L idrosfera. L acqua sulla Terra. volume totale: km 3 = m. massa totale: ~ kg

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1 L idrosfera L acqua sulla Terra volume totale: km 3 = m 3 massa totale: ~ kg di cui il 97.5% negli oceani, che coprono i 2/3 della superficie terrestre le acque dolci rappresentano solo il 2.5% dell acqua totale di queste, più di 2/3 sono intrappolate nei ghiacci Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 2] 1

2 L acqua: una molecola speciale Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 3] L acqua: una molecola speciale l acqua è presente sulla terra in tre stati: solido, liquido, gassoso a differenza di quello che succede alla maggior parte delle sostanze, la densità del ghiaccio è minore di quella dell acqua liquida > il ghiaccio galleggia! questo permette la sopravvivenza degli organismi acquatici anche quando la temperatura esterna è molto bassa Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 4] 2

3 L acqua: una molecola speciale la coesione tra le molecole determina un elevata viscosità e un elevata tensione superficiale l acqua ha un elevato calore specifico: 1 cal per aumentare di 1 C la temperatura di 1 g d acqua 4 volte quello dell aria, 8 volte quello dell acciaio calore latente: per sciogliere 1 g di ghiaccio: 80 cal per evaporare 1 g d acqua: 536 cal Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 5] Le correnti oceaniche Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 6] 3

4 Le correnti oceaniche es2401_oceanwind_curr_t.swf curr Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 7] La circolazione termoalina: il conveyor belt Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 8] 4

5 La corrente del Golfo Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 9] Accoppiamento oceano atmosfera: l oscillazione meridionale Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 10 ] 5

6 L oscillazione meridionale: condizioni normali Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 11 ] L oscillazione meridionale: el Niño Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 12 ] 6

7 L oscillazione meridionale: la Niña Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 13 ] Il ciclo dell acqua ga.water.usgs.gov/ed du/watercycle.html Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 14 ] 7

8 La pioggia la distribuzione delle piogge sulla Terra dipende dalla circolazione atmosferica globale dalla prossimità di fonti d acqua (mari e oceani) dalla topografia, che influenza la circolazione locale dell aria Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 15 ] Distribuzione delle precipitazioni nel mondo Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 16 ] 8

9 Quanto piove in Lombardia? Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 17 ] Le acque sotterranee le acque sotterranee rappresentanocirca il 20% delle acque dolci presenti sulla Terra l acqua che si infiltra attraverso gli strati superficiali del terreno forma un acquifero nella zona superficiale, o zona insatura, le porosità del suolo sono riempite d acqua solo in parte nella zona satura, o falda, l acqua riempie tutte le porosità Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 18 ] 9

10 Le acque sotterranee una falda superficiale non confinata prende il nome di falda freatica se l acquifero è confinato fra strati di terreno impermeabile la pressione dell acqua può essere maggiore di quella atmosferica: si parla in questo caso di falda artesiana il livello a cui si porterebbe l acqua se fosse lasciata libera si chiama linea piezometrica Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 19 ] Risorgive e fontanili nell alta pianura lombarda le acque sotterranee scorrono attraverso sedimenti di ghiaia grossolana quando incontra i sedimenti fini della bassa pianura, l acqua di falda affiora in superficie dando origine alle risorgive (naturali) e ai fontanili (scavati dall uomo) Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 20 ] 10

11 Il ciclo dell acqua in numeri stock in g flussi in g/anno fonte: Schlesinger, W.H. (1997) Biogeochemistry: An analysis of global change Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 21 ] Un concetto utile: il tempo di residenza Q i Φ ij dimensione del comparto i flusso dal comparto i al comparto j supponiamo che il comparto i sia all equilibrio (flussi in entrata = flussi in uscita) Σ j Φ ji = Σ j Φ ij tempo di residenza T R = Q i / Σ j Φ ji = Q i / Σ j Φ ij rappresenta il tempo medio per cui una particella di sostanza permane nel comparto i Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 22 ] 11

12 Tempi di residenza nel ciclo dell acqua contenuto d acqua dell atmosfera flussi entranti evaporazione dal mare evaporazione + evapotraspirazione dalle terre flussi uscenti precipitazioni sul mare precipitazioni sulla terra tempo di residenza dell acqua in atmosfera g g/anno g/anno = g/anno g/anno g/anno = g/anno = 13 / 496 = anni = 9 giorni Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 23 ] Tempi di residenza nel ciclo dell acqua contenuto d acqua degli oceani g flussi entranti precipitazioni sul mare deflusso dalle terre g/anno g/anno = g/anno flussi uscenti evaporazione dal mare g/anno tempo di residenza dell acqua negli oceani = / 425 = 3247 anni Corso di Ecologia modulo 4: l'idrosfera [ 24 ] 12