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ECOLOGIA E SOSTENIBILITA' - Coggle Diagram
ECOLOGIA E SOSTENIBILITA'
gli esseri viventi e l'ambiente
le relazioni fra la Terra e gli esseri viventi
la Terra ha delle caratteristiche che hanno reso possibile la comparsa degli esseri viventi
la posizione rispetto al Sole, che consente all'acqua di essere sia allo stato liquido che solido e gassoso.
la rotazione causa l'alternanza tra luce e buio, quindi del dì e della notte
l'inclinazione dell'asse terrestre, che determina l'esistenza delle stagioni
ci sono tutti gli elementi necessari per il processo vitale e l'atmosfera è formata da gas non nocivi oppure utili per gli esseri viventi
inoltre i cambiamenti della crosta terrestre hanno determinato la formazione di diversi ambienti
l'ecologia studia gli ecosistemi
il biologo tedesco Ernst Haeckel coniò il termine "ecologia" per indicare una disciplina che studia i livelli di organizzazione della vita e ad occuparsi dei sistemi che comprendono la totalità dei viventi
nel 1866
gli ecosistemi sono formati da due componenti
componente biotica: l'insieme di viventi che abitano nello stesso ambiente
componente abiotica: caratteristiche fisiche, chimiche e climatiche caratterizzanti di una determinata area
i biomi terrestri
le caratteristiche geologiche e climatiche formano i BIOMI che coinvolgono più continenti
i biomi terrestri sono classificati dalla vegetazione
TUNDRA: l'ambiente più freddo, si trova nelle zone artiche e di montagna elevata. E' caratterizzata da piante che crescono solo nei mesi caldi; le precipitazioni sono molto limitate ma si ha un accumulo di umidità. Gli animali più comuni sono le renne, gli orsi polari e diversi tipi di uccelli.
FORESTE TEMPERATE SEMPREVERDI: si estendono lungo la costa dei continenti. Inverni miti e piovosi ed estati fresche e secche. Caratterizzate da conifere e piante sempreverdi come faggio; gli animali presenti sono simili a quelli delle foreste boreali.
DESERTO FREDDO: regioni aride di medie-alte altitudini; caratterizzato da elevate escursioni termiche. La vegetazione caratterizzata da piccoli arbusti, grande quantità di insetti, uccelli e roditori.
FORESTA SPINOSA E SAVANA TROPICALE: è ai confini dei deserti caldi, il clima è semiarido con piogge quasi assenti durante l'inverno ma che possono essere abbondanti durante la stagione estiva. La vegetazione è caratterizzata da arbusti spinosi, cactus e baobab. Diffusione di mammiferi e scarsità di uccelli, insetti e rettili.
FORESTA DECIDUA TROPICALE: aree simili alle foreste spinose con stagione delle piogge più marcata. Sono presenti alberi che perdono le foglie nella stagione secca; gli animali hanno un ruolo fondamentale nell'impollinazione della vegetazione.
FORESTA BOREALE: si trova ad altitudini inferiori alla tundra, con inverni lunghi ed estati brevi; caratterizzata da conifere. Invece la fauna è variegata e si trovano: alci, cervi, lupi, orsi e grande varietà di uccelli, insetti e roditori.
PRATERIE TEMPERATE: aree con precipitazioni scarse durante l'anno, con inverni freddi ed estati calde. Caratterizzata da grandi distese erbose; gli animali più diffusi sono i mammiferi.
DESERTO CALDO: sono ambienti molto aridi con precipitazioni scarse. Vegetazioni più vaste dei deserti freddi; fauna costituita da insetti, rettili, roditori e alcuni mammiferi di medie dimensioni
MACCHIA MEDITERRANEA: si trova lungo le coste occidentali e lungo i paesi che si affacciano sul mediterraneo. Le estati sono calde e secche, mentre gli inverni sono freschi e umidi. La vegetazione è caratterizzata da arbusti e alberi sempreverdi; gli animali sono gli uccelli migratori, rettili, roditori e insetti.
FORESTE PLUVIALI TROPICALI: sono ambienti ricchi di biodiversità del mondo vegetale e animale. Caratterizzato da alte temperature e piogge abbondanti tutto l'anno.
i biomi acquatici
hanno un'estensione maggiore ai continenti
si possono individuare delle regioni oceaniche in base alla variazione di temperatura
il BENTHOS: formato dagli animali che vivono nel fondale marino
il PLANCTON: costituito da animali che sono trasportati dalle correnti marine
il NECTON: composto da animali che nuotano attivamente
la componente biotica di un ecosistema
le comunità di viventi
il singolo organismo appartiene ad una specie
per popolazione si intende gli individui della stessa specie che vivono nello stesso ecosistema
l'insieme di popolazioni appartenenti a specie diverse formano le comunità
l'ambiente caratteristico di una determinata specie si chiama Habitat
le relazioni alimentari
i rapporti di una comunità sono principalmente relazioni trofiche
a seconda del livello e della tipologia di nutrimenti gli eterotrofi occupano vari livelli
consumatori primari: animali erbivori
consumatori secondari: i carnivori
consumatori terziari: carnivori che si nutrono di consumatori secondari
le reti alimentari sono sostenute da un flusso di energie, principalmente dal Sole
le piramidi ecologiche consentono di rappresentare graficamente l'efficienza di un ecosistema analizzando il numero di esemplari, la biomassa e l'energia di ogni livello trofico
le nicchie ecologiche
all'interno di ogni habitat ogni popolazione occupa uno spazio fisico e interagisce con altri organismi, questo corrispondente ad una nicchia ecologica
quando due popolazioni di specie diverse condividono la stessa nicchia di dicono in competizione
la specie più debole è soppiantata dalla specie più forte per un principio di esclusione competitiva
l'evoluzione degli ecosistemi
quando compare una nuova isola, l'ambiente è privo di una forma di vita stabile
le cosiddette specie pioniere attecchiscono e avviano un processo di successione ecologica primaria
una volta raggiunta una condizione di equilibrio gli ecosistemi stabili acquisiscono una proprietà di omeostasi
ovvero la capacità di tollerare eventi che alterano momentaneamente l'equilibrio
l'analisi delle popolazioni
i modelli di crescita
Un modello è una simulazione semplificata che formula previsioni attendibili sui dati analizzati e fornisce un aiuto sulle decisioni di protezione e salvaguardia ambientale
modello di crescita esponenziale: lo segue una popolazione che si trova in un ambiente con
risorse abbondanti
spazio sufficiente
mancanza di predatori
Questa crescita è rara
avviene quando eventi drastici liberano una nicchia ecologica
o quando non ci sono elementi che limitano l'aumento di nuovi esemplari
fattori limitanti: impediscono un aumento incontrollato della popolazione e definiscono la capacità portante dell'ambiente
quando la capacità portante dell'ambiente viene raggiunta dalla popolazione
la sua crescita segue un modello di crescita logistica, caratterizzato da un andamento a S
dopo un' iniziale crescita esponenziale, l'aumento della popolazione rallenta senza mai raggiungere il limite massimo determinato dai fattori limitanti
la crescita della popolazione dipende anche dalle strategie di sopravvivenza adottate
strategia r
negli ambienti con cambiamenti frequenti, gli organismi generano una prole numerosa, con un periodo di riproduzione breve e poche cure parentali.
ciò determina un'elevata mortalità tra gli esemplari giovani ma il loro grande numero consente alla specie di rimanere abbondante
strategia k
le specie adatte ad ambienti stabili tendono ad avere un numero ridotto di figli e dedicano loro cure parentali
molte specie invece si adattano al meglio alle condizioni ambientali nelle quali vivono e adottano strategie intermedie
l'ecologia delle popolazioni
la dimensione di una popolazione
corrisponde al numero effettivo di individui che compongono una popolazione
la densità
è il rapporto tra il numero di individui e l'estensione dell'aria in cui vivono
la struttura di una popolazione
è la suddivisione degli individui in base a criteri diversi, tra cui l'età
la distribuzione per età
si ottiene suddividendo gli individui in classi di età
utile per capire l'andamento futuro della popolazione
la numerosità di una popolazione si determina attraverso censimenti
possono avvenire in modi diversi a seconda della facilità di individuazione e di riconoscimento degli esemplari e della modalità di dispersione di ogni specie
3 tipi di dispersione
dispersione casuale: gli organismi sono disposti in modo irregolare
dispersione aggregata: quando gli organismi vivono in gruppi
dispersione regolare: tutti gli organismi hanno una dispersione uniforme
la tutela della biodiversità
livelli in cui si articola la biodiversità
biodiversità genetica: è il patrimonio genetico di tutti gli esseri viventi
la diversità di specie: abbondanza o tassonomia delle specie presenti sulla terra
diversità degli ecosistemi: tutta la varietà di ambienti naturali presenti
hotspot della biodiversità
34 punti caldi del pianeta con un'elevata diversità biologica in pericolo d' estinzione
negli anni 90'
IUCN
nata nel 1984
= International Union for Conservation of Nature
la più autorevole organizzazione internazionale che si occupa della tutela ambientale
LISTA ROSSA
elenco di specie animali e vegetali minacciali, di cui si valuta il rischio di estinzione
indicatori
sono dei parametri o dei valori che forniscono indicazioni sintetiche su uno o più fenomeni
spesso sono specie chiavi la cui presenza o assenza puo' fornire informazioni sulle condizioni di un determinato ambiente
gli indici
insiemi di indicatori aggregati attraverso specifici parametri
data dall'analisi della presenza e della numerosità di questi bioindicatori
la componente abiotica e i cicli biogeochimici
la componente abiotica degli ecosistemi
uno dei fattori abiotici più importanti è la luce
anche la temperatura è molto importante nel determinare la sopravvivenza e la distribuzione dei viventi
la pressione è un fattore che influenza gli organismi marini
le specie che vivono a grande profondità hanno adattamenti che permettono loro di vivere a pressioni elevate
l'acqua è un altro componente fondamentale per tutti gli organismi, che senza, muoiono
altro fattore è il PH, che è un parametro importante nella distribuzione degli organismi viventi
è l'acidità o la basicità di un terreno o di un corpo d'acqua
i cicli biogeochimici
flussi di trasformazioni e spostamenti sulla Terra, che ne comportano modifiche nella forma e nella disponibilità
avvengono con ampiezza e velocità variabili a seconda dell'elemento
ciclo dell'acqua, o ciclo idrologico
attivato dall'energia solare che porta all'evaporazione dell'acqua dagli oceani
il vapore acqueo una volta in atmosfera, raffredda e si condensa, portando la formazione di nubi
90% dell'acqua ritorna in mare tramite le precipitazioni
il 10% restante, si sposta sotto forma di pioggia o neve, sulla terraferma; spinto dai venti
ciclo del carbonio
prevede diverse trasformazioni chimiche
la maggiore fonte di carbonio sono le rocce o i sedimenti marini oppur disciolto nell'atmosfera o in mare
spesso si combina con l'ossigeno per dare origine a diversi composti
diossido di carbonio
bicarbonato
calcare
ciclo dell'ossigeno
complesso, perchè assume diverse forme
principale fonte di O2 è la crosta terrestre
tramite la fotosintesi , viene prodotto dagli organismi autotrofi come materiale di scarto, poi usato dagli organismi nelle attività biologiche come la respirazione
ciclo dell'azoto
gas più presente nell'atmosfera
prò la sua forma atmosferica , prima di essere sfruttata dagli organismi autotrofi, deve essere trasformata in ammoniaca o nitrati
il processo di trasformazione dell'azoto in ammoniaca è svolto dai batteri azotofissatori che vivono nel terreno o in associazioni di simbiosi con le radici di diverse specie vegetali
poi, i batteri nitrificati trasformano l'ammoniaca in nitrati, usati dagli organismi nella costruzione di proteine e acidi nucleici.
torna poi al suo stato di partenza grazie ai batteri denitrificanti, i quali degradano i corpi degli organismi morti rilasciando in atmosfera azoto gassoso
ciclo del fosforo
molto meno diffuso
il suo ciclo non coinvolge l'atmosfera
è fondamentale nel costituire componenti cellulari come le membrane cellulari e gli acidi nucleici
la fonte principale di fosforo sono le rocce trrestri
le alterazioni umane ai cicli biogeochimici
effetto serra: provocato dalla presenza di vapore acqueo, CO2, metano e ossido di azoto in atmosfera
essi tengono nell'atmosfera una parte della radiazione infrarossa riflessa dalla superficie terrestre proveniente dal Sole
l'essere umano ha contribuito anche nell'aumento di gas metano in atmosfera
liberato durante il processo di smaltimento dei rifiuti e prodotto in grandi quantità dagli allevamenti animali
anche il ciclo del fosforo è stato alterato: l'utilizzo di fertilizzanti artificiali ha portato alla saturazione di interi territoti
questo eccesso di fosforo si è riversato in fiumi e laghi, contribuendo un aumento dell'eutrofizzazione
questo processo causa una grande crescita di alghe e cianobatteri che sfruttano la disponibilità di sostanze nutritive
la grande poliferazione di questi organismi determina un elevato consumo di ossigeno, che porta alla morte di pesci e degli organismi che occupano i livelli trofici superiori