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Lezioni sui Cambiamenti Climatici 1
UQ 3 Maggio 07 Automobili e ozono
UQ 2 Mar 07 L'aria urbana
I cambiamenti climatici 2007 speciale IPCC
UQ 1 Nov Dic 06 Le particelle presenti nell'aria
Speciale: ottobre 2006 L'informazione
No 10 Settembre 2006 Le emissioni in Africa
No 9 Luglio 06 Il traffico aereo
Speciale: Giugno 06 Summit sul clima
No 8 Aprile 2006 Ozono e ciclo N2
No 7 Marzo 2006 I modelli climatici
No 6 Feb. 2006 piogge acide
No 5 Gen. 2006 zolfo marino
Speciale: Nov 05 Ozzy Ozono
No 4 Ott. 2005 luce/satelliti
Speciale: Sett 05 Cicloni
No 3 Sett. 2005 metano/energia
Speciale: luglio 05 Una serra come pianeta
No 2 giugno 2005 foreste/aerosol
No 1 maggio 2005 vegetazione/CO2
R: Monitoraggio dell'anidride carbonica
C: Fotosintesi e emissioni delle piante
A: Attività
L: Links
I: Informazioni per gli insegnanti
     

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contesto

Contesto

Parole chiave:

fotosintesi, ciclo del carbonio, assimilazione, de-assimilazione, emissioni delle piante

 Il ciclo dell'anidride carbonica

Durante le lezioni di biologia avete studiato il processo della fotosintesi. Con l'aiuto dell'energia solare, le piante trasformano l'anidride carbonica (CO2) e l'acqua (H2O) in biomolecole organiche (in un primo momento glucosio) e ossigeno (O2). Per crescere le piante necessitano anche di altri composti: minerali, fosfati, nitrati, ecc. Nel disegno qui sotto, questi composti sono rappresentati da cerchi di color marrone. Non dobbiamo dimenticare, inoltre, che durante la crescita le piante assorbono CO2 e rilasciano O2.

 

biomass formation

biomass decomposition

1. a+b) Ciclo naturale della formazione e del degrado della biomassa. Gli organismi di colore grigio della seconda immagine sono batteri e microrganismi del suolo.
Schema a cura di: Elmar Uherek
 

Contemporaneamente la biomassa si decompone. In autunno molti alberi perdono le foglie. Queste, cadendo a terra, vengono decomposte e digerite da insetti, vermi, larve e acari. In questo modo si forma l'humus. I batteri provocano un'ulteriore decomposizione (la cosiddetta mineralizzazione) producendo anidride carbonica, acqua ed alcuni minerali. Durante la decomposizione viene rilasciata energia, gli organismi trattengono l'ossigeno e rilasciano l'anidride carbonica così come gli animali superiori. A questo punto il ciclo si chiude.

Domanda: Sapresti inserire i termini "assimilazione" e "de-assimilazione" nello schema qui sopra? Se non li conosci, cerca il loro significato su internet.


 

In primavera la natura preleva dall'aria più anidride carbonica di quanta ne rilasci. Nel resto dell'anno i processi di decomposizione rilasciano più CO2 di quanta ne prelevino le piante. La concentrazione di CO2 nell'aria segue un andamento stagionale. Nell'ultimo secolo la quantità totale di CO2 è aumentata costantemente; ciò si deve al contributo umano attraverso la combustione di carbone, petrolio e gas naturale. Non a caso le emissioni di CO2 raggiungono i picchi più alti in inverno con l'accensione dei riscaldamenti.
 

Mauna Loa CO2

2. Variazione stagionale della concentrazione di CO2 (in ppm) basata sui valori giornalieri per il periodo 2001-2003, misurati presso l'osservatorio di Mauna Loa. Clicca qui per ingrandire l'immagine!

 Le emissioni organiche e i profumi della foresta
 

Great smooky mountains

3. Le emissioni di gas dagli alberi e la conversione di questi gas in particelle fini di aerosol sono probabilmente le cause della foschia bluastra che caratterizza le Great Smoky Mountains (USA).

 

Le piante trasformano l'anidride carbonica e l'acqua in biomolecole, dalle quali costruiscono le cellule, che a loro volta formano foglie, legno e altri tessuti.

Le piante emettono ossigeno durante la fotosintesi ed anidride carbonica durante la respirazione. Ma oltre a questi composti, emettono una grande varietà di sostanze organiche, anche se in quantità inferiori. I più abbondanti sono l'isoprene (una piccola molecola che contiene cinque atomi di carbonio) e i terpeni. Questi ultimi sono molecole di grandi dimensioni che costituiscono la base degli odori tipici di foreste, frutti e fiori. Questi composti vengono emessi quando la luce colpisce le piante, quando la temperatura aumenta e quando le piante sono sottoposte a stress (siccità, danni, infestazioni da parassiti). I terpeni, una volta emessi in atmosfera, si ossidano e formano particelle.

Autore: Elmar Uherek
Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany
Versione italiana: Matteo Rinaldi e Simonetta De Angelis

 

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