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Pianeta Terra, un sistema chiuso


La chimica è definita come la scienza delle trasformazioni: tutto ciò che esiste in natura, inclusi noi stessi, deriva dall'incessante trasformazione chimica della materia. L’ambiente nel quale viviamo non è stato sempre così come noi lo conosciamo, esso è il risultato di modifiche che sono avvenute nel corso della storia del nostro pianeta; all'inizio, circa quattro miliardi anni fa, l’atmosfera non era adatta alla vita, infatti i primi organismi si sono sviluppati nelle acque primordiali. Solo in seguito alla comparsa dei primi organismi capaci di attuare la fotosintesi, e quindi di liberare ossigeno, l’atmosfera si è caricata di questo gas ed ha permesso la comparsa e l’evoluzione delle forme di vita che ci hanno preceduto e di quelle attuali. Gli esseri viventi con i loro processi metabolici forniscono un incessante scambio di materia tra l’ambiente e gli organismi stessi. Se la quantità di energia fornita dal sole attraverso la fotosintesi è praticamente illimitata, la quantità di materia disponibile nella biosfera è grosso modo costante. Il nostro pianeta è un sistema chiuso: non scambia materia, ma solo energia con l’universo circostante, perciò le sostanze minerali che vengono utilizzate dai vegetali per costruire i loro tessuti devono venire in qualche modo riciclate, altrimenti andrebbero incontro ad esaurimento.

Infatti l’acqua, il carbonio, l’azoto, il fosforo e altri elementi che costituiscono i tessuti viventi passano alternativamente dagli organismi all'ambiente e, da questo nuovamente agli organismi. Le molecole complesse che costituiscono tutta la materia vivente vengono degradate a molecole più semplici durante i processi di decomposizione che si attuano dopo la morte di un organismo. Per un intervallo di tempo che, secondo il tipo di sostanza coinvolta, varia da qualche secondo fino a milioni di anni, gli elementi chimici liberati presenti nelle piccole molecole circolano nell'ambiente; gran parte di essi è nuovamente catturata dagli organismi e ricombinata in molecole complesse, che ritornano in circolo dando inizio ad un nuovo ciclo. Le interazioni tra elementi chimici e organismi viventi e non viventi (rocce, suolo, aria, acqua) della biosfera sono noti come cicli biogeochimici. La comparsa della vita sulla Terra, ha fatto sì che l’atmosfera si stabilizzasse e che i cicli seguissero un loro andamento naturale che non deve essere perturbato. L’uomo è apparso sulla Terra quando i giochi erano già fatti. Imparando a dominare la materia grazie alla chimica, l’uomo si è inserito spesso da protagonista, in questo sistema delicato, provocando cambiamenti infinitamente più veloci di quelli naturali. Tali cambiamenti hanno influenzato l’ecosistema, inteso come l’intero pianeta con i suoi equilibri naturali e stanno mettendo in serio pericolo la stessa possibilità di vita sulla Terra.
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