sadava ppt 42050 cA2 plus - Zanichelli...2. Tramite quali fattori si calcola la biodiversità di una comunità? Scegli le parole 1. Gli autotrofi / eterotrofi sintetizzano da soli

La nuova biologia.bluSeconda edizione

David Sadava, David H. HillisH. Craig Heller, Sally Hacker

Sadava et al, La nuova biologia.blu – © Zanichelli 2020

Capitolo A2

Ecologia e sostenibilità

1. I biomi terrestri /1L’ecologia è la scienza che studia le interazioni degli esseri viventi tra di loro e con il loro ambiente.

Gli ecosistemi comprendono una componente biotica (la comunità degli esseri viventi) e una componente abiotica (fattori fisici e chimici che caratterizzano un ambiente).


1. I biomi terrestri /2Gli ecologi riconoscono diversi tipi di ambienti terrestri chiamati biomibasandosi sul tipo di flora e fauna dominanti.

Questi elementi dipendono dalle condizioni climatiche, come precipitazioni e temperature.


1. I biomi terrestri /3




La tundra si trova a latitudini e altitudini elevate, dove la temperatura è quasi sempre inferiore a 0 °C e le specie animali e vegetali si sono adattate al freddo.



Gli alberi sempreverdi si sono adattati a limitare la perdita d’acqua per evaporazione e dominano le foreste boreali e le foreste temperate sempreverdi.



Le foreste temperate decidue dell’Europa centro-settentrionale cambiano aspetto con le stagioni: le piante perdono le foglie e gli animali migrano o vanno in letargo.



Le comunità tipiche delle praterie temperate, ricche di piante erbacee perenni, sono state in gran parte sostituite da ecosistemi agricoli artificiali.



I deserti freddi sono poveri di biodiversità vegetale, ma la grande quantità di semi prodotta dà sostentamento a molte specie di uccelli, insetti e roditori.



I deserti caldi sono caratterizzati dall’assenza di acqua per lunghi periodi durante l’anno.



La macchia mediterranea è dominata da arbusti sempreverdi capaci di resistere alla perdita di acqua e ai frequenti incendi naturali.



La savana è popolata da mandrie di erbivori che, spostandosi durante la stagione secca, impediscono l’espansione della foresta spinosa.



La foresta decidua tropicale si sviluppa nelle pianure calde, ricche di flora e fauna. L’attività biologica è intensa nella stagione calda e piovosa.



Le foreste pluviali sono i biomi con la massima ricchezza di specie: accolgono infatti più della metà di tutte le specie conosciute.

2. I biomi acquatici /1Nel bioma marino la temperatura, la salinità dell’acqua, le correnti e la luce determinano la formazione di regioni oceaniche con caratteristiche diverse.


2. I biomi acquatici /2A seconda della loro capacità di muoversi nell’acqua, gli animali del bioma marino vengono divisi in:

•plancton;

•bentos;

•necton.


2. I biomi acquatici /3All’interno del bioma marino si possono identificare diverse zone: zona costiera, dominio pelagico e dominio bentonico.

Le acque marine sono divise in base alla capacità di penetrazione della luce in due zone: la zona fotica e la zona afotica.


2. I biomi acquatici /4Gli ecosistemi di acqua dolce sono ricchi di specie.

In base al movimento delle acque vengono classificati in:

•laghi e stagni;

•fiumi e ruscelli;

•zone umide.



Rispondi1. Come si identifica un bioma?2. In quali regioni del pianeta si estende la foresta boreale?3. Qual è il tratto distintivo della foresta temperata decidua?4. Quali sono indicativamente i livelli di precipitazioni nella savana?

Scegli le parole

1. I …..... sono caratterizzati dalla quasi totale mancanza d’acqua per periodi prolungati.

2. Nella tundra, il suolo ghiacciato si chiama permafrost / pampas.3. Il letargo / La diapausa è l’arresto dello sviluppo in molti insetti

durante l’anno.

Ora tocca a te

Scegli un bioma tra quelli trattati nella lezione e scrivi un articolo diapprofondimento. Integra le informazioni del libro con una ricerca inRete e riporta le caratteristiche climatiche del bioma, la flora e lafauna tipiche (almeno 10 specie) e i rischi ambientali che corre.

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1. La componente biotica di un ecosistema /1Una comunità o biocenosi è costituita dall’insieme delle popolazioni di specie diverse che vivono nello stesso ambiente e interagiscono tra loro e con l’ambiente stesso.

In base alla fonte di energia che utilizzano, gli organismi occupano diversi livelli trofici:

•organismi autotrofi sono detti produttori (primo livello);•gli organismi eterotrofi sono detti consumatori (vari livelli);•i decompositori si cibano dei corpi morti degli altri organismi.


1. La componente biotica di un ecosistema /2


1. La componente biotica di un ecosistema /3Le reti alimentari sono catene visualizzate attraverso diagrammi che illustrano i ruoli svolti dai vari organismi viventi all’interno di una comunità.


1. La componente biotica di un ecosistema /4La biodiversità è la varietà degli esseri viventi che popolano un ambiente e viene valutata sulla base della ricchezza di specie e della loro abbondanza relativa.


Le associazioni vegetali sono le combinazioni di piante tipiche di un ambiente terrestre. Prendono il nome delle specie dominanti (foresta di conifere, faggeta…)


Rispondi1. Che cosa si intende per comunità e quali sono i suoi principali

livelli trofici?2. Tramite quali fattori si calcola la biodiversità di una comunità?

Scegli le parole

1. Gli autotrofi / eterotrofi sintetizzano da soli le molecole organiche energetiche.

2. La rete alimentare marina inizia con lo zooplancton / il fitoplancton.

Ora tocca a te

Documentati in Rete e costruisci uno schema che illustri un esempiodi associazione vegetale tipica del territorio italiano. Riassumile informazioni principali in un breve testo.

DATI IN AGENDA Insalata di insetti

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2. L’energia e la materia negli ecosistemi /1

Nel passaggio da un livello trofico a un altro, l’energia èparzialmente dissipata, mentre la materia viene continuamente riciclata.



Le piramidi ecologiche (dei numeri, della biomassa e dell’energia) permettono di valutare l’efficienza energetica di un ecosistema.



La velocità con cui i produttori di un ecosistemaconvertono l’energia solare in biomassa si esprime conla produttività primaria lorda (PPL).

La produttività primaria netta (PPN) corrisponde alla PPL meno l’energia usata dai produttori per crescere e per la respirazione cellulare.

Gli ecosistemi più produttivi sul pianeta sono le foreste pluviali tropicali e le barriere coralline, mentre i meno produttivi sono le distese oceaniche.



Rispondi

1. Che cosa si intende per biomassa?2. Quali sono le piramidi ecologiche di un ecosistema e a che cosa

servono?3. Che cos’è e a che cosa serve la produttività primaria netta di un

ecosistema?4. Qual è il livello di produttività delle barriere coralline?5. Che cos’è l’efficienza di produzione degli organismi?

Scegli le parole1. L’energia / La materia assunta con il cibo viene convertita per il 10%

circa in biomassa / prodotti di scarto.2. Una piramide dell’energia / dei numeri non potrà mai avere una base

più piccola dei livelli superiori.3. Gli ecosistemi più produttivi sulla terraferma sono le …........

Ora tocca a teUtilizzando la cartina presente nella slide precedente, individua dueecosistemi, uno con un valore di PPN alto e uno con valore più basso, ecerca in Rete immagini rappresentative di ciascuno di essi e di cinquespecie che lo popolano. Usa le immagini e la cartina per preparare unapresentazione (massimo 10 slide) e un intervento di 5 minuti in cui spieghile differenze tra i due ecosistemi.

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3. La componente abiotica di un ecosistema /1

La componente abiotica è l’insieme dei fattori fisici e chimici che caratterizzano un ambiente e condizionano la sopravvivenza degli organismi.

Comprende luce, temperatura, acidità, caratteristiche del suolo, presenza di sali minerali, ossigeno e acqua.



La luce condiziona lo sviluppo delle piante, che la catturano attraverso i pigmenti e la convertono in carboidrati per mezzo della fotosintesi.

I pigmenti sfruttano diverse lunghezza d’onda della luce visibile



Le specie criofile vivono a temperature molto basse, le mesofile vivono a temperature intermedie e le termofileresistono a temperature anche molto elevate.



Gli organismi aerobi obbligati vivono solo se c’è ossigeno nel loro ambiente.

Gli aerobi facoltativi vivono anche in assenza di ossigeno.

Gli anaerobi obbligati vivono solo in assenza di ossigeno.



Rispondi1. Perché la pressione è un fattore abiotico importante?2. Qual è la caratteristica e la funzione dei pigmenti fotosintetici?3. Quali sono le cause naturali dell’effetto serra?

Scegli le parole1. Le specie . . . . . . . . . . si sono adattate a vivere a basse

temperature.2. Gli esseri viventi che non sopravvivono in presenza di ossigeno

si definiscono aerobi facoltativi / anaerobi obbligati.

Ora tocca a te

Aiutandoti con le informazioni presenti in questa lezione e con unaricerca in Rete, individua i valori ottimali dei fattori abiotici per lasopravvivenza di queste specie: un’orchidea Phalaenopsis, uncorallo rosso Corallium rubrum e un proteo Proteus anguinus.

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3. I cicli biogeochimici /1

I cicli biogeochimici descrivono come un elemento o un composto chimico circola tra atmosfera, idrosfera, litosfera e biosfera.

Il ciclo dell’acqua è alimentato dal Sole.Avviene soprattutto a livello degli oceani e in parte sulla terraferma grazie all’evaporazione dal suolo e alla traspirazione dalle piante.



Il ciclo dell’azoto è alimentato dall’atmosfera, ricca di N2, dalla quale attingono i batteri azotofissatori, che convertono N2 in molecole utili per le piante.



Il ciclo del carbonio coinvolge diversi serbatoi: le rocce e i sedimenti marini, gli oceani e l’atmosfera.



Il ciclo del fosforo interessa la litosfera, l’idrosfera e la biosfera, ma non l’atmosfera.



L’alterazione del ciclo dello zolfo genera le piogge acide, che possono causare gravi danni alle piante e ai monumenti.



Rispondi1. Che cosa sono i cicli biogeochimici?2. Quali funzioni svolgono i batteri azotofissatori, nitrificanti e denitrificanti?3. Quali sono le caratteristiche del ciclo del fosforo?4. Perché le falde acquifere si stanno esaurendo?

Scegli le parole1. Il ciclo dell’acqua viene alimentato dal Sole / dalla pioggia.2. L’acqua evaporata ritorna in mare per il 10% / 90% con le precipitazioni.3. Le …........ sono precipitazioni con alte concentrazioni di acidi di zolfo e

di azoto.

Ora tocca a teI negazionisti del cambiamento climatico sostengono che alteconcentrazioni di CO2 in atmosfera favoriscono la crescita dellepiante. Tuttavia, diversi esperimenti dimostrano che questa tesi èerrata. Cerca informazioni a riguardo (partendo dal sito di ScientificAmerican) e scrivi un breve testo riassuntivo.

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4. L’essere umano e lo sfruttamento della Terra /1Le fonti di energia si dividono in primarie (come il carbone e il Sole) e secondarie (come la benzina o l’energia elettrica).

Si possono poi suddividere in:

•fonti rinnovabili, che si ritrasformano in tempi brevi;

•fonti non rinnovabili, che provengono da riserve abbondanti sulla Terra, ma non inesauribili.


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4. L’essere umano e lo sfruttamento della Terra /2L’impronta ecologica si calcola mettendo in relazionela quantità di risorse alimentari ed energetiche consumate con l’area necessaria per produrre queste risorse.

È un indicatore utile a monitorare l’uso delle risorse ecologiche disponibili sul nostro pianeta.


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Le variazioni dell’impronta ecologica tra nazioni

4. L’essere umano e lo sfruttamento della Terra /3

Lo sviluppo sostenibile consente di soddisfare i bisogni attuali senza impedire alle generazioni future di soddisfare i propri.


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L’Agenda 21 è un documento che contiene il programma d’azione per garantire uno sviluppo sostenibile nel Ventunesimo secolo (1992, Conferenza sull’ambiente e lo sviluppo delle Nazioni Unite).

L’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile è un documento che contiene gli obiettivi da raggiungere in ambito sociale, economico e ambientale (2002, summit mondiale sullo sviluppo sostenibile).


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4. Il modello di economia circolare /1

Il modello di economia circolare consente un utilizzo piùefficiente delle risorse e riduce la produzione dei rifiuti.


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4. Il modello di economia circolare /2Nell’economia circolare ogni sostanza è utilizzata in un altro processo all’interno di un ciclo biologico o di un ciclo tecnico.


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4. Il modello di economia circolare /3La gestione dei rifiuti di plastica è un’emergenza ambientale globale e richiede uno sforzo condiviso per poter essere risolta.

I rifiuti di plastica possono entrare nel ciclo alimentaredi molti animali, portandoli spesso alla morte.


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Rispondi1. Che cosa si intende con «biomasse»?2. Quali sono le principali fonti di energia rinnovabili?3. Qual è una definizione di «sviluppo sostenibile» e quando è

stata data?

Scegli le parole1. Il carbone e il Sole sono due esempi di fonte primaria /

secondaria.2. Per monitorare il raggiungimento degli obiettivi dell’Agenda

2030 sono stati sviluppati degli ….................. .

Ora tocca a teDividetevi in piccoli gruppi e scegliete un SDG dell’Agenda 2030.Cercate informazioni in Rete e realizzate una presentazione di10 minuti che illustri perché è un traguardo importante daraggiungere.

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