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Educazione ambientale, Slide di Scienze dell'educazione

Riassunto dei capitoli di educazione ambientale di scienze dell'educazione UNIMC

Tipologia: Slide

2016/2017

Caricato il 04/04/2017

Luca.Chiavaroli
Luca.Chiavaroli 🇮🇹

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EDUCAZIONE AMBIENTALE
1. I problemi ambientali e le loro cause
Vivere in un’era a crescita esponenziale
Vivere la Sostenibilità
La nostra esistenza, il nostro stile di vita e la nostra economia dipendono totalmente dal sole e dalla
terra. L’energia che deriva dal sole è considerato il capitale solare e l’aria, l’acqua, il suolo e la
biodiversità come capitale terrestre o capitale naturale.
La sostenibilità è la capacità di un dato sistema di funzionare nel tempo, nel rispetto dei seguenti
vincoli:
1) Soddisfare i bisogni della attuale biodiversità e di quella futura (necessità).
2) Utilizzare le risorse naturali senza esaurirle.
Vivere in modo sostenibile significa vivere sulla base delle entrate senza intaccare il capitale che
deriva da queste entrate. Secondo World Wildlife Found il mondo ha perso circa un terzo del suo
capitale naturale tra il 1970 e il 1999 per effetto di due fattori principali: la crescita esponenziale
della popolazione e l’utilizzo delle risorse naturali della terra.
I problemi ambientali che oggi l’umanità deve affrontare la crescita della popolazione, l’eccessivo
sfruttamento delle risorse, l’estinzione della flora e della fauna selvatica, la distruzione o il degrado dei loro
habitat, l’inquinamento – sono fra loro collegati e crescono in modo esponenziale.
La crescita e il divario (GAP) nella distribuzione delle ricchezze
Qual è la differenza tra crescita lineare e crescita esponenziale?
Crescita esponenziale: è una quantità che cresce secondo una percentuale fissa, e arriverà a una
crescita vertiginosa ed il suo valore iniziale continuerà a duplicarsi.
Crescita lineare: una crescita caratterizzata da un aumento di una quantità costante nel tempo.
Quanto tempo è necessario per raddoppiare la popolazione umana?
Un modo veloce per determinare questo tempo di duplicazione in anni è quello di utilizzare la
regola del 70: il numero 70 diviso per la velocità percentuale di crescita dà il tempo di duplicazione
in anni – Ad oggi, è prevedibile che il raddoppio sarà raggiunto in circa 53 anni.
L’aumento della popolazione umana è un esempio di crescita esponenziale. La popolazione
mondiale sta crescendo esponenzialmente ad una velocità di circa 1,33% all’anno. Pertanto, è
triplicata in soli 50 anni, dai 2,5 miliardi del 1950 ai 7 miliardi del 2015. A meno che i tassi di
crescita non diminuiscano o i tassi di mortalità non aumentino rapidamente, essa raggiungerà gli 11
miliardi nel 2050.
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EDUCAZIONE AMBIENTALE

  1. I problemi ambientali e le loro cause

Vivere in un’era a crescita esponenziale

▲ Vivere la Sostenibilità

La nostra esistenza, il nostro stile di vita e la nostra economia dipendono totalmente dal sole e dalla terra. L’energia che deriva dal sole è considerato il capitale solare e l’aria, l’acqua, il suolo e la biodiversità come capitale terrestre o capitale naturale.

La sostenibilità è la capacità di un dato sistema di funzionare nel tempo, nel rispetto dei seguenti vincoli:

  1. Soddisfare i bisogni della attuale biodiversità e di quella futura (necessità).

  2. Utilizzare le risorse naturali senza esaurirle.

Vivere in modo sostenibile significa vivere sulla base delle entrate senza intaccare il capitale che deriva da queste entrate. Secondo World Wildlife Found il mondo ha perso circa un terzo del suo capitale naturale tra il 1970 e il 1999 per effetto di due fattori principali: la crescita esponenziale della popolazione e l’utilizzo delle risorse naturali della terra.

I problemi ambientali che oggi l’umanità deve affrontare – la crescita della popolazione, l’eccessivo sfruttamento delle risorse, l’estinzione della flora e della fauna selvatica, la distruzione o il degrado dei loro habitat, l’inquinamento – sono fra loro collegati e crescono in modo esponenziale.

▲ La crescita e il divario (GAP) nella distribuzione delle ricchezze

Qual è la differenza tra crescita lineare e crescita esponenziale?

Crescita esponenziale : è una quantità che cresce secondo una percentuale fissa, e arriverà a una crescita vertiginosa ed il suo valore iniziale continuerà a duplicarsi.

Crescita lineare : una crescita caratterizzata da un aumento di una quantità costante nel tempo.

Quanto tempo è necessario per raddoppiare la popolazione umana?

Un modo veloce per determinare questo tempo di duplicazione in anni è quello di utilizzare la regola del 70: il numero 70 diviso per la velocità percentuale di crescita dà il tempo di duplicazione in anni – Ad oggi, è prevedibile che il raddoppio sarà raggiunto in circa 53 anni.

L’aumento della popolazione umana è un esempio di crescita esponenziale. La popolazione mondiale sta crescendo esponenzialmente ad una velocità di circa 1,33% all’anno. Pertanto, è triplicata in soli 50 anni, dai 2,5 miliardi del 1950 ai 7 miliardi del 2015. A meno che i tassi di crescita non diminuiscano o i tassi di mortalità non aumentino rapidamente, essa raggiungerà gli 11 miliardi nel 2050.

Cos’è la crescita economica?

Tutti i paesi stanno cercando di ottenere uno sviluppo economico , cioè un aumento della capacità che ha un Paese di fornire benefici e servizi alla popolazione. Tale crescita si raggiunge con l’aumento della produzione di materiali e risorse energetiche.

La crescita economica viene di solito misurata valutando l’aumento del Prodotto nazionale lordo del Paese (PNL), che esprime il valore di mercato, in dollari, di tutti i beni e servizi utilizzabili che vengono prodotti all’ interno o all’ esterno del Paese dall’economia del Paese stesso. Il Prodotto interno lordo (PIL) è invece il valore del mercato in dollari di tutti i beni e servizi utilizzabili che vengono prodotti in un anno all’interno del Paese.

I paesi più sviluppati: Stati Uniti, Canada, Giappone, Russia, Australia, Nuova Zelanda, Europa.

Alta industrializzazione, 22% popolazione mondiale, 85% rendite e ricchezze del mondo, usano l’88% delle sue risorse naturali e generano il 75% dell’inquinamento e dei rifiuti.

Cosa è la crescita logistica? Ad eccezione della nostra, la crescita delle popolazioni degli altri organismi può procedere inizialmente in modo esponenziale, ma viene successivamente limitata da qualche fattore ambientale limitante (spazio, disponibilità di cibo, competizione, malattie, catastrofi). A questo punto la crescita si stabilizza e può anche arrestarsi. Questo descrive un modello di crescita teorico di una popolazione che viene rallentata da fattori limitanti.

I paesi meno sviluppati: Africa, Asia, America Latina.

Bassa industrializzazione, 78% popolazione mondiale, 15% ricchezze del mondo, utilizzano soltanto il 12% delle risorse naturali e “generano” 40 milioni di morti all’anno ( la metà in età infantile) per denutrizioni, malnutrizioni e malattie.

Dal 1980 il GAP tra ricchi e poveri è accresciuto notevolmente. Oggi, un abitante del pianeta su cinque vive nel lusso, tre tirano avanti, ma il quinto lotta per la sopravvivenza con meno di un dollaro al giorno. La vita quotidiana è una dura lotta per la sopravvivenza per i circa 1,4 miliardi di persone disperatamente povere.

▲ Risorse

  • Risorsa ecologica : si intende qualsiasi cosa richiesta da un organismo per il suo normale mantenimento, crescita e riproduzione.
  • Risorsa economica : è costituita da tutto ciò che preleviamo dall’ambiente per le nostre necessità o i nostri desideri.

Cosa sono le risorse rinnovabili?

L’unica risorsa rinnovabile o perpetua, che esiste in quantità inesauribile sulla crosta terrestre è l’energia solare.

Cosa sono le risorse potenzialmente rinnovabili?

Le risorse potenzialmente rinnovabili possono essere rinnovate abbastanza rapidamente attraverso processi naturali (biodiversità, aria, acqua, suolo).

Quali sono gli effetti negativi dell’inquinamento?

L’inquinamento provoca numerosi effetti negativi: lo sconvolgimento dei sistemi che sostengono la vita per l’uomo e per le altre specie; danni alla fauna selvatica, alla salute umana, agli edifici ed ai terreni; vari effetti fastidiosi quali rumore, odori, sapori e viste spiacevoli.

■ Le sostanze inquinanti possono essere:

  • Degradabili o non persistenti: vengono degradate completamente o ridotte a livelli accettabili attraverso processi fisici, chimici e biologici naturali. Le sostanze chimiche complesse degradate in sostanze semplici da organismi viventi sono chiamate sostanze inquinanti biodegradabili.
  • Lentamente degradabili o persistenti: richiedono tempi più lunghi di degradazione (es. insetticida DDT ).
  • Non degradabili: non possono essere eliminate attraverso processi naturali (es. piombo e mercurio ).

A tutt’oggi sono presenti sul mercato più di 70.000 sostanze chimiche sintetiche, di cui l’90% potenzialmente dannose.

Come trattare l’inquinamento?

  • La p revenzione dell’inquinamento o il controllo della produzione di sostanze inquinanti permettono di ridurre o eliminare l’introduzione delle sostanze inquinanti nell’ambiente (rifiuto, riduzione, riuso, riciclo).
  • La depurazione degli inquinanti o di controllo delle emissioni degli inquinanti propongono di ridurre gli effetti delle sostanze inquinanti dopo che sono state prodotte.

▲ Il problema dell’ambiente e delle risorse: cause e collegamenti

Quali sono le cause specifiche dei problemi ambientali?

  • La rapida crescita della popolazione;
  • Il consumo eccessivo delle risorse;
  • La semplificazione e degradazione dei sistemi ambientali che sostengono la vita;
  • La povertà;
  • L’insuccesso dei sistemi economici e politici per incoraggiare quelle forme di sviluppo economico sostenibile per il nostro pianeta;
  • L’insuccesso dei sistemi economici e politici nel far sì che i prezzi di mercato tengano conto del costo ambientale;
  • L’impulso dell’uomo a dominare e controllare la natura.

Quali sono i principali problemi ambientali?

  • Perdita di biodiversità
  • Erosione, perdita di fertilità
  • Salinizzazione e desertificazione
  • Inquinamento di aria, acqua e suolo
  • Esaurimento degli acquiferi
  • Effetti nocivi sulla salute di sostanze inquinanti

Quali sono i legami tra i problemi ambientali e le loro cause?

L’impatto sull’ambiente dipende da tre fattori:

  1. Il numero delle persone (P);
  2. Il numero medio di unità di risorse che ogni persona usa (A);
  3. Degrado e inquinamento ambientale prodotto per ogni unità di risorsa utilizzata (T)

P x A x T = I > Impatto Ambientale

▲ Cambiamenti culturali e sostenibilità

Fino a 12.000 anni fa, noi eravamo soltanto cacciatori e raccoglitori che si spostavano per trovare abbastanza cibo per sopravvivere. Da allora sono avvenuti due grandi cambiamenti:

■ La rivoluzione agricola : comportava un graduale spostamento da uno stile di vita basato su gruppi nomadi di cacciatori e raccoglitori ad un basato su comunità agricole stabili, dove la gente imparava ad addomesticare animali selvatici e a coltivare piante.

■ La rivoluzione industriale : ebbe inizio in Inghilterra verso la metà del settecento e si diffuse negli Stati Uniti nel 1800. Essa determinò la rapida espansione della produzione, dei commerci, dei mestieri, della distribuzione dei beni. Pertanto, rappresentava lo spostamento dalla dipendenza dal legname potenzialmente rinnovabile e l’acqua corrente alla dipendenza da macchine che hanno bisogno dei combustibili fossili.

Le piccole città agricole divennero metropoli e le attrezzature agricole alimentate da combustibili fossili, i fertilizzanti commerciali e le nuove tecniche di coltivazione fecero aumentare in modo significativo i rendimenti per ettaro delle colture. Questo aiutò a proteggere la biodiversità.

Ora siamo nel bel mezzo di una rivoluzione dell’informazione, in cui nuove tecnologie danno la possibilità alle persone di avere informazioni più rapidamente. Che cosala rivoluzione possa significare per l’ambiente non è ancora chiaro. Dal lato positivo possiamo capire e rispondere ai

Non possiamo permetterci tutti di crescere all’infinito. La domanda è: chi lo può fare? (es. Caso dell’AIDS

- Ora è molto più difficile morire con questa malattia, ma in alcuni paesi, ad esempio in America, pagando le cure, non tutti possono permettersele) 2. Economia, politica, etica e sostenibilità

▲ Sistemi economici e problemi ambientali

L’ economia è un sistema di produzione, distribuzione e consumo di beni economici. Il bene economico è ciascun servizio che soddisfa le esigenze o i bisogni della gente. I capitali che producono i beni materiali e i servizi in un sistema economico vengono detti risorse economiche. Essi sono rappresentati da:

  • Capitale naturale: beni e servizi che vengono prodotti attraverso processi naturali (aria, sole, acqua, terra e biodiversità);
  • Capitale creato dall’uomo: beni prodotti dal capitale naturale grazie all’opera dell’uomo (macchine, edifici, ecc…);
  • Capitale umano: talento mentale e fisico delle persone.

Nelle attuali società umane l’economia provvede alla produzione e distribuzione dei beni. Inoltre, provvede a promuovere il consumo di determinati beni.

Quali sono i principali tipi di sistemi economici?

  • Economia a comando centrale: il governo prende tutte le decisioni economiche;
  • Economia di puro mercato: tutte le decisioni economiche vengono prese nei mercati, in cui gli acquirenti e i venditori dei beni economici interagiscono liberamente e tutte le risorse economiche appartengono a persone e istituzioni private e non al governo. Infine, tutta la compra-vendita è basata sulla pura competizione.

In realtà i Paesi hanno un sistema economico misto che si colloca tra il mercato puro e i sistemi ad economia a comando centrale.

Denaro

Prodotti

Consumatori Impresa

Forza lavoro

Denaro

▲ Crescita economica e costi esterni

I sistemi economici tendono a crescere per assicurare la disponibilità di beni e servizi ad una crescente collettività. Di solito realizzano questa crescita massimizzando l’afflusso di beni e servizi aumentando la popolazione dei consumatori e i consumi pro‐capite.

L’aumento incontrollato della popolazione umana potrebbe portare all’esaurimento delle risorse e, in definitiva, all’estinzione della nostra specie.

La crescita economica di solito viene misurata dall’aumento del prodotto interno lordo (PIL) del paese, ovvero il valore del mercato dei beni e servizi prodotti all’interno e all’esterno del paese con il commercio del paese stesso nel corso di un anno. Il PIL, tuttavia, nasconde il costo ambientale della produzione di beni e servizi.

Indicatori ambientali

Nel 1972 gli economisti William Nordhaus e James Tobin hanno sviluppato un indice chiamato benessere economico netto (BEN) per stimare il cambiamento annuale della qualità della vita di un paese, ed esso si ottiene sottraendo al PIL i costi ambientali stimabili.

L’economista Robert e altri ricercatori hanno sviluppato il prodotto interno netto (PIN) che include la diminuzione e la distribuzione delle risorse naturali come un elemento del PIL.

Gli economisti Herman E. Dally, John B. Cobb e Clifford W. Cobb hanno messo a punto un indice di benessere economico sostenibile (IBES), il quale misura il PIL tenendo conto della distribuzione del guadagno, del consumo di risorse non rinnovabili, della distribuzione di ecosistemi, e degli effetti dell’inquinamento.

Un indice più nuovo è chiamato l’ indice dell’autentico progresso (IAP), il quale tiene conto dei danni ambientali a lungo termine, della diminuzione delle risorse non rinnovabili e della distribuzione delle ricchezze.

Quali sono i costi interni ed esterni?

Tutti i beni e i servizi economici hanno costi interni ed esterni. Attualmente, il prezzo d’acquisto di un bene rappresenta un costo interno , che tiene conto: dei costi di fabbricazione, dei costi della materia prima, del costo del lavoro, e del margine di guadagno del produttore. Invece, i costi esterni di un bene, che non sono compresi nel prezzo di mercato, sono: il consumo delle risorse non rinnovabili, l’inquinamento di risorse rinnovabili, la riduzione della biodiversità, e la produzione dei rifiuti.

▲ Soluzioni: uso dell’economia per migliorare la qualità ambientale

È necessario passare dal prezzo di mercato al prezzo pieno , che comprende anche i costi esterni. In tal modo, molti beni aumenterebbero il loro prezzo di mercato, ma diminuirebbero le tasse indirette attualmente utilizzate per sostenere i costi esterni. L’interiorizzazione dei costi esterni stimolerebbe i produttori a offrire beni eco-sostenibili, o comunque a minor impatto ambientale (case ecologiche).

La normativa ambientale renderà la prevenzione dell’inquinamento più proficua rispetto alla depurazione, e la riduzione dei rifiuti e il loro riciclo sarà più proficua rispetto al loro incenerimento (sostenere e enfatizzare la prevenzione e il controllo dell’inquinamento).

I singoli individui posso influenzare e cambiare le politiche governative:

  • Votando per candidati impegnati nella tutela ambientale;
  • Sostenendo le organizzazioni ambientaliste;
  • Mantenendosi informati sulle problematiche ambientali;
  • Educando le nuove generazioni ad un comportamento eco-sostenibile;
  • Evitando l’acquisto dei beni inutili o ad alto costo ambientale.

▲ Punti di vista ambientali

Ci sono conflitti che derivano principalmente dai diversi punti di vista sull’ambiente : la gente cosa pensa di come funziona il mondo, che ruolo dovrebbe avere nel mondo, e cosa pensa sia giusto e sbagliato nel comportamento ambientale ( etica ambientale ).

Ci sono molti modi di vedere i problemi ambientali. Essi possono essere divisi principalmente in due gruppi a seconda che siano concentrati sull’individuo (atomistici) o sulla Terra (olistici).

Le idee rispetto all’ambiente degli atomistici tendono ad essere centrate sull’uomo (idee antropocentriche) o sulla vita (biocentriche, con l’obiettivo primario o su ciascuna specie o su ogni organismo). Le concezioni degli olistici o ecocentrici sono sia incentrate sugli ecosistemi sia sull’ecosfera (sistema sostenuto dalla vita).

▲ Soluzioni: vivere in modo sostenibile

La maggior parte degli ambientalisti crede che saper vivere in modo sostenibile richiede dei principi di educazione ambientale e conoscenza della Terra.

Per educare alla sostenibilità bisogna:

  • Acquisire gli elementi di base per la conoscenza della biosfera
  • Sviluppare il rispetto per tutte le forme di vita;
  • Valutare le possibili conseguenze ambientali di ogni azione;
  • Nutrire il desiderio di fare del mondo un mondo migliore e agire secondo il desiderio.

“Non c’è governo al mondo che farebbe qualcosa per l’ambiente se non ci fossero i gruppi di cittadini” (Konrad Von Moltke)

Una società sostenibile incoraggerebbe la propria realizzazione, aiutando le persone a diventare tutto ciò che sono capaci di essere, più che a spendere e a consumare, come punto chiave di appagare la vita. La gente imparerebbe l’amore per la bellezza e la semplicità.

Prendersi cura della terra significa anche non usare i sensi di colpa e la paura per motivare la gente a lavorare per la terra e per altre persone. Abbiamo bisogno di educare, rassicurare, capire,

e prendersi cura gli uni degli altri. Infine abbiamo bisogno di divertirci e avere tempo di goderci la vita.

  1. Ecosistemi e loro funzionamento: collegamenti in natura

Gli insetti hanno una cattiva reputazione. Noi classifichiamo molte specie di insetti come infestanti perché competono con noi per il cibo, diffondono le malattie umane (come la malaria) e invadono i nostri prati, giardini e case. Questo punto di vista, però, non riconosce che gli insetti giocano un ruolo importante, ovvero vitale nell’aiutare a sostenere la vita della terra.

*I funghi svolgono un ruolo importante nel ciclo biologico. Se noi uccidiamo i funghi, parte delle risorse diminuirebbe e gran parte delle foreste non esisterebbero.

Ad esempio come le api, le quali si ritiene che siano indispensabili. Le api non solo producono il miele, ma sono una gigantesca forza lavoro, perché impollinano ben il 90% delle piante che coltiviamo. Senza di loro, quindi, avremo una stagione senza frutta, piante senza semi e gli angiospermi morirebbero.

Inoltre mai fare distinzione tra uomo e natura: oggi esiste l’ambiente.

▲ L’ecologia e la vita

L ’ecologia è la scienza che studia le relazioni in natura tra gli organismi viventi, come interagiscono l’uno con l’altro e con l’ambiente non vivente ( rapporto tra gli esseri viventi e l’ambiente ).

Per organismo si intende qualsiasi forma di vita. Gli organismi sono classificati in specie, e vengono classificati nella stessa specie solo se, in condizioni naturali, possono riprodursi l’uno con l’altro e creare una discendenza vitale e fertile.

Al momento, le stime variano da 5 a 100 milioni, per la maggior parte di insetti e microrganismi.

Una popolazione è un gruppo di individui della stessa specie che interagiscono fra loro e che occupano una data aerea nello stesso periodo di tempo. Il luogo in cui una popolazione (o singolo organismo) vive normalmente è noto come habitat. Le popolazioni di tutte le diverse specie che occupano un determinato luogo costituiscono una comunità o una comunità biologica : una rete complessa e interattiva di piante, animali e microrganismi.

Un ecosistema è una comunità di specie differenti che interagiscono fra di loro e con il loro ambiente non vivente di materia ed energia. Tutti gli ecosistemi della terra insieme costituiscono la biosfera o ecosfera.

Che cosa è la vita? Tutte le forme di vita presentano delle caratteristiche comuni che permettono la crescita, la sopravvivenza e la riproduzione

▲ I sistemi che sostengono la vita sulla terra

Noi possiamo pensare alla terra come fosse suddivisa da parecchi strati.

disciolto in acqua ecc…). Ogni popolazione in un ecosistema presenta un ambito di tolleranza alle variazione fisiche e chimiche dell’ambiente.

L’esistenza, l’abbondanza e la distribuzione di una specie in un ecosistema sono determinate dal livello di uno o più fattori fisici e chimici che cadono all’interno del suo ambito di tolleranza (legge della tolleranza).

Quali sono i principali componenti viventi di un ecosistema?

Gli organismi viventi degli ecosistemi sono generalmente classificati come produttori e consumatori a seconda del modo con cui ottengono il cibo.

I produttori, chiamati anche autotrofi, sintetizzano le sostanze organiche di cui necessitano da sostanze inorganiche che prelevano dall’ambiente per mezzo della fotosintesi (anidride carbonica + acqua + energia solare > glucosio + ossigeno) o della chemiosintesi.

Tutti gli altri organismi sono consumatori, cioè dipendono direttamente o indirettamente dal cibo procurato dai produttori. Inoltre sono chiamati anche eterotrofi, i quali si procurano l’energia e i nutrienti alimentandosi di altri organismi o dei loro residui.

Ci sono diverse classi di consumatori, a seconda delle loro fonti alimentari. I principali sono: gli erbivori (mangiatori di piante) sono chiamati consumatori primari perché si nutrono direttamente di produttori; i carnivori (mangiatori di carne) sono chiamati consumatori secondari perché si nutrono di altri consumatori; i consumatori terziari (di alto livello) che si nutrono solo di altri carnivori.

Altri consumatori sono: i detritivori (granchi, formiche, lombrichi ecc…) che si nutrono di detriti, rifiuti o parte di organismi morti parzialmente decomposti estraendo da essi sostanze nutritive; i decompositori , perlopiù batteri e funghi, sono consumatori che completano il degradazione e il riciclaggio delle sostanze organiche dai resti e dai rifiuti di tutti gli organismi.

La sopravvivenza di ogni organismo dipende dal flusso di materia e di energia attraverso il corpo. L’intero ecosistema, però, sopravvive soprattutto per una combinazione di riciclaggio dei materiali e di un flusso unidirezionale di energia.

Essi fanno riciclare la materia organica negli ecosistema scomponendo i materiali organici in nutrienti e rilasciando nel suolo e nell’acqua semplici composti inorganici, utilizzabili dai produttori.

▲ Collegamenti: reti alimentari e flusso di energia nell’ecosistema

Che cosa sono le catene e le reti alimentari?

Tutti gli organismi, morti o vivi, sono fonti potenziali di cibo per altri organismi. La sequenza di chi mangia o decompone in un ecosistema è chiamata catena alimentare. Essa determina il trasferimento di energia e di nutrienti da un organismo all’altro dell’ecosistema. Ciascuno organismo occupa un determinato livello nutrizionale o livello trofico , a seconda che sia un produttore o un consumatore e a seconda di cosa mangia o decompone. I produttori appartengono al primo livello trofico, i consumatori primari al secondo livello trofico, i consumatori secondari al terzo livello trofico, e così via.

Gli ecosistemi reali sono più complessi delle ultime dette. La maggior parte dei consumatori mangia o è mangiata da più di un tipo di organismo (molti animali si nutrono a più livelli trofici). Così, gli organismi degli ecosistemi formano una reta complessa di relazioni nutrizionali chiamata rete alimentare.

Il flusso di energia e l’accumulo di biomassa in un ecosistema

Ciascun livello trofico in una catena o in una rete alimentare contiene una certa quantità di biomassa, cioè il peso di tuta la materia organica contenuta nei suoi organismi. Se si rappresentano graficamente i numeri degli organismi, si ottiene una semplice piramide ecologica, detta piramide dei numeri. Sostituendo ai numeri degli organismi la loro biomassa si ottiene una piramide di biomassa. Infine, i valori di energia effettivamente trasferiti da un livello trofico al successivo, possono essere graficamente rappresentati da una piramide di energia. Normalmente, la percentuale di energia trasformata in biomassa da un livello trofico al successivo varia tra il 5% e il 10%.

Le piramidi del flusso di energia spiegano perché la terra può sostenere più persone se queste si alimentano a livelli trofici più bassi, consumando ad esempio direttamente i cereali, le verdure e la frutta (es. grano > uomo).

  1. Rischio, tossicologia e salute umana

Il grande killer : il fumo delle sigarette è la principale causa di morte e di sofferenza fra gli adulti che può prevenire. In Italia il ministero della Salute stima dai 70.000 agli 83.000 decessi l’anno e oltre il 25% di questi è compreso tra i 35 ed i 65 anni di età. L’organizzazione Mondiale della Sanità stimi che il tabacco contribuisca alla morte prematura di almeno 3 milioni di persone ed è previsto che raggiunga i 10 milioni nel 2030, un media di circa 27.400 morti prevedibili al giorno.

Inoltre si è visto fumando una sola sigaretta teoricamente si inala una quantità di benzene circa sei volte superiore al valore limite stabilito per l’ambiente.

“Per la prima volta nella storia del mondo tutti gli esseri umani sono ora soggetti alle sostanze chimiche pericolose dal momento del loro concepimento fino alla morte.”

▲ Che cosa il rischio?

Il rischio è la possibilità di subire un danno a causa di un pericolo che può provocare una lesione, una malattia, una perdita economica o un danno ambientale. Il rischio è espresso in termini di probabilità: una formulazione matematica che stima quanto sia probabile che qualcosa accada.

I maggiori tipi di rischio sono:

■ Rischi culturali : hanno a che fare con lo stile di vita, ossia le condizioni di lavoro e di vita

non sicure (il fumo, l’alcool, la cattiva alimentazione, la guida dell’auto, ecc…).

■ Rischi chimici: tutti gli elementi o composti chimici dannosi presenti nell’aria, nell’acqua,

nel suolo, e nel cibo.

L’art. 222 del decreto dà una definizione degli agenti chimici: “Tutti gli elementi o composti chimici, sia da soli sia nei loro miscugli, allo stato naturale o ottenuti, utilizzati o smaltiti, compreso

  • Terremoti: è una sollecitazione della crosta terreste e può farsi che le rocce si deformino finché si rompono improvvisamente e scorrono lungo la frattura, creando una faglia. La formazione della faglia o un suo brusco movimento causa un terremoto. Gli effetti principali includono lo scorrimento e a volte uno spostamento permanente verticale o orizzontale del terreno, e di conseguenza danno alla popolazione, edifici, ponti, dighe, ecc.. Gli effetti secondati comprendono invece le frane, gli incendi, le inondazioni, ecc..
  • I vulcani: si parla di un vulcano attivo quando il magma (roccia fusa) raggiunge la superficie della terra attraverso un’apertura centrale e può rilasciare nell’ambiente il materiale piroclastico, lava liquida e gas.

■ Rischi biologici : da patogeni (batteri, virus e parassiti), pollini e altre allergeni e animali.

  • Malattia non trasmissibile: non è causata da organismi viventi e non può passare da una persona all’altra (diabete, malattie cardiovascolari, la maggior parte dei tumori, la bronchite, l’enfisema e la malnutrizione).
  • Malattia trasmissibile: è causata da un organismo vivente e può passare da persona a persona.

Questi agenti infettivi sono chiamati patogeni.

  • Tipicamente un batterio è un microorganismo unicellulare capace di duplicarsi con una semplice divisione cellulare. Esso, insieme ai virus, sono i principali agenti di malattie infettive; sono ubiquitari, di piccole dimensioni, possono muoversi per mezzo dei flagelli e a differenza dei virus sono sensibili agli antibiotici.
  • Un virus un agente infettivo microscopico non cellulare. Il suo DNA contiene istruzioni per fare altri virus, ma non hanno l’apparato per farlo. Per duplicarsi deve invadere una cellula ospite e prendere il suo DNA per creare una fabbrica per produrre altri virus. Nel 1998 le malattie infettive più mortali sono state le infezioni respiratorie (polmonite e influenza), l’HIV/AIDS, le malattie diarroiche, la malaria, la tubercolosi, il morbillo, l’epatite.
  • Le malattie virali includono l’influenza, l’ebola, la rabbia, l’AIDS e la SARS. I virus, come i batteri, possono adattarsi alle diverse condizioni in modo rapido. La più grande malattia virale che minaccia l’umanità è l’influenza. I virus dell’influenza si spostano nell’aria e sono molto contagiosi. Le influenze virali sono molto difficili da combattere poiché attualmente sono disponibili pochi farmaci antivirali. Le uniche armi realmente efficaci sono rappresentati dai vaccini preventivi che stimolano il sistema immunitario del corpo a produrre gli anticorpi per combattere l’infezione virale.
  • I protozoi parassiti, causano la malaria, e il 45% della popolazione mondiale vive in zone dove essa è diffusa. La malattia, causata da 4 specie di protozoi del genere Plasmodium, è trasmessa attraverso la puntura della zanzara femmina, che punge una persona infetta, ingerisce il sangue che contiene il parassita e più tardi punge una persona non infetta. Quando ciò avviene, il parassita esce dalla zanzara ed entra nel circolo sanguigno dell’uomo, si moltiplicano nel fegato ed entra poi nelle

cellule del sangue per continuare a moltiplicarsi. Inoltre, essa può essere trasmessa con le trasfusioni di sangue o dallo scambio di una siringa, e i sintomi vanno e vengono e includono febbre, anemia, un ingrossamento della milza, forti dolori addominali, mal di testa, debolezza estrema e una maggiore suscettibilità ad altre malattie.

Dal 1970, la malaria ha incominciato ad essere presente di nuovo. Secondi gli esperti sanitari, la prevenzione è l’approccio migliore per rallentare la diffusione di essa.

  • I vermi parassiti , diffusi in Asia, Arabia e Africa, Dracunculus Medinensis (serpente di fuoco), vive nei tessuti connettivi retroperitoneali. La femmina gravida migra nel tessuto sottocutaneo degli arti inferiori, che perfora per deporre le larve nell’ambiente esterno. Queste si moltiplicano nel corpo di piccoli crostacei del genere Cyclops che, se ingeriti, trasmettono l’infezione. Non bisogna rompere perché può avvenire la cancrena e inoltre, non c’è cura e si può intervenire solo chirurgicamente, ma è molto complicato.
  • Gli artropodi parassiti. Le zecche, sono ectoparassiti ematofagi di vertebrati che possono trasmettere molti microrganismi patogeni. Possono variare più di 20 anni e deporre fino a 1. uova. Le zecche adulte si possono trasferire dall’animale all’uomo solo quando il suo ospite si ammala. Invece, le larve esapodi, si trasformano in adulti in circa 1 anno e si trasmette con la saliva infetta e bisogna andare al pronto soccorso entro le 24h.

▲ Tossicologia

La tossicologia si occupa della determinazione del livello al quale una sostanza rappresenta una minaccia alla salute dell’uomo.

Cosa determina se una sostanza chimica è dannosa? Dose e risposta

La tossicità è una misura di quanto dannosa una sostanza può essere. Se una sostanza è dannosa o meno dipende da parecchi fattori. Uno di questi è la dose , cioè la quantità di una sostanza potenzialmente dannosa che una persona ha ingerito, inalato o assorbito attraverso la pelle. Il tipo e la quantità di danno alla salute che risulta dall’esposizione a una sostanza chimica o ad un alto agente sono chiamati riposta. Un effetto acuto è una reazione dannosa immediata o rapida a un’esposizione. Un effetto cronico è una conseguenza permanente o che dura a lungo dell’esposizione a una sostanza dannosa.

Due altri fattori che influenzano la dose e la risposta sono:

  • il bioaccumulo : è un aumento della concentrazione di una sostanza chimica in un organo o in un tessuto specifico ad un livello più alto di quello che normalmente ci si sarebbe aspettato;
    • la biomagnificazione : è un processo nel quale i livelli di qualche tossico nell’ambiente sono amplificate mentre passano attraverso le catene e le rete trofiche.

Che cosa è un veleno?

Un veleno è una sostanza chimica che ha un LD 50 di 50 milligrammi o meno per chilogrammo di peso corporeo. Una LD 50 è la dose letale media, cioè la quantità di sostanza chimica presente in una dose che uccide esattamente il 50% degli animali testati in un periodo di 14 giorni.

Esso comprende le azioni amministrative, politiche ed economiche prese per decidere se e come ridurre un particolare rischio sociale a certi livelli e con quali costi. La gestione del rischio comporta il decidere quale dei numerosi rischi che la società deve affrontare dovrebbe essere valutato e gestito e in che ordine di priorità nell’ambito dei limitati fondi disponibili.

■ Comunicazione del rischio

La comunicazione del rischio è un compito impegnativo poiché, dipendentemente da come il messaggio viene formulato e dai destinatati del messaggio, alcuni rischi appaiono più allarmanti di altri. La maggior parte di noi non è in grado di valutare i rischi che ci circondano. Ad esempio pochi sono coscienti che la probabilità di morire è di: 1 su 600 a 35 anni per il fumo; 1 su 50.000 per incidente stradale; 1 su 800.000 per incidente aereo; ecc…

L’essere continuamente bombardati da notizie su persone uccise o ferite da vari pericoli distorce il nostro senso di rischio. Tuttavia la più importante buona notizia ogni anno è che circa il 99,1% delle persone sulla terra non muore. Ma non è questo che la gente vede, ascolta o legge ogni giorno. Il più grande rischio è di gran lunga la povertà. Una migliore educazione e la comunicazione della natura del rischio, non eliminerà i fattori emotivi, culturali ed etici, ma potrà aiutare a portare la percezione del pubblico dei diversi rischi più vicina a quella dei valutatori professionali.

  1. Aria come risorsa

Forse non ci pensiamo molto spesso, ma tutti noi, insieme agli organismi della biosfera, viviamo immersi nei gas dell’atmosfera. Non è difficile comprendere perché tutto quello che avviene nella troposfera può avere ripercussioni dirette sulla composizione dell’aria. Il fenomeno accade oggi, e lo chiamiamo inquinamento, ma è accaduto anche altre volte nella storia della terra.

▲ Atmosfera

Viviamo in fondo ad un mare d’aria chiamato atmosfera. (vedere cap. 3, pag. 11 – i sistemi che sostengono la terra)

▲ Inquinamento atmosferico e smog

L’inquinamento dell’aria è la presenza di una o più sostanze chimiche nell’atmosfera in quantità e persistenza sufficiente a causare effetti dannosi agli esseri umani, alle altre forme di vita e ai materiali. Questi potenziali inquinanti vengono chiamati inquinanti primari e si mescolano orizzontalmente e verticalmente con l’aria in movimento della troposfera. Quando sono nella troposfera alcuni di questi inquinanti primari possono reagire l’uno con l’altro o con i componenti stessi dell’aria fino a formare nuovi agenti inquinanti chiamati inquinanti secondari.

Tutti questi contaminanti possono viaggiare a grande distanza prima di ricadere sulla terra sotto forma di particelle solide, goccioline o agenti chimici disciolti nelle precipitazioni. Le città, con le automobili e dell'industria hanno generalmente un'aria più inquinata delle zone rurali.

Sostanze inquinanti dell’aria

Cos’è lo smog fotochimico?

Ogni singola reazione attivata dalla luce è detta reazione fotochimica. L’inquinamento dell’aria conosciuto come smog fotochimico è una miscela di agenti inquinanti primari e secondari che si forma sotto l’influenza della luce solare, ovvero nelle giornate caratterizzate da condizioni metereologiche di stabilità e di forte insolazione. Si ottiene un insieme di oltre 100 agenti chimici, in cui la maggior parte rappresentante è l’ozono, un gas molto reattivo e tossico.

Cos’è lo smog industriale?

Trent’anni fa, città come Londra, Chicago e Pittsburgh bruciavano grosse quantità di carbone e petrolio, e questo portava in inverno a soffrire di smog industriale. Esso consiste principalmente in:

  • anidride solforosa (SO 2) e goccioline sospese di acido solforico (H 2SO4);
  • ossidi di azoto e goccioline sospese di acido nitrico (HNO 3);
  • una varietà di particelle solide sospese.

Lo smog industriale urbano è oggi raramente un problema perché il carbone ed il petrolio vengono bruciate in larghe caldaie con un controllo dell’inquinamento. Ciò nonostante è un problema per alcune aeree urbane della Cina e dell’India.

Quali fattori influenzano la formazione dello smog?

La frequenza e la serietà dello smog in una determinata zona dipendono da vari fattori, quali il clima locale, la topografia, la densità della popolazione, la quantità delle industrie, il tipo di carburante usato nell’industria, per il riscaldamento e il trasporto.

Principali responsabili di questo fenomeno sono l’anidride solforosa e gli ossidi d’azoto che, sciogliendosi nell’acqua, formano acido solforico e acido nitrico. Queste sostanze chimiche possono cadere sulla superficie terrestre sotto due forme diverse:

  • Deposizioni umide , quali pioggia acida, neve, nebbia;
  • Deposizioni secche , sotto forma di particelle acide.

Nel loro insieme vengono definite deposizioni acide (piogge acide). Queste hanno molti effetti ecologici dannosi per i sistemi terrestri se il pH scende al di sotto di 5,1 e per quelli acquatici se è inferiore a 5,5. Esse contribuiscono anche a malattie dell’apparato respiratorio, come bronchite e asma, e danneggiano edifici, metalli e parti metalliche delle automobili. Inoltre, le deposizioni acide