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Vivere nell’acqua: e se cambia la temperatura?

Pensiamo ad esempio al mare o all’oceano: sappiamo tutti che la temperatura dell’ambiente acquatico è in genere molto stabile. Questo accade perché il calore specifico* dell’acqua è circa 4 volte più alto rispetto a quello dell’aria. Perciò gli organismi acquatici non devono affrontare variazioni brusche ed estreme di temperatura.

Allora meglio eterotermi o omeotermi?

I delfini: mammiferi omeotermi

Quasi tutte le creature degli ambienti acquatici sono eteroterme, cioè modificano la temperatura del loro corpo in base a quella dell’ambiente; in questo modo ottengono un notevole risparmio di energia. Un aspetto molto importante questo! perché in acqua di ossigeno, indispensabile per la produzione di energia, non ce n’è molto.

Mentre i Pesci sono eterotermi, i Mammiferi acquatici, come le balene e i delfini, respirano direttamente l’aria atmosferica e possono “permettersi”, a livello energetico, temperature corporee elevate; infatti i Mammiferi acquatici sono omeotermi, hanno cioè una propria temperatura del corpo indipendente da quella dell’ambiente esterno.

Come varia la temperatura con la profondità?

Nei mari e negli oceani la temperatura dell’acqua si abbassa gradualmente, man mano che si scende in profondità, fino a raggiungere un valore costante al di sotto del quale non varia più. Questo valore, nell’oceano, è raggiunto a circa 2500 metri di profondità ed è pari a 2,5°C.
Nel Mar Mediterraneo, invece, lo strato di temperatura costante è raggiunto a circa 400 metri dalla superficie ed ha un valore di circa 13°C. Quindi gli animali che vivono al di sotto di 400 metri non sentono il ritmo stagionale, perché la temperatura resta costante sia d’estate che d’inverno.

E se la temperatura cambia che cosa succede?

Gli animali acquatici eterotermi, non avendo mezzi per regolare la temperatura del proprio corpo, sono molto sensibili ai cambiamenti di temperatura.
Alcune specie, come il tonno, si spostano con il variare della temperatura; altre, come quelle che vivono presso le coste dei mari temperati, sentono il “cambio di stagione”: crescono rapidamente nel periodo estivo e rallentano le loro funzioni vitali nel periodo invernale.

Ed ora con il riscaldamento globale?

Si stanno espandendo le specie “amanti del caldo”, dette termofile; si segnala anche l’invasione di specie aliene tropicali… non sono alieni provenienti dallo spazio, ma specie viventi che stanno colonizzando ambienti nuovi.

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Questo argomento è tratto da una pagina del libro “Pianeta Acqua” che riguarda gli adattamenti degli animali all’ambiente acquatico

La salinizzazione dei suoli

È vero che negli ultimi anni molti suoli del mondo sono diventati salati, tanto da rendere impossibile la crescita dei raccolti? A che cosa è dovuto questo fenomeno?

La salinizzazione oggi interessa enormi estensioni di terreno ed è considerata una delle cause principali della desertificazione, cioè dell’avanzata dei deserti.

Tutti i suoli contengono dei sali minerali che vengono disciolti dall’acqua della pioggia che si infiltra nel terreno. Mentre nelle regioni umide l’acqua scende e raggiunge la falda freatica, nelle regioni aride tende a ritornare in superficie e a evaporare, abbandonando così i sali sulla superficie del terreno.

La stessa acqua utilizzata per l’irrigazione, inoltre, contiene sempre un po’ di sali. Ad esempio, distribuendo 10.000 m³ di acqua su un ettaro di terreno in un anno (il tipico tasso di irrigazione), si aggiungono al suolo dalle 2 alle 5 tonnellate di sali. 

Se il terreno non è ben drenato, cioè non ci sono canalizzazioni per allontanare l’acqua, anno dopo anno ci sarà un tale aumento di salinità da impedire le coltivazioni. 

Si calcola che la salinizzazione dei suoli nel mondo interessi ormai circa un quarto delle terre irrigate, cioè un miliardo di ettari, e sta riducendo la superficie irrigata del mondo a un ritmo annuo dell’1-2%.
Le zone colpite sono soprattutto i paesi aridi e semiaridi dell’Asia, dell’Africa settentrionale, dell’Australia e del Sud America. 
Il fenomeno interessa anche i paesi europei dell’area Mediterranea, come la Spagna, l’Italia, le coste francesi, la Grecia; in queste zone è dovuta soprattutto all’intenso uso delle risorse idriche, in particolar modo nelle aree costiere.

 I deserti* (percorso A piedi)

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Questo argomento viene linkato da una pagina che tratta della coltivazione dei campi e dei problemi relativi ai consumi di acqua e all’inquinamento.

Ci sono diversi sistemi per fornire acqua alle coltivazioni; un’irrigazione gestita male potrebbe infatti modificare l’assetto idrologico, portare ad allagamenti o a fenomeni di salinizzazione dei suoli.

*  I link qui non sono attivi, sono un esempio dei link presenti nell’e-book.

Vivere sotto la neve

La coltre di neve che d’inverno copre il paesaggio ha funzioni molto importanti.
Sui monti forma delle vere e proprie riserve di acqua che a primavera sarà restituita alla pianura gradatamente.
Se l’inverno è abbastanza freddo, la neve può accumularsi e trasformarsi in ghiaccio formando veri e propri ghiacciai

Durante l’inverno, ricoprendo i campi coltivati, il manto nevoso protegge dal gelo i germogli che altrimenti verrebbero distrutti.

Alle alte latitudini riescono a vivere sotto la neve anche piccoli animali.

La neve, infatti, è una cattiva conduttrice di calore, ovvero un eccellente isolante, soprattutto perché contiene molta aria. Uno strato di qualche decina di centimetri, anche se può avere in superficie una temperatura di 8 o 10 gradi sotto zero, a contatto del terreno mantiene una temperatura vicina a zero gradi.

La temperatura del suolo al di sotto della neve scende raramente sotto i -6°C anche in Siberia o in Alaska, dove le temperature si abbassano fino a -50°C.

Una moltitudine di piccoli roditori trova così sotto la neve condizioni buone per passare l’inverno. Costruiscono nidi e gallerie e vivono di radici, di vegetazione sepolta o di semi immagazzinati. È un oscuro mondo silenzioso che vive sotto la neve, e i suoi abitanti si trovano così protetti anche da molti abituali nemici.

Ma a volte devono costruire dei condotti di ventilazione per l’accumularsi di anidride carbonica e possono venire catturati, allo sbocco di questi canali, da gufi di passaggio…

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Questo argomento viene trattato nella sezione sulle precipitazioni; viene descritta la formazione dei fiocchi di neve, si spiegano i vantaggi e gli svantaggi della neve, con collegamenti alla vita nei candidi ambienti innevati.  

*  I link qui non sono attivi, sono un esempio dei link presenti nell’e-book.

Quanto piove? Alcuni esempi: la Mongolia

La quantità di precipitazioni dipende da molti fattori ed è molto variabile da un territorio all’altro. Vediamo alcuni esempi.

1. L’AMAZZONIA: zona equatoriale umida
2. LE ANTILLE: le coste dei venti alisei
3. IL SAHARA: i deserti tropicali
4. LA MONGOLIA: i deserti delle medie latitudini
5. IL CILE: i deserti delle coste occidentali
6. LA GRAN BRETAGNA: le coste occidentali delle medie latitudini

LA MONGOLIA: I DESERTI DELLE MEDIE LATITUDINI

Nelle zone interne dell’Asia e del Nord America, vi sono i grandi deserti continentali delle medie latitudini e ampie praterie semiaride, le steppe. Le precipitazioni in un anno oscillano tra meno di 100 mm nelle aree più aride e 500 mm nelle steppe un po’ più umide.

Perché in queste zone c’è tanta aridità? Il motivo deriva dalla grande distanza dalle sorgenti di umidità, cioè dagli oceani.

Nell’Asia centrale le grandi catene montuose dell’Asia meridionale, ad esempio l’Himalaya, impediscono l’arrivo dell’aria umida proveniente dall’Oceano Indiano: l’aria, infatti, risale lungo il versante meridionale, si raffredda e condensa, dando luogo ad abbondanti precipitazioni.

Quando poi le masse d’aria scendono sul versante settentrionale, hanno ormai perso gran parte della loro umidità; inoltre, scendendo si riscaldano e si asciugano maggiormente.

Così, mentre sul versante indiano della catena himalayana le precipitazioni raggiungono valori elevatissimi (una media di 12.000 mm annui a Cherrapungi), sul versante sottovento si trova il deserto dei Gobi.

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Nell’e-book vengono trattati tutti e sei gli esempi. L’argomento viene linkato da una pagina che tratta delle precipitazioni atmosferiche; in particolare viene spiegata la circolazione generale dell’atmosfera, e da come viene regolata dalle variazioni di temperatura, pressione, umidità. Influiscono però anche la posizione e le caratteristiche di un territorio.  

*  I link qui non sono attivi, sono un esempio dei link presenti nell’e-book.

Vivere nel deserto: fusti… pieni d’acqua

Nel fusto delle piante grasse si accumulano grandi riserve d’acqua: possono esserci fino a 5.000 litri d’acqua in un cactus gigante!

Quest’acqua evapora solo in minima parte; infatti è trattenuta con forza dalle mucillagini di cui sono piene le cellule. Inoltre la cuticola che riveste la pianta è molto spessa e non permette l’evaporazione.

Alcuni tipi di piante grasse hanno pieghe afflosciate durante i periodi di siccità; quando piove però si gonfiano e si distendono come una fisarmonica!

Per ridurre al minimo la traspirazione, le foglie di queste piante sono trasformate in spine e la loro forma è più o meno arrotondata o perfino sferica per limitare la traspirazione.

Le piante che vivono nei deserti hanno in genere dei particolari meccanismi fisiologici: riescono a fare la fotosintesi tenendo gli stomi (sono piccole aperture per gli scambi gassosi) aperti solo durante la notte, quando l’evaporazione dell’acqua è minima.

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Questo argomento viene trattato nella sezione sugli ecosistemi terrestri; cliccando sui deserti si passa poi alla vita e agli adattamenti della vegetazione ai climi desertici. Altri aspetti sono:
– lo sviluppo di radici superficiali o profonde;
– le piante effimere, che si sviluppano solo quando piove.

Naturalmente non manca la sezione dedicata agli adattamenti degli animali.

 

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