 Km tra il 1950 e il 1975). Il problema interessa circa il 17% delle terre emerse, soprattutto nei paesi del Sud del mondo, dove un mancato raccolto spesso significa carestia. Le cause di questo fenomeno possono essere naturali, come eccezionali periodi di siccità, ma possono essere procurate anche da attività umane, come l intenso sfruttamento agricolo del suolo e il pascolo eccessivo. Esistono diversi interventi per frenare la desertificazione del suolo, alcuni dei quali però sono costosi e quindi non possono essere praticati da tutti i Paesi a rischio. Tra questi interventi segnaliamo: - introdurre le piante pioniere, cioè piante che si insediano per prime anche in ambienti aridi e inospitali, ma che preparano il suolo alla successiva introduzione di altre piante più esigenti;