Scheda lavoro 11 ENERGIA Catena miele

RSA-Junior
SCHEDA LAVORO
Nr. 11
Le risorse naturali: ENERGIA
UNA CATENA DI MIELE
Laboratorio – Gioco di simulazione
Un fuoco che brucia sembra una cosa viva, richiama alla mente immagini di luce e di
calore. Il processo di combustione implica una trasformazione di energia. Da
dove viene l’energia che fa muovere il mondo? Da dove prendono l’energia gli esseri
viventi? L’energia del sole è la molla principale di tutta la vita sul pianeta, uomo
compreso. Senza di esso l’intera terra sarebbe un’enorme globo di ghiaccio. Al sole
dobbiamo il cibo, ma anche la gran parte dei combustibili. Tuttavia non riusciamo ad
utilizzare direttamente l’energia del sole se non attraverso una serie di passaggi. Il
trasferimento di energia chimica dalla sorgente, cioè i vegetali avviene attraverso una
serie di organismi che mangiano e sono mangiati, più noto con il nome di catena
alimentare.
Il Sole e la Vita
Obiettivi
comprendere il concetto di catena alimentare
comprendere il concetto di flusso energetico
Materiali occorrenti:
carta crespa colorata, colla, forbici, un sacchetto per alimenti
per ogni bambino, crackers non salati, miele
Durata/Luogo
due ore / all’aperto o al chiuso
Descrizione attività
Si sceglie un catena alimentare nota, ad esempio: alberi, piante erbacee - conigli, mucche,
uccelli, bruchi - uomo, lupo, falco. Ad ogni bambino si assegna il ruolo di uno degli
anelli della catena, avendo l’accortezza di avere in proporzione più piante che animali
erbivori e questi in numero maggiore dei carnivori. In tal modo si evidenzierà, alla fine del
gioco, il concetto importante di piramide alimentare. Ogni partecipante deve entrare
nel ruolo, utilizzando per mascherarsi la carta crespa. Quando tutti saranno pronti, il
conduttore che interpreta il sole, inviterà tutti i partecipanti a procurarsi il cibo
necessario alla loro sopravvivenza. Solo le piante potranno trovare cibo chiedendolo
direttamente al sole. Il conduttore a questo punto inscenerà un simbolica fotosintesi
assieme alle piante: la sua energia, rappresentata dal giallo miele, verrà intrappolata dai
crackers che rappresentano gli atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno che formano i
carboidrati. Ogni pianta riceverà dal sole un adeguato numero di “panini” al miele,
sufficienti al loro sostentamento e ad essere immagazzinate come riserva nel sacchetto
messo a disposizione di ogni partecipante. A questo punto anche gli animali erbivori si
renderanno conto di avere del cibo pronto e andranno a prendere i panini al miele delle
piante. Alla fine anche i carnivori si potranno sfamare con i panini al miele degli erbivori.
Ma attenzione, cosa accade se ad un partecipante finiscono i panini?
L’attività si conclude con una conversazione guidata, che porrà l’attenzione su come
i singoli appartenenti alla catena alimentare hanno condotto il gioco: se per esempio si
sono fatti prendere dalla voracità, o se hanno pensato a cosa sarebbe accaduto se gli
elementi del precedente anello della catena fossero spariti per un qualsiasi motivo,
compreso un loro “eccessivo appetito”.
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SCHEDA LAVORO
Nr. 11
Per approfondire.
In un ecosistema non esiste una unica catena alimentare, bensì molteplici che si
intrecciano a formare una rete alimentare. Una comunità risulta ovviamente più stabile se ogni
specie non ha una sola preda e se a sua volta ha molteplici predatori. In tal caso se viene a
mancare un anello di una catena, un’altro può sostituirlo senza alterare l’equilibrio globale
dell’ecosistema. Ne consegue una delle leggi fondamentali che regolano gli equilibri degli
ecosistemi: i sistemi più complessi sono quelli più stabili. Altra legge non meno importante
che regola gli ecosistemi é: in natura non esistono sprechi. Difatti il cibo non digerito da piante
ed animali come pure piante ed animali morti, contengono ancora energia e materie prime. Altri
consumatori detti decompositori possono nutrirsi di queste sostanze riducendole in frammenti
sempre più piccoli. Molti decompositori digeriscono solo una parte di tale materiale e producono a
loro volta degli scarti, che solo batteri e funghi sono in grado di riutilizzare trasformandoli in
sostanze chimiche semplici che vengono assorbite dalle piante come concime.
Il 99% dell’energia che entra ed esce dal sistema terrestre viene fornita dalla combustione
solare. Il 47% viene assorbita passando nell’atmosfera e riscalda aria, acqua e terra. Il 23%
alimenta il ciclo dell’acqua. Meno dell’1% muove venti e correnti. All’incirca il 30% viene
nuovamente riflessa nello spazio (le grandi superfici pianeggianti sia acquatiche che terrestri
funzionano come dei grandissimi specchi). La rimanente (47%) riscalda la biosfera o alimenta il
ciclo dell’acqua (23%). Il sole fornisce alla terra energia calore che riscalda la terra ed alimenta i
grandi cicli geotermici e geofisici ed energia luminosa che consente il processo della
fotosintesi. Il termine fotosintesi significa "fabbricare cose con la luce". Le piante catturano
l’energia luminosa, la trasformano in energia chimica immagazzinata nelle cellule, e la utilizzano
per i loro processi vitali. Sono definite organismi autotrofi, cioé che producono il loro nutrimento da
sole. Sono anche dette organismi produttori poichè attraverso la fotosintesi producono sostanze
più complesse rispetto a quelle di partenza. L’energia luminosa viene catturata dalla clorofilla,
pigmento verde contenuto nei vegetali, per trasformare acqua ed anidride carbonica in zuccheri
nei quali viene immagazzinata come energia di legame chimico. Il sottoprodotto della reazione
chimica è l’ossigeno, che viene liberato in atmosfera. Questo sottoprodotto di scarto è
indispensabile sia alle piante che agli animali per respirare, cioè compiere il processo di
combustione che libera l’energia immagazzinata nel cibo e/o nei tessuti dell’organismo e che serve
per svolgere le varie funzioni metaboliche. Il prodotto di scarto della respirazione è l’anidride
carbonica, che viene riciclata durante il giorno dalle piante per compiere la fotosintesi.
Tutta l’energia solare ricevuta dalla terra ritorna prima o poi nello spazio come radiazione
calorifica, tranne una piccola parte che va a formare i giacimenti fossili. In determinati periodi
geologici, il clima caldo umido favorì la crescita di rigogliose foreste in ambienti paludosi. Questi
polmoni verdi accumularono attraverso la fotosintesi grandi quantità di energia solare. Per
centinaia e migliaia di anni le piante si avvicendarono a ciclo continuo. Il legno delle piante morte
si accumulò nell’acqua e venne coperto da altro materiale vegetale. In queste condizioni, in
assenza di aria e sotto elevate pressioni e temperature dei batteri trasformarono la massa vegetale
in carbone che noi ora utilizziamo come combustibile. Ma l’energia che sprigiona il carbone
bruciando, non è altro che quella solare immagazzinata dalle piante di quelle antiche foreste,
attraverso la fotosintesi. Tutti i processi fisico-chimici e biologici che avvengono sul nostro pianeta
implicano delle trasformazioni di energia, durante le quali una parte di energia si degrada
irreversibilmente in energia calore che si disperde in atmosfera. Es. la sensazione di calore che
avvertiamo dopo una corsa o un movimento molto intenso.
Nel sistema terrestre l’energia non si crea nè si distrugge, bensì si trasforma. L’energia
solare si trasforma in energia di legame chimico attraverso la fotosintesi e può trasformarsi in
energia cinetica con il movimento o in energia potenziale immagazzinata nei tessuti. Ma alla fine si
disperde gradualmente come energia calore.
Nella biosfera l’energia è un flusso che entra ed esce dagli ecosistemi, senza alcuna possibilità di
rientrare in ciclo. Il sole è l’unica fonte di energia che può garantire il flusso in entrata.