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Lez.1.1, 12-14 anni - I cambiamenti climatici nella storia della Terra

Istituto Oikos

Created on April 21, 2021

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Transcript

I Cambiamenti climatici nella Storia della Terra

Il clima è sempre cambiato, ma perché oggi è diverso?

INIZIA

Lezione 1.1 Età: 12-14 anni

Tutta la vita sul nostro Pianeta è sempre stata influenzata dal clima e dal tempo atmosferico. Temperatura e disponibilità di acqua influenzano abbondanza, distribuzione e forme di vita sulla Terra. Anche il nostro stile di vita, le attività quotidiane che svolgiamo, così come tutto quello che riguarda il ciclo vitale e le abitudini degli altri esseri viventi nella biosfera, sono strettamente legate alle condizioni atmosferiche e climatiche.

Per comprendere meglio come si sta modificando oggi il sistema climatico, come e quanto l’uomo ne sia responsabile e come si può agire, partiamo da cos’è il clima e dai fattori determinanti che lo influenzano.

atmosfera

Il clima della Terra è un sistema complesso, caratterizzato da molte componenti che agiscono tra di loro nel tempo e nello spazio. Alcune di queste sono interne al nostro Pianeta:

idrosfera

geosfera

ATMOSFERA IDROSFERA GEOSFERA CRIOSFERA BIOSFERA

clima

criosfera

biosfera

atmosfera

Altre sono forze esterne, che variano nel tempo o forze interne che possono causare naturalmente variazioni climatiche:

idrosfera

geosfera

Energia solare Orbita terrestre Impatto di asteroidi tettonica a placche GRANDI ERUZIONI VULCANICHE

clima

criosfera

biosfera

SISTEMA CLIMA

VARIAZIONICLIMATICHE

CAUSE

atmosfera

idrosfera

geosfera

interazioniinterne

forzanti

risposte

criosfera

biosfera

In questo gioco di equilibri tra le componenti interne del nostro Pianeta e la variazione delle forze esterne, il clima della Terra è sempre cambiato nel corso di milioni di anni. Il clima, dunque, è soggetto a variazioni naturali che dipendono soprattutto da eventi astronomici che modificano la quantità globale di radiazione solare assorbita dal nostro Pianeta. Un altro fattore importante, che spiega ampi cambiamenti climatici succedutisi su diversi continenti, è il lento movimento delle masse continentali per effetto della tettonica a placche. Lo spostamento dei continenti in senso latitudinale ha prodotto su di essi variazioni climatiche lentissime, ma imponenti: nel Paleozoico, ad esempio, Africa, Australia, Sud America, erano molto più vicine al Polo Sud rispetto ad oggi ed erano tra loro fuse; ciò spiega le tracce di glaciazioni sulle rocce di questi continenti oggi situati in zone climatiche calde.

Qual è la differenza tra “meteo” e “clima”?

Uno degli aspetti più evidenti del clima che cambia sono senza dubbio le glaciazioni. Nell’arco della storia del pianeta Terra se ne sono susseguite molte, fino all’ultima, terminata circa 10.000 anni fa. Nel corso delle glaciazioni la temperatura media della Terra si abbassa e le calotte polari si espandono verso le regioni temperate, portando a riduzioni medie delle temperature terrestri di circa 5°C rispetto ai ai periodi detti "interglaciali" (come quello in cui viviamo adesso). Centinaia di milioni di anni fa, ci sono stati periodi in cui la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera è stata anche 10 volte superiore all’attuale, ma le temperature erano molto più basse di oggi. In quei periodi vaste zone del Pianeta erano ricoperte da calotte di ghiaccio molto estese.

COME È STATO POSSIBILE?

Quando i livelli di CO2 erano molto alti, l’attività solare era più bassa dell'attuale: è l’effetto combinato del sole e della CO2 che influenza l’andamento del clima.

clicca sul simbolO e scopri quali sono stati i principali cambiamENTI climatici nel corso della storia del pianeta terra

2,8

3,5

4,4

4,7

miliardi di anni fa

miliardi di anni fa

miliardi di anni fa

miliardi di anni fa

La formazionedella Terra

I primioceani

I primi segni di vita

La produzionedi ossigeno (O2)

1,5

540

miliardi di anni fa

miliardo di anni fa

milioni di anni fa

La riproduzionesessuale

Gli organismipluricellulari

L'invenzione dello scheletro

440

milioni di anni fa

Una Terra verde

65

milioni di anni fa

milioni di anni fa

La Terra moderna

Homo

ora che hai esplorato il passato del nostro Pianeta cerchiamo di capire perchè oggi la situazione è diversa!

Il clima è già cambiato molte volte, ma globalmente le condizioni medie del Pianeta sono state sempre compatibili con la vita, da almeno un miliardo di anni. I cambiamenti avvenuti centinaia di milioni di anni fa, come quelli che abbiamo visto, inoltre sono avvenuti in un Pianeta molto diverso dall'attuale. Questi cambiamenti sono stati comunque molto più lenti rispetto agli attuali, per esempio: fra un periodo glaciale e un interglaciale le temperature possono aumentare di 5°C in 10.000 anni. Oggi stiamo assistendo ad un aumento di 1,2°C in 150 anni!

COSA POSSIAMO DEDURRE?

Che vi deve essere un equilibrio fra la quantità di calore proveniente dal sole e quella rinviata dalla Terra nello spazio. Possono esserci oscillazioni naturali in questo equilibrio, ma nell’arco di milioni di anni e sono comunque molto lente.

Perché oggi allora è un problema così importante?

Quali problemi comporta questo cambiamento repentino?

Noi abbiamo “costruito” un mondo fatto di città, strade, infrastrutture che non possiamo spostare o sostituire con facilità se, per esempio, il livello del mare dovesse alzarsi o le pianure inondarsi, le popolazioni umane non avrebbero il tempo di adattarsi a nuove condizioni.

ll cambiamento climatico che stiamo vivendo è caratterizzato innanzitutto da una maggiore velocità: non sta avvenendo in milioni o decine di migliaia di anni, ma, in alcune decine di anni. La natura si adatta ai cambiamenti, ma lo fa meglio se le variazioni avvengono lentamente, così come è successo in passato.

Che impronta stiamo lasciando sulla Terra?

Da quando l’umanità è comparsa ha moltiplicato sempre di più le sue esigenze, sfruttando le risorse come se fossero infinite e aumentando il suo impatto sulla Terra: le industrie, il riscaldamento delle abitazioni e i veicoli a motore sono solo alcune delle cause della continua immissione in atmosfera di gas come l’anidride carbonica: uno dei fattori più importanti nel controllo della temperatura globale, e del clima in generale. Il Global Footprint Network ogni anno calcola il giorno in cui l’umanità finisce le risorse del Pianeta: questo giorno cade sempre prima nel calendario! Significa che ogni anno consumiamo le nostre risorse sempre più velocemente. È come se usassimo quasi 2 pianeti e questo uso insostenibile è tale che ogni variazione del clima peggiora ulteriormente la disponibilità di tali risorse.

L’effetto serra e l’anidride carbonica

L’effetto serra è un fenomeno naturale, grazie al quale parte del calore che il nostro Pianeta assorbe dal sole viene trattenuto nella nostra atmosfera. Questo mantiene la temperatura della Terra nei valori per i quali è possibile la vita complessa e rigogliosa come la conosciamo oggi. Se l’effetto serra non ci fosse la temperatura media del pianeta sarebbe di circa -18°C e non di +15°C. I cosiddetti gas serra sono: anidride carbonica (CO2), ma anche metano e il vapore acqueo (la cui presenza nell’atmosfera dipende però dalla temperatura, quindi dall’effetto serra provocato dagli altri gas serra). Funzionano come i vetri di una serra, che lascia passare la luce, ma impedisce al calore di uscire, regolando in questo modo il complesso equilibrio termico del Pianeta. Da quasi 2 secoli però immettiamo nell’atmosfera quantità in eccesso di questi gas, che modificano l’effetto serra naturale. Con un effetto serra eccessivo, le temperature della superficie terrestre diventano più alte, fino a cambiare le condizioni climatiche di tutto il Pianeta.

I Gas Serra

L'attività umana sta aumentando il livello di molti gas serra. Quanto ciascuno di questi gas ha effetti sul clima dipende da tre fattori:

1. quanto gas viene prodotto; 2. per quanto tempo il gas rimane nell'atmosfera; 3. dalla “potenza” dei diversi gas nell’intrappolare il calore.

CO2

metano

vapore acqueo

protossido di azoto

Surriscaldamento Globale

Le attività umane, stanno stravolgendo l’equilibrio naturale, causando cambiamenti del clima ad una velocità superiore a quella in cui il clima è cambiato in passato. Una delle conseguenze di questo squilibrio è il surriscaldamento globale del Pianeta. Gli scienziati sono certi che negli ultimi 150 anni la temperature media della Terra sia aumentata di circa 1,2°C. Ed è l’aumento più alto degli ultimi 2000 anni!

Il cambiamento climatico è un cambiamento a lungo termine del clima della Terra ed è un fenomeno sempre esistito! Ma oggi, con l’espressione “cambiamento climatico” ci si riferisce a cambiamenti del clima molto più rapidi, causati dalle attività umane.

Quali sono le conseguenze per il nostro Pianeta?

Oceani

GHIACCIAI E POLI

  • Riscaldamento: gli oceani assorbono circa il 90% dell’energia intrappolata dall’aumentato effetto serra
  • Innalzamento del livello marino: aumentato di 21 centimetri dal 1900.
  • Acidificazione: gli oceani assorbono 1/3 della CO2 in atmosfera, che con l’acqua diventa acido carbonico provocando l’assottigliamento degli esoscheletri e scheletri degli animali
  • Deossigenazione: per via del riscaldamento globale e altri fenomeni causati dalle attività umane, dal 1950, gli oceani hanno perso il 2% del loro ossigeno.
  • Fusione dei ghiacciai: nell'ultimo secolo i ghiacciai delle Alpi europee si sono ridotti della metà; del più grande ghiacciaio del monte Kenya, in Africa, non rimane che l’8%.
  • Cambiamenti nella criosfera: diminuzione della copertura dei ghiacci, neve e permafrost
  • Fusione delle calotte polari con conseguente aumento del livello medio marino e cambiamenti nelle dinamiche delle correnti oceaniche.

EVENTI CLIMATICI ESTREMI

ECOSISTEMI

  • Cambiamento nella distribuzione e intensità delle piogge, che diventano più concentrate in periodi più brevi.
  • Aumento nella frequenza, intensità e durata degli eventi metereologici estremi, come ondate di calore, uragani, siccità prolungate.
  • Cambiamento nelle caratteristiche degli ecosistemi.
  • Perdita di biodiversità.
  • Modifica della fenologia di animali e vegetali, ossia: risalita in quota di piante, mutamento nei periodi delle migrazioni, nella riproduzione, cambiamenti nella distribuzione geografica (latitudine).

DESERTIFICAZIONE ED EROSIONE DEL SUOLO

La desertificazione e la degradazione del terreno si verificano in zone aride, semi aride e sub umide e sono causate dai cambiamenti climatici e dall’attività umana (es. disboscamento, sfruttamento intensivo). Il risultato può essere l’impoverimento del suolo e la perdita di vegetazione per milioni di ettari di pascoli e terreno agricolo.

SPECIE A RISCHIO

Il degrado ambientale causato dai cambiamenti climatici sta provocando la modifica degli habitat di molte specie, che non hanno il tempo di adattarsi alle nuove condizioni e rischiano di estinguersi. Alcuni di questi sono animali iconici, come l’orso polare. Ma recentemente alcuni scienziati, valutando oltre 10.000 articoli scientifici, hanno scoperto che tra le specie più minacciate perché non riescono ad adattarsi rapidamente all'aumento delle temperature ci sono i caprioli, le gazze ladre e passeri cantori, al punto che la loro persistenza a lungo termine è a rischio!

salute umana

  • Molte specie animali e vegetali stanno subendo variazioni del loro ciclo di vita, tra queste anche specie con interesse alimentare, andando a danneggiare anche i servizi ecosistemici e settori, come l’agricoltura, la silvicoltura e la pesca, e a lungo termine la disponibilità di cibo a livello globale.
  • Le ondate di calore sono diventate più frequenti e intense, causando decine di migliaia di morti premature in Europa.
  • Gli eventi climatici estremi e l’aumento delle temperature influiscono sulla distribuzione delle malattie sensibili al clima. Per esempio la diffusione di specie di zecche o della zanzara tigre asiatica aumenta il rischio di malattie quali la malattia di Lyme, l’encefalite da zecche, la febbre del Nilo occidentale, la dengue, la chikungunya e la leishmaniosi.
  • Negli ultimi anni, le esondazioni dei fiumi e le inondazioni delle aree costiere hanno colpito in Europa milioni di persone procurando molti danni e conseguenze per la salute fisica e mentale. Le conseguenze quindi sono anche sociali.

i costi economici

I costi economici legati ai cambiamenti climatici possono essere molto elevati. Dal 1980, gli eventi climatici estremi nei paesi che fanno parte dell'Agenzia Europea dell'Ambiente (AEA) hanno causato perdite economiche superiori ai 400 miliardi di euro. Le stime future in Europa considerano solo alcuni settori e non sono ad oggi pienamente precise. Si prevede che i costi dovuti ai danni legati al cambiamento climatico saranno più elevati nella regione del Mediterraneo. L’Europa è inoltre interessata dalle conseguenze che i cambiamenti climatici hanno al di fuori del suo territorio, per esempio per:

  • gli scambi commerciali
  • le infrastrutture
  • i rischi geopolitici
  • la sicurezza e sui flussi migratori

4 COSE DA RICORDARE DI QUESTA LEZIONE

  1. I cambiamenti climatici sono sempre accaduti sulla Terra e nonostante questo e innumerevoli estinzioni la vita ha sempre trovato un via
  2. La situazione attuale è diversa perché siamo la prima specie consapevole dei cambiamenti che sta causando e la velocità alla quale accadono non permette a noi e tutti gli altri abitanti del Pianeta di adattarsi
  3. Le conseguenze dei cambiamenti climatici sono complesse e interconnesse tra loro
  4. Non è la Terra ad aver bisogno di salvezza, siamo noi ad aver bisogno di questo Pianeta!

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FONTI

  1. Dana L. Royer (2006), CO2-forced climate thresholds during the Phanerozoic, Geochimica et Cosmochimica Acta, Volume 70, Issue 23, pag. 5665-5675
  2. Denise Breitburg et al. (2018), Declining oxygen in the global ocean and coastal waters, Science, vol. 359, Issue 6371
  3. Hanqin Tian et al. (2020), A comprehensive quantification of global nitrous oxide sources and sinks, Nature, vol. 586, pag. 248-256
  4. Shu-Zhong Shen et al. (2011), Calibrating the End-Permian Mass Extinction, SCIENCE, vol. 334, Issue 6061, pag. 1367-1372
  5. Viktoriia Radchuk (2019), Adaptive responses of animals to climate change are most likely insufficient, Nature Communication, vol. 1
  6. Articolo su Focus: Ecologia Gas serra: crescono le emissioni di ossidi d'azoto
  7. Commissione Europea: Combattere il cambiamento climatico e la desertificazione nell’Africa occidentale

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