Gli studi geologici hanno da tempo scoperto

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1 Scienze della Terra Lezione 1 I componenti del Sistema Terra Gli studi geologici hanno da tempo scoperto che la Terra è formata da una serie di involucri concentrici con differenti caratteristiche fisiche e chimiche L involucro più esterno, la litosfera, forma i continenti e i fondali oceanici ed è in stretta relazione con tutte le acque presenti sulla superficie terrestre, che prendono il nome di idrosfera Al di sopra, ad avvolgerle entrambe, troviamo l atmosfera

2 Prende il nome di biosfera, infine, l insieme degli esseri viventi che abitano l idrosfera, l atmosfera e la litosfera Queste sfere sono ben distinte, ma non isolate: esse si sovrappongono e si intrecciano tra loro con scambi continui di materia ed energia Il terreno, l acqua e l aria rappresentano diversi componenti del nostro pianeta, rispettivamente la litosfera (sfera delle rocce), l idrosfera (sfera dell acqua) e l atmosfera (sfera dell aria) Litosfera, idrosfera e atmosfera sono chiamate sfere geochimiche

3 L idrosfera: acqua, ghiaccio e vapore L Idrosfera è costituita dalla totalità dell acqua che si trova sulla Terra, in tutte le sue forme. Nella foto, un paesaggio islandese

4 L idrosfera: acqua, ghiaccio e vapore Il ciclo dell acqua L acqua sulla Terra si trasforma ciclicamente da uno stato all altro L acqua dolce dei fiumi, le acque sotterranee, l acqua salata degli oceani, il ghiaccio dei ghiacciai e delle calotte polari. e il vapore d acqua presente nell aria sono tutte componenti dell idrosfera. L acqua è probabilmente il composto chimico più abbondante nell Universo. L acqua è probabilmente il composto chimico più abbondante nell Universo.

5 Nel Sistema Solare ci sono tantissimi corpi formati quasi esclusivamente di acqua, come alcuni satelliti di Giove e Saturno. Solo sulla Terra, però, sono presenti le particolari combinazioni di temperatura e pressione superficiale che permettono all acqua di esistere, in superficie, nei tre stati della materia: solido, liquido e gassoso. L acqua è presente in tutte le sfere geochimiche, ed è il costituente fondamentale di tutti gli organismi. I movimenti e la circolazione delle acque formano un processo chiamato ciclo dell acqua. In questo modo l acqua transita attraverso tutte le sfere geochimiche. Idrosfera, atmosfera e litosfera costituiscono la geosfera, cioè la parte inanimata del sistema Terra, mentre la parte vivente del sistema costituisce la biosfera (sfera della vita)

6 Tutte le sfere della Terra sono costantemente in relazione fra loro, attraverso scambi di energia e materia L acqua, per esempio, si trova negli oceani, nei laghi e nei fiumi, ma anche nel suolo, nell aria e negli esseri viventi, che a loro volta vivono nei suoli, nelle acque e nell atmosfera. Le rocce entrano nel nostro corpo sotto forma di sali minerali, così come l acqua e l aria compongono larga parte dei nostri tessuti corporei La Terra è un sistema È importante studiare la Terra come sistema tenendo conto delle caratteristiche dei singoli componenti (le rocce, l acqua, l aria e gli esseri viventi) e l insieme delle loro interazioni. Questo approccio permette di analizzare correttamente l impatto della presenza umana sugli equilibri dell intero pianeta.

7 La litosfera: il guscio rigido della Terra Struttura interna della terra La litosfera è costituita dalla crosta terrestre e dalla parte più esterna del mantello. La litosfera è l involucro più esterno della Terra È rigida perché è formata da rocce e minerali allo stato solido. Ha uno spessore massimo di circa 100 km. È costituita da uno strato superiore, la crosta terrestre e da uno inferiore, il mantello superiore (o litosferico)

8 che corrisponde alla parte più esterna del mantello terrestre. Al di sotto della litosfera si incontrano l astenosfera e la mesosfera, anch esse parte del mantello. La mesosfera si estende verso il centro della Terra fino a circa 2900 km, profondità alla quale si incontra il nucleo. Pur essendo uno strato rigido, la litosfera è frammentata in tante porzioni, dette placche litosferiche, che sono in lento e continuo movimento. La sottostante astenosfera, infatti, è uno strato plastico costituito da rocce parzialmente fuse. I movimenti circolari all interno dell astenosfera, dovuti a differenze di temperatura, si riflettono sulle placche litosferiche portandole a scontrarsi e ad allontanarsi reciprocamente e dando origine a corrugamenti della litosfera o alla fuoriuscita di materiale fuso, il magma, il quale va a formare nuove porzioni di litosfera. Le forze che si generano all interno del pianeta, forze endogene, muovono continuamente le placche, causando lo spostamento dei continenti, il sollevamento delle catene montuose, i terremoti e le eruzioni vulcaniche.

9 Le forze esogene agiscono sulla superficie terrestre dall esterno e sono l azione degli agenti atmosferici, delle acque correnti e degli organismi. I medesimi processi concorrono alla formazione del suolo. Il suolo è lo strato che ricopre buona parte della crosta continentale ed è formato da un miscuglio di particelle rocciose, materia organica, acqua e aria. L atmosfera: una protezione gassosa L atmosfera è il componente del sistema Terra formato dai gas che avvolgono il pianeta. Svolge un azione protettiva verso alcune radiazioni solari potenzialmente nocive e dalla maggior parte dei meteoroidi. Sono corpi vaganti nello spazio, attratti dalla Terra, che si

10 disintegrano attraversando l atmosfera. Se un frammento di meteoroide arriva a toccare il suolo, prende il nome di meteorite. L atmosfera si estende oltre i 1000 km di altezza fino a diventare indistinguibile dallo spazio interplanetario. Tutte le sfere geochimiche contribuiscono alla particolare composizione del miscuglio di gas che forma l atmosfera. Le emissioni gassose provengono dai vulcani(litosfera),la respirazione e la fotosintesi provengono dalla biosfera, la percentuale di vapor d acqua dipende dalle interazioni fra atmosfera e idrosfera.

11 La biosfera: l insieme degli organismi viventi La biosfera accoglie tutti gli organismi che popolano la Terra. La maggior parte degli organismi che appartengono alla biosfera è costituita dai produttori, organismi autotrofi capaci di compiere la fotosintesi La fotosintesi è un processo che utilizza l energia solare e le sostanze inorganiche per costruire gli ingredienti necessari alla formazione e al funzionamento delle cellule degli organismi autotrofi.

12 Il termine biosfera deriva dalla parola greca bios che significa vita. L estensione della biosfera La biosfera si trova distribuita in tutti i sistemi della geosfera, dalle profondità degli oceani alle cime delle montagne.

13 Le sostanze costruite dai produttori diventano cibo per i consumatori primari, gli animali erbivori. Gli animali erbivori diventano a loro volta cibo per i consumatori secondari, gli animali carnivori. I resti organici vegetali e animali vengono utilizzati dagli organismi decompositori, che li demoliscono trasformando le sostanze organiche in sostanze inorganiche, nuovamente disponibili per i produttori. Bibliografia Fontana I colori della Terra Pearson Lezione in ppt

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