Ecologia - Appunti

CICLO DELL'ACQUA

Acqua = componente caratteristico del pianeta. Il suo ciclo è stabile nel tempo - cambia la quantità presente sotto varie forme. Tale ciclo dipende principalmente dal sole - dagli oceani evapora più acqua di quantone ritorni e il contrario sulla terraferma. Le riserve d'acqua sotterranee dipendono dalla porosità del terreno che diminuisce drasticamente in seguito agli interventi antropici. Tale acqua può essere detta "fossile", dato che si è originata secoli addietro. Ghiacciai e calotte polari sono la seconda riserva d'acqua del pianeta, ma stanno scomparendo con il riscaldamento globale.

ITALIA - ultimi 120 anni

Diminuzione delle giornate di pioggia durante l'anno.

Incremento dell'intensità delle precipitazioni.

Incremento delle temperature = riduzione delle risorse nivali e glaciali, innalzamento del livello dei mari.

Cosa succede dal punto di vista ecologico da

parte delle varie alterazioni?

Biodiversità =

Processi ecologici =

Resistenza e resilienza =

Non c'è un inizio o una fine nel ciclo idrologico: le molecole d'acqua si muovono in continuazione tra differenti compartimenti, o riserve, dell'idrosfera terrestre mediante processi fisici. L'acqua evapora dagli oceani, forma le nuvole dalle quali l'acqua torna alla terra. Non è detto, tuttavia, che l'acqua segua il ciclo nell'ordine: prima di raggiungere gli oceani l'acqua può evaporare, condensare, precipitare e scorrere molte volte.

Evaporazione = trasferimento dell'acqua da corpi idrici superficiali nell'atmosfera.

Condensazione = microparticelle di varia natura fortemente igroscopiche cioè eventi affini con l'acqua che entrano in gioco nei processi di formazione, ovvero condensazione delle nubi in atmosfera, che formano piccolissime particelle che a loro volta formano le nubi.

Precipitazione =

Il ciclo dell'acqua è costituito da vapore acqueo che si è prima condensato sotto forma di nuvole e che cade sulla superficie terrestre.

Infiltrazione = transizione dell'acqua dalla superficie alle acque sotterranee.

Scorrimento = tutti i modi in cui l'acqua superficiale si muove in pendenza verso il mare.

Flusso sotterraneo = movimento dell'acqua all'interno della terra sia nelle zone insature sia negli acquiferi.

La massa totale d'acqua del ciclo rimane essenzialmente costante, così come l'ammontare d'acqua in ciascuna riserva, quindi, in media, la quantità d'acqua che lascia una riserva è pari a quella che ritorna a essa.

Mentre l'acqua scorre sopra e sotto la Terra, raccoglie e trasporta suolo e altri sedimenti, sali minerali e altri composti chimici disciolti in essa, come degli inquinanti.

Gli oceani sono salati a causa del trasporto del sale così descritto, sale che rimane nel mare quando l'acqua evapora.

CICLO

DELL'AZOTO - ciclo gassoso molto complesso eben tamponato = riserva atmosferica - 78% dell'atmosfera. = è un ciclo biogeochimico con il quale l'azoto si muove principalmente tra l'atmosfera, il terreno e gli esseri viventi. La riserva atmosferica viene continuamente alimentata dall'azione dei batteri denitrificanti (Pseudomonas) e l'azoto atmosferico assorbito e fissato dagli azoto-fissatori.

Organismi azoto-fissatori:

• Batteri liberi nel terreno = Azotobacter - Clostridium
• Batteri simbionti = Rhizobium
• Cianobatteri = Anabeana - Nostoc = si trovano in rapporti simbiontici con altri organismi, come funghi e felci.
• Altri batteri = Rhodospirillum

L'importanza del ciclo per gli organismi viventi è dovuta alla loro necessità di assimilare azoto per la formazione di composti organici vitali, quali le proteine e gli acidi nucleici, ma, ad eccezione di particolari batteri (azotofissatori), l'azoto atmosferico non

può essere direttamente assorbito dagli organismi e ciò rappresenta spesso un fattore limitante per lo sviluppo forestale. Le piante possono assimilare l'azoto tramite l'assorbimento di alcuni composti azotati (nitriti, nitrati e sali d'ammonio) che, disciolti nell'acqua, giungono fino alle loro radici. Una volta incorporato nella fitomassa, l'azoto viene quindi trasferito agli organismi eterotrofi, come gli animali, mediante la catena alimentare. La decomposizione dei resti organici restituisce al terreno l'elemento, che può ritornare nell'atmosfera grazie all'azione di alcuni batteri specializzati. L'elemento chiave del processo è la NITROGENASI, enzima che catalizza la scissione delle molecole di azoto. Il processo di smontaggio delle proteine garantisce energia ai batteri che lo rendono possibile, mentre il processo inverso di fissazione richiede energia dall'esterno. Il processo di fissazione richiede molta energia.

quindi molti zuccheri devono
bruciare perché la molecola biatomica di azoto presenta un triplo legame.

La relazione mutualistica è alla base della fissazione batterica:
Vantaggi per i procarioti – riparo, protezione da ossigeno che inibisce
la fissazione, consumo di composti energetici.
Vantaggio per la pianta – utilizza subito l’azoto fissato. Molte piante presentano
dei noduli indotti da actinomiceti che ospitano batteri fissatori = genere ALNUS.

Dal punto di vista agricolo, la fissazione biologica è una
fonte d'azoto molto importante per l'arricchimento del
terreno, perché il solo uso delle concimazioni
azotate non potrebbe soddisfare la sua richiesta su scala
mondiale (Schubert e Wolk, 1982).

Una pratica agricola che sfrutta questa simbiosi per la
fertilizzazione del terreno è il sovescio con le
leguminose. In quest'ottica, il verificarsi di un incendio in
una foresta rappresenta un grave sconvolgimento del
ciclo.

dell'azoto biologico locale poiché il fuoco libera l'azoto presente nella materia organica sotto forma diossidi di azoto (NO) e azoto molecolare (N), sottraendolo alla disponibilità per le specie che tornano a colonizzare i terreni dopo il passaggio del fuoco; inoltre un incendio di elevata intensità ha effetti dannosi sulle colonie batteriche presenti nel terreno, ostacolando la ripresa di eventuali processi di nitrificazione. Il flusso di azoto antropogenico (= fertilizzanti, produzione di legumi, ...) è eccessivo, dato che gran parte di tale azoto fugge nei suoli o si lega a metalli pesanti o ad altre sostanze tossiche. L'eutrofizzazione da azoto determina grandi cambiamenti biotici con possibili rischi per l'uomo = inquinamento atmosferico = PIOGGIE ACIDE. CICLO DEL FOSFORO = ciclo semplice, perché presenta meno forme chimiche. Elemento molto importante per la formazione di ATP e altri composti energetici. Negli organismi è ilcostituente essenziale del protoplasma cellulare, subito disponibile per le piante. È un ciclo biogeochimico che descrive il movimento del fosforo attraverso la litosfera, l'idrosfera e la biosfera, sotto forma di minerali (APATITE - litosfera, formatasi nel corso dell'evoluzione terrestre). Nel corso degli anni/secoli si accumulano nei sedimenti marini. Gli uccelli marini, grazie al guano, contribuiscono a costituire importanti riserve di fosforo. Diversamente da molti altri cicli biogeochimici, l'atmosfera non assume un ruolo significativo nel movimento del fosforo, dato che le forme in cui si presenta tale elemento sono di solito allo stato solido nelle condizioni ambientali. Tale ciclo viene alterato pesantemente dall'uomo, attraverso l'utilizzo di fertilizzanti che si vanno a disperdere nelle acque e solo pochi riescono a ritornare agli ecosistemi. I problemi sono collegati alla eutrofizzazione. CICLO DEL CARBONIO: è il ciclo biogeochimico attraverso il quale il carbonio si muove tra l'atmosfera, la biosfera, la litosfera e l'idrosfera. Il carbonio è presente in diverse forme, come anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera, carbonati nelle rocce e nei sedimenti, biomassa nelle piante e negli organismi viventi. Il ciclo del carbonio è fondamentale per il mantenimento dell'equilibrio climatico e per la vita sulla Terra. Le attività umane, come la combustione dei combustibili fossili, hanno alterato il ciclo del carbonio, aumentando la concentrazione di CO2 nell'atmosfera e contribuendo al cambiamento climatico.carbonio viene scambiato tra la geosfera (all'interno della quale si considerano i sedimenti e i combustibili fossili), l'idrosfera (mari e oceani), la biosfera (comprese le acque dolci) e l'atmosfera della Terra. Il ciclo è infatti solitamente inteso come l'interscambio dinamico tra questi quattro distretti con le dinamiche di interscambio legate a processi chimici, fisici, geologici e biologici. Il bilancio globale del carbonio è il bilancio degli scambi (entrate e perdite) tra le riserve di carbonio o tra uno specifico ciclo (ad es. atmosfera-biosfera) del ciclo del carbonio; un esame del bilancio su una riserva può fornire informazioni se questa stia funzionando da fonte o da consumatore dei biossidi di carbonio. È un ciclo molto importante essendo l'elemento della VITA - gioca un ruolo molto importante nella struttura, biochimica e nutrizione di tutte le cellule. Ogni sua alterazione può avere degli impatti molto rilevanti sulclima e molte componenti della biosfera. La maggior parte si trova nella LITOSFERA e negli oceani, e una piccola parte nell'atmosfera, sotto forma di ossidi. L'immagazzinamento di carbonio nella biosfera è influenzato da diversi processi che si attuano su varie scale temporali: mentre la produttività primaria netta segue un ciclo diurno e stagionale, il carbonio può essere immagazzinato per diverse centinaia di anni negli alberi e fino a migliaia di anni nel suolo. Cambiamenti in questi bacini di carbonio a lungo termine (ad esempio attraverso la deforestazione o l'afforestazione, o attraverso cambiamenti nella respirazione del suolo, legati alla temperatura) possono influenzare direttamente il riscaldamento globale. Tale gas è controllato dalle reazioni di scambio con il comparto marino - mare ed atmosfera tendono ad equilibrarsi l'un l'altro. Ca + 2 HCO3 = CaCO3 + H2O + CO2 Se la reazione si muove verso DX il pH delle acque.diminuisce. Il carbonio è presente nell'atmosfera anche come ossido di carbonio - CO, e metano - CH4, che in atmosfera vengono convertiti a CO2 con una certa rapidità. Ma tale elemento porta a gravi effetti inquinanti. ECOLOGIA DI PAESAGGIO Paesaggio = caratteristiche naturali di un territorio nell'insieme - unità territoriale composta da diversi ecosistemi e comunità che interagiscono tra loro. L'ecologia di paesaggio è lo studio dell'intera complessa rete di cause-effetti tra le comunità viventi e le condizioni ambientali che prevalgono in una sezione specifica del paesaggio. Obiettivi: - Studiare la dinamica e lo sviluppo dell'eterogeneità spaziale, ovvero come la diversità di ecosistemi di una data area influenza la distribuzione e l'interazione delle specie. - Analizzare l'impatto delle attività umane sul paesaggio e sugli ecosistemi, al fine di promuovere pratiche sostenibili e mitigare gli effetti negativi sull'ambiente. - Valutare la resilienza del paesaggio, ovvero la capacità di un ecosistema di resistere e riprendersi da disturbi o cambiamenti ambientali. - Identificare e conservare le aree di importanza ecologica, al fine di preservare la biodiversità e garantire la sopravvivenza delle specie. L'ecologia di paesaggio è quindi uno strumento fondamentale per comprendere le interazioni tra gli organismi viventi e il loro ambiente, e per promuovere la conservazione e la gestione sostenibile dei paesaggi naturali.