Quaderno di Scienze della Terra

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Quaderno di Scienze della Terra
Liceo Scientifico “Ettore Majorana” - Guidonia
1 - L’EFFETTO SERRA
Un numero sempre maggiore di scienziati ritiene che nell’ultimo secolo l’aumento della CO2 legato
al consumo dei combustibili fossili abbia determinato un incremento della temperatura media
globale (cioè di tutto il pianeta) di circa 0.5 °C. Si prevede che un raddoppio della CO2 possa
portare nel giro di 40-50 anni ad un incremento di 3-4 °C.Alcuni scienziati, però, non concordano
con questi valori, perché ritengono che i dati di cui disponiamo siano insufficienti per consentirci di
fare previsioni sul futuro andamento del clima in rapporto all’effetto serra.
1) Il grafico della Fig. 1 mostra la variazione di concentrazione di CO2 misurata a Mauna Loa, nelle
Hawai, negli anni 1958-1978. La curva del grafico è detta curva di Keeling, dal nome dello
scienziato americano che per primo ha effettuato misure sistematiche sulla concentrazione di CO2
dell’aria. Le oscillazioni del grafico sono dovute alle variazioni stagionali della concentrazione di
CO2 nell’aria: quando riprende l’attività di fotosintesi delle piante, in primavera-estate, la CO2
diminuisce, quando poi rallenta, in autunno-inverno, la CO2 aumenta. La linea nera centrale invece
rappresenta i valori medi riferiti a ciascun anno.
2) Anche in Italia, a partire dalla fine degli anni Ottanta del secolo scorso, si sono avviati sistemi di
monitoraggio del contenuto di CO2 dell’aria nell’Appennino tosco-emiliano, sul Monte Rosa e a
Lampedusa. Osserva il grafico della Fig. 2, corrispondente ai valori registrati a Lampedusa. Le
rilevazioni di ogni anno hanno inizio con un picco verso l’alto in corrispondenza del mese più
freddo, proseguono raggiungendo un picco verso il basso in corrispondenza del mese più caldo, per
risalire verso un nuovo picco all’inizio dell’anno successivo.
Fig. 1. Curva di Feeling.
Fig. 2. Valori medi della concentrazione di CO2 rilevati
a Lampedusa
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a) Osserva l’andamento complessivo del grafico della Fig. 1. Che cosa si può sostenere
relativamente all’andamento della concentrazione di CO2 nel tempo?
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b) Considerando i valori medi riportati nella Fig. 1 (la linea centrale del grafico), calcola
l’incremento della concentrazione della CO2 dal 1975 al 1979 compresi. Considerando poi i valori
medi riportati nella Fig. 2, calcola l’incremento della concentrazione di CO2 dal 1993 al 1997
compresi. I valori degli incrementi nei due casi, sono simili o differiscono tra loro? Quali
potrebbero essere le misure più efficaci per ridurre le emissioni di CO2?
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2 - DAI MATERIALI DELLA TERRA AI MONUMENTI DELL’UOMO
In questa esercitazione potrai esaminare gli impieghi che alcuni materiali della Terra hanno avuto
nel corso del tempo.
Per ciascuno dei monumenti sotto elencati è indicato il tipo di materiale utilizzato per la sua
costruzione. In base alle tue conoscenze o attraverso ricerche in Internet o su testi di scienze riporta
le tue annotazioni (tipo di roccia, origine, composizione, possibile località di provenienza ecc.). Se
una costruzione è fatta da più materiali riporta le tue osservazioni solo sulla componente indicata in
corsivo a fianco del nome del monumento.
Elenco:
1) amigdale, raschiatoi ed altri utensili litici
selce
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2) Colosseo
travertino
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3) Catacombe
tufo
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4) Elefante di Catania
basalto
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5) Teatro alla Scala
granito
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6) Empire State Building
basamento in acciaio e cemento
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3 - FIUMI E ALLUVIONI
Leggi attentamente il seguente brano che illustra come i fiumi, anziché luoghi di svago e di
ricreazione come dovrebbero essere, a volte possono provocare spaventose catastrofi.
Piove da una settimana lungo tutto il bacino del Tevere - a Perugia come a Roma - e il fiume
dei romani si carica di acque limacciose dagli Appennini fino alla zona costiera. A Orte,
improvvisamente, il fiume esonda e occupa l'ultima pianura libera dalle costruzioni prima della
capitale. Ma non è sufficiente ad arginare la piena, che raggiunge Castel Giubileo e supera l'ultimo
sbarramento artificiale all'altezza del Grande raccordo anulare. La piena arriva a ponte Flaminio,
passa sotto le arcate, poi raggiunge ponte Milvio, che non è solo più antico di 2100 anni, ma anche
molto più basso. I detriti, i tronchi d'albero strappati ai boschi, le immondizie e i rottami si
incastrano fra le arcate e ostruiscono le luci del ponte creando un gigantesco tappo che sbarra le
acque del Tevere. Appena a nord di ponte Milvio resistono gli unici argini naturali urbani ancora
quasi intatti, non ci sono muri né opere di contenimento.
È un attimo: proprio lì il fiume tracima e l'alluvione investe Roma. [...]. I1 Tevere non
ritrova il suo corso e si disperde nelle stradine del centro, aggira i monumenti e allaga le chiese:
solo dopo ponte Marconi - ormai in periferia - rientra nel suo alveo.
Questa non è una cronaca del passato. Questo è quanto potrà avvenire nel prossimo futuro,
almeno secondo uno studio dell'Istituto regionale per la protezione idrogeologica (Irpi) del Cnr e
dell'Autorità di bacino del Tevere: un'alluvione a Roma, come secoli fa, quando il fiume era solito
uscire dagli argini anche più di una volta all'anno, come testimoniano le targhe di marmo fissate sui
muri delle chiese del centro della capitale a segnare il livello impressionante raggiunto dalle acque.
La piena del 1598, per esempio, viene ricordata da una lapide affissa dai frati domenicani sulla
facciata di Santa Maria sopra Minerva, uno dei luoghi più di frequente soggetti a inondazione: la
lapide si trova a quasi 4 metri da terra.
Dalla costruzione dei grandi argini in pietra nel 1870 - dopo l'ultima, paurosa alluvione – il
Tevere non ha più causato danni a Roma. Ma bastano davvero gli argini a impedire le alluvioni?
Ho percorso in gommone il Tevere da Orte alla foce di Ostia: nella vasta pianura a nord
della capitale il fiume si snoda in ampi meandri e si muove come un grande serpente d'acqua che
scorre sinuoso creando un universo ormai percepibile solo dal basso. Fatto non solo di muraglie di
pietra e argini, ma anche di passeggiate a piedi, di tranquillità e di oasi naturalistiche. E appena si
entra in città ad accoglierti è un mondo tutto da scoprire. Sotto ponte Matteotti – in pieno centro di
Roma - vivono nutrie, germani e perfino aironi e variopinti martin pescatori, in un ecosistema
marginale appena sotto al traffico più caotico che si possa immaginare. Un tempo il Tevere era
quasi tutto così. [...]. Decine di romani <<veri>> si godevano i bagni e il sole lungo gli argini e sui
barconi ancorati alle rive, mentre i ciriolari pescavano le anguille appena più a valle e dagli
impalcati venivano calate le reti a bilancia.
Era il Tevere del dopoguerra e di Poveri ma belli, quello di Barcarolo romano, molto più
che un corso d'acqua, parte integrante del tessuto sociale cittadino, via di comunicazione primaria e
crocevia di sentimenti, di fughe e di speranze.
Oggi il Tevere non è più biondo: quello era il colore dei sedimenti trasportati dalla corrente
che, una volta, arrivavano integri al mare e rinascevano naturalmente le spiagge seguendo i ritmi
naturali del pianeta. Ma le cave disseminate a decine sul greto e le dighe impoveriscono
sensibilmente il carico sedimentario del Tevere, che si presenta oggi di un colore verdastro, mentre
le spiagge laziali - private del loro apporto naturale di sabbia - sono alla mercé dell'erosione marina,
problema molto grave soprattutto a Ostia. [...]
tratto da: Mario Tozzi, Gaia, Rizzoli 2004.
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Rispondi ora alle seguenti domande:
1) Che cosa sono e in quale tratto del fiume si formano i meandri?
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2) In che modo i fiumi sono collegati all'erosione marina delle spiagge e alla loro progressiva
sparizione?
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3) Al giorno d'oggi la gente trascura i fiumi; sembra avere dimenticato che le più antiche società
sono figlie dei fiumi e che gran parte delle vicende dell'umanità si sono dipanate lungo i corsi
d’acqua. Ti ricordi di qualche fiume che ha avuto un ruolo importante nella storia?
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4) Nel 1966-una devastante alluvione colpì un'altra importantissima città d'arte italiana, provocando
ingenti danni anche al patrimonio artistico. Di quale città si tratta e da quale fiume è attraversata?
Fai una ricerca per documentarti su questa tremenda sciagura.
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5) Se vivi in una città attraversata da un fiume o nei pressi di una città attraversata da un fiume sei a
conoscenza di esondazioni che si sono verificate in tempi recenti? In tal caso documentati su queste
esondazioni.
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4 - L’ERUZIONE DEL VESUVIO DEL 1944
Leggi attentamente il seguente brano che si riferisce all'eruzione del Vesuvio del 1944.
Uno scricchiolìo orrendo correva nell' aria, come d'ossa rotte, stritolate. E su quell'alto strepito, sui
pianti, sugli urli di terrore del popolo, che correva qua e là brancolando per le vie come cieco, si
alzava, squarciando il cielo, un temibile grido. Il Vesuvio urlava nella notte, sputando sangue e
fuoco. Dal giorno che vide l'ultima rovina di Ercolano e Pompei, sepolte vive nella tomba di cenere
e lapilli non s'era mai udita in cielo una così orrenda voce [....].
Un'immensa nube nera simile al sacco della seppia (e “seccia” è chiamata appunto tale nube),
gonfia di cenere e lapilli infocati si andava strappando a fatica dalla vetta del Vesuvio e, spinta dal
vento, che per miracolosa fortuna di Napoli soffiava da nordovest, si trascinava lentamente nel cielo
verso Castellamare di Stabia. Lo strepito che faceva quella nera nube gonfia di lapilli rotolando nel
cielo era simile al cigolio di un carro carico di pietre che si avvii per una strada sconvolta. Ogni
tanto, da qualche strappo della nube, si rovesciava sulla terra e sul mare un diluvio di lapilli, che
cadevano sui campi e sulla dura crosta delle onde col fragore, appunto, di un carro che rovesci il suo
carico: e i lapilli, toccando il terreno e la dura crosta marina sollevavano nembi di polvere rossastra
che si spandeva in cielo oscurando gli astri, [....].
Nell'aprile del 1944, dopo avere per giorni e giorni squassatola terra e vomitato torrenti di fuoco, il
Vesuvio si era spento. Non si era spento a poco a poco ma d'un tratto: avvoltasi la fronte in un
sudario di fredde nuvole aveva gettato all'improvviso un grido, e il gelo della morte aveva
impietrito le sue vene di lava ardente. Il dio di Napoli, il totem del popolo napoletano, era morto.
tratto da: C. Malaparte, La pelle, Mondadori 2001.
Rispondi ora alle seguenti domande:
1) A quale altra eruzione del Vesuvio ci si riferisce nel brano?
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2) Indica le cause che sono all'origine delle violente eruzioni del Vesuvio. Quali sono le
caratteristiche principali di queste eruzioni?
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3) Perché le eruzioni esplosive come quelle del Vesuvio sono anche chiamate “pliniane”?
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4) Perché dopo un'eruzione si formano nuvole (nel testo: avvoltasi la fronte in un sudario di fredde
nuvole…)?
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5 - COME COMPORTARSI DURANTE UN TERREMOTO
Per cominciare
L’attività proposta fa riferimento al sisma avvenuto in Umbria nel l982 che colpì città come
Gubbio, Nocera Umbra, Foligno. La carta delle isosisme (linee che uniscono i punti in cui si è
registrata la stessa intensità sismica) di Fig. 1 è stata costruita dall'lstituto Nazionale di Geofisica in
base alle risposte ai questionari distribuiti alla popolazione delle località colpite dal sisma.
1 Leggi attentamente i passi riportati nella Tabella 1, ottenuti da
lettere scritte ad amici lontani per raccontare l'esperienza del
terremoto oppure da altra fonte documentaria. Da questi testi si
ricavano indicazioni sull'intensità del terremoto (testi in corsivo)
e sui comportamenti tenuti in genere dalle popolazioni colpite
dal sisma (testi sottolineati).
2 I numeri si riferiscono a un dato comportamento: per ciascuno
scrivi nella colonna “Comportamento” se secondo te è corretto
oppure scorretto. Scrivi inoltre di fianco a ogni frase scritta in
corsivo, che si riferisce ai danni subiti, il valore dell'intensità del
terremoto in quella località secondo la scala Mercalli (v. Fig. 2).
Fig. 1. Isosisme del
terremoto del 17 ottobre
1982 in Umbria (sopra).
Fig. 2. Scala MercalliCancani-Sieberg* (a
destra).
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Tabella 1. Valutazione dei comportamenti durante un terremoto.
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Rispondi inoltre alle seguenti domande.
1 – Qual è il valore della scala Mercalli raggiunto nella zona epicentrale del terremoto?
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2 - La casa in cui abiti si trova in una zona sismica? Motiva la tua risposta.
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3 – Sei a conoscenza di altri forti terremoti che si sono verificati in Italia negli ultimi decenni? Se si,
scrivi dove si sono verificati e quando.
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4 – La distribuzione di vulcani e terremoti sulla superficie terrestre è uniforme oppure questi
fenomeni sono particolarmente concentrati in alcune aree? Fai un esempio.
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