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85% di energia non rinnovabile (derivata da Carbon Fossili)
Nel Mondo. Vi sono differenze tra i vari paesi?
la situazione in Italia: le percentuali non cambiano molto

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grafico: per rendersi conto della velocità con cui la popolazione è cresciuta a partire da circa il 1800.
Perchè?? Che cosa è successo ad un certo punto nella storia? Circa nel 1800. Cosa ha permesso la crescita della popolazione?

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L'accesso all'energia ha determinato l'accesso ad altre risorse.

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L'uomo ha iniziato ad accedere ed utilizzare energia Carbon Fossile.
- carbone
-petrolio
-gas

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Attraverso grafici e dati illustriamo le conseguenze (attuali e le previsioni future)  al periodo detto Antropocene.

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Cosa fare per risolvere il problema localmente? (su piccola scala)

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Cosa fare per risolvere il problema localmente? (su piccola scala)

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- estinzioni di massa
- estinzione dell'uomo???
- vignetta isola e noce di cocco

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La storia della Terra descrive l'insieme dei più importanti eventi e stadi nello sviluppo e nell'evoluzione che ha avuto luogo sul pianeta Terra dalla sua formazione. Comprende le teorie scientifiche ritenute più verosimili e quasi tutti i rami delle scienze naturali che contribuiscono alla comprensione degli avvenimenti nel passato del nostro pianeta.

L'età della Terra è stata stabilita in 4,5 miliardi di anni (4 540 000 000 anni), corrispondenti approssimativamente ad un terzo dell' età dell'universo; immensi cambiamenti biologici e cataclismi geologici sono avvenuti durante questo tempo. La formazione della Terra e la contemporanea formazione del Sole e degli altri corpi del sistema solare ebbe origine dalla contrazione di una nebulosa di polvere interstellare. La nebulosa diede luogo ad un disco protoplanetario con il Sole al suo centro ed i pianeti in formazione per accrescimento di materiale, in orbita intorno.

La Terra si formò 9,2 miliardi di anni dopo il Big Bang. Il calore generato dagli impatti e dalla contrazione indicano che si trovava in uno stato fuso, durante il quale ebbe luogo una differenziazione in strati, in cui si formarono un nucleo interno di elementi pesanti avvolto da un mantello ed una proto-crosta formati da elementi leggeri. Fu in questo periodo che si formò la Luna, probabilmente a causa di un impatto gigante tra la Terra ed un planetoide in formazione. La Terra si raffreddò progressivamente e acquisì una crosta solida in cui presero forma i primi continenti. Un continuo bombardamento di meteoriti e comete di ghiaccio rifornì la Terra di un'enorme quantità di acqua che creò gli oceani, mentre l' attività vulcanica ed il vapore acqueo crearono una primitiva atmosfera, inizialmente priva di ossigeno. I continenti, attraverso la tettonica delle placche, si unirono in supercontinenti, che in seguito si separarono di nuovo in un processo che si è ripetuto molte volte durante i quattro miliardi e mezzo di anni.

Le reazioni chimiche portarono alla formazione di molecole organiche che interagirono per formare strutture ancora più elaborate e complesse, ed infine diedero luogo a molecole che erano in grado di riprodurre copie di sé stesse. Questa abilità diede una spinta notevole all' evoluzione e portò alla creazione della vita. All'inizio la vita cominciò sotto forma di organismi monocellulari, ma in seguito si sviluppò la pluricellularità, e quindi un processo evolutivo superiore quale la fotosintesi, che fornì di ossigeno l'atmosfera e portò alla creazione di uno strato di ozono. Le forme di vita si differenziarono in molte specie e divennero sempre più avanzate, colonizzando la terraferma e occupando gradualmente tutti gli habitat della Terra. Glaciazioni, eruzioni vulcaniche, e impatti meteoritici causarono molte estinzioni di massa, ma le specie rimanenti si svilupparono in nuove forme e ricrearono sempre una nuova biosfera.

Il sistema solare (inclusa la Terra) si formò a partire da una grande nube in rotazione di polveri e gas interstellari, chiamata nebulosa solare, che era in orbita attorno al centro della nostra Galassia. Era composta di idrogeno ed elio, prodottisi dal Big Bang avvenuto 13,7 miliardi di anni fa, ma anche da materiali più pesanti emessi dalle supernove. Circa 4,6 miliardi di anni fa, la nebulosa solare cominciò a contrarsi, probabilmente a causa dell'onda d'urto provocata dall'esplosione di una supernova vicina. Una tale onda di shock avrebbe impartito alla nebulosa una certa velocità angolare. Quando la nebulosa cominciò ad accelerare la sua rotazione, la gravità e l'inerzia l'appiattirono in un disco protoplanetario orientato perpendicolarmente al suo asse di rotazione. La maggior parte della massa, per effetto dell'attrazione gravitazionale, si concentrò al centro e cominciò a riscaldarsi, ma piccole perturbazioni dovute a collisioni ed al momento angolare di altri grandi detriti crearono i punti di accrescimento in cui cominciarono a formarsi i protopianeti, cioè oggetti dalle dimensioni superiori a svariati chilometri.

L'accumulo di materiale, l'aumento della velocità di rotazione e la pressione della forza di gravità crearono un enorme aumento dell' energia cinetica, e quindi del calore interno al centro. L'impossibilità di trasferire quell'energia all'esterno attraverso altri processi che avrebbero permesso una riduzione della temperatura, ebbe come risultato un enorme riscaldamento del centro del disco che alla fine portò ad attivare la fusione nucleare dell' idrogeno in elio, e quindi, dopo la contrazione dei gas, si innescò una stella T Tauri che divenne il nostro Sole. Nel frattempo, dato che la gravità costringeva la materia a condensarsi intorno ad oggetti in orbita al di fuori dell'attrazione del nuovo sole, le particelle di polvere e il resto del disco protoplanetario cominciarono a separarsi in anelli.

Successivamente i frammenti più grandi collisero l'uno con l'altro e formarono oggetti sempre più grandi, fino a diventare infine protopianeti. Tra questi ultimi un agglomerato di materia si trovava approssimativamente a 150 milioni di chilometri dal centro: la futura Terra.

Simulazioni al computer hanno dimostrato che pianeti con distanze uguali a quelle dei pianeti interni del nostro sistema possono formarsi da un disco protoplanetario come quello presente attorno ad altre stelle nell'universo, dando così luogo a pianeti extraterrestri noti come esopianeti.

Prima della nuova formalizzazione, dalla nascita della Terra si faceva iniziare il supereone Precambriano, a sua volta suddiviso negli eoni Adeano, Archeano e Proterozoico.

L' Olocene (l'ultima epoca) è troppo breve per essere mostrata chiaramente su questa linea cronologica.

Il pianeta si formò circa 4,54 miliardi di anni fa (con un'incertezza dell'1%), un processo che è durato all'incirca 10-20 milioni di anni. Il primo eone formalmente riconosciuto della storia della Terra viene chiamato Adeano e durò circa 600 milioni di anni. La proto-Terra continuò a crescere per accrescimento, finché la parte più interna del protopianeta non fu abbastanza calda da fondere gli elementi metallici più pesanti, i siderofili. A causa dell'alta densità questi metalli, allo stato liquido, cominciarono a sprofondare verso il centro di massa della Terra. Questo processo, noto come la " catastrofe del ferro", ebbe come risultato la separazione di un primitivo mantello e di un nucleo metallico appena 10 milioni di anni dopo l'inizio della formazione del pianeta. Ciò ebbe come effetto la struttura stratificata del nostro pianeta e gettò le basi del futuro campo geomagnetico terrestre.

Durante la fase di accrescimento del protopianeta, una nube di silice gassosa probabilmente circondava la Terra, e si condensò in seguito come roccia solida sulla superficie. Quello che rimase intorno al pianeta era una primitiva atmosfera di elementi leggeri ( atmofili) provenienti dalla nebulosa solare, soprattutto idrogeno ed elio, ma il vento solare della neonata stella T Tauri ed il calore del pianeta spazzarono via la maggior parte del materiale del disco che non si era ancora condensato in corpi più grandi. Questa situazione cambiò quando la Terra raggiunse circa il 40% del raggio odierno, e l'attrazione gravitazionale fu in grado di trattenere un'atmosfera che includeva l' acqua. Le rocce più antiche ritrovate sulla Terra hanno poco più di 4 miliardi di anni e affioramenti ritrovati in Groenlandia e Australia risalgono al periodo subito successivo alla formazione della crosta terrestre e noto come Archeano.

Una caratteristica del nostro pianeta è il suo grande satellite naturale, la . Durante il programma Apollo, alcune rocce della superficie lunare vennero portate sulla Terra. La datazione radiometrica di queste rocce ha mostrato che esse risalgono a 4527 ± 10 milioni (Ma)di anni fa, cioè circa 30-50 milioni di anni più giovani di altri corpi del sistema solare. Un'altra caratteristica particolare è la densità relativamente bassa della Luna, che perciò non possiede un grande nucleo metallico, come gli altri pianeti di tipo terrestre del sistema solare. La Luna ha una composizione interna che ricorda quella del mantello e della crosta terrestre, senza i materiali del nucleo della Terra. Ciò ha portato all' ipotesi dell'impatto gigante della proto-Terra con un altro corpo celeste.

Si ritiene che questo corpo, chiamato a volte Theia, fosse leggermente più piccolo dell'odierno pianeta Marte. Si dovrebbe essere formato per accrezione di materia a circa 150 milioni di chilometri sia dal Sole che dalla Terra, al quarto o quinto punto di Lagrange. La sua orbita all'inizio doveva essere relativamente stabile, ma si destabilizzò a causa dell'aumento della massa del pianeta. Theia cominciò ad oscillare su orbite sempre più larghe fino ad entrare in collisione con la Terra circa 4,533 miliardi di anni fa.

I modelli dimostrano che quando un corpo di tali dimensioni colpisce un pianeta ad un angolo relativamente piccolo e a bassa velocità, una notevole quantità di materiale dei mantelli e delle croste dei due corpi venne espulsa nello spazio, entrando in orbita stabile intorno alla Terra. Questo materiale in seguito si sarebbe raccolto a formare la Luna. Invece il nucleo metallico del corpo estraneo sarebbe penetrato nel mantello terrestre andando a fondersi con il nucleo del pianeta. Per questo la Luna è povera di materiali metallici. L'ipotesi dell'impatto gigante spiegherebbe così l'anomala composizione della Luna. I materiali emessi in orbita intorno alla Terra si condensarono nell'arco degli anni successivi. Sotto l'influenza della propria gravità i materiali divennero un corpo sferico: la Luna.

Le datazioni radiometriche dimostrano che la Terra esisteva già da almeno 10 milioni di anni prima dell'impatto, un tempo sufficiente per permettere la differenziazione del primitivo mantello e del nucleo. Perciò quando avvenne l'impatto, venne espulso solo il materiale del mantello, lasciando intatto il nucleo dei pesanti metalli siderofili.

L'impatto ebbe conseguenze importanti per il nostro giovane pianeta. Rilasciò una gigantesca quantità di energia, riducendo sia la Terra che la Luna in uno stato completamente fuso. Immediatamente dopo l'impatto, il mantello terrestre si trovava in uno stato di moto convettivo altamente accelerato e la superficie era un oceano di magma. A causa dell'enorme quantità di energia rilasciata, la primitiva atmosfera del pianeta venne probabilmente spazzata via. Si ritiene inoltre che l'impatto abbia cambiato l' inclinazione assiale del pianeta verso l'odierno elevato valore di 23,5°, responsabile delle stagioni (un semplice modello ideale dell'origine dei pianeti avrebbe un'inclinazione assiale di 0° senza stagioni riconoscibili). Inoltre potrebbe aver accelerato la rotazione della Terra. La grandezza e l'influenza del suo satellite sulla Terra sono sufficienti perché oggi si discuta sul considerare il sistema Terra-Luna un cosiddetto " pianeta doppio".

Archeano (4000 Ma - 2500 Ma)

La superficie della Terra si trovava probabilmente sotto un intenso bombardamento meteoritico ed i fenomeni vulcanici dovevano essere intensi, a causa dell'alto riscaldamento geotermico. Sono stati ritrovati sporadici cristalli di zircone più antichi di 4 miliardi di anni cioè un'età molto vicina a quella corrispondente alla formazione della Terra. Alcune tracce potrebbero essere interpretate come dovute al contatto con acqua liquida il che indicherebbe che il pianeta possedeva già oceani o mari a quel tempo. Dal numero di crateri presenti sugli altri corpi celesti si sa che l'intenso bombardamento meteoritico ebbe termine circa 3,8 miliardi di anni fa. All'inizio dell'Archeano, la Terra si era raffreddata considerevolmente. Data la composizione dell'atmosfera, la vita sarebbe stata impossibile per la maggior parte delle odierne forme di vita, a causa della mancanza di ossigeno e l'assenza di uno strato di ozono.

Poiché dopo l'impatto gigante l'atmosfera primitiva era scomparsa, il raffreddamento fu probabilmente rapido. Dopo 150 milioni di anni si era già formata una crosta solida di basalto. La crosta continentale felsica odierna all'epoca non esisteva ancora. All'interno del pianeta un'ulteriore differenziazione cominciò solo dopo che il mantello si fu almeno in parte solidificato di nuovo. Comunque durante il primo Archeano (circa 3 miliardi di anni fa) il mantello era molto più caldo di oggi, probabilmente intorno ai 1600 °C. Ciò indica che la frazione di mantello ancora fusa era più grande di quella odierna.

Vapori gassosi esalavano dalla crosta, mentre altri gas venivano rilasciati dai vulcani, formando la seconda atmosfera terrestre. Altra acqua venne trasportata da ulteriori impatti meteoritici, provenienti soprattutto dalla cintura di asteroidi, disturbati dalla gravità di Giove.

La grande quantità d'acqua sulla Terra non è stata sicuramente prodotta solo dal vulcanesimo e dall'esalazione dei gas. Si presume che l'acqua provenga dagli impatti di comete ghiacciate. Anche se la maggior parte delle comete odierne si trovano in orbita oltre Nettuno, simulazioni al computer hanno mostrato che in origine erano una presenza molto più comune nel sistema solare interno. Ad ogni modo, la maggior parte dell'acqua della Terra fu portata molto probabilmente dall'impatto di piccoli protopianeti, oggetti comparabili alle odierne lune ghiacciate dei pianeti esterni. Gli impatti di questi oggetti avrebbero arricchito i pianeti di tipo terrestre ( Mercurio, Venere, la Terra e Marte) di acqua, anidride carbonica, metano, ammoniaca, azoto ed altri elementi volatili. Se tutta l'acqua degli oceani terrestri provenisse solamente dalle comete, ci sarebbero volute almeno un milione di comete ghiacciate per spiegarne la quantità. Simulazioni al computer hanno mostrato però che tale numero non è del tutto irreale.

Mentre il pianeta si raffreddava, si formarono le nubi. La pioggia diede origine agli oceani. Piovve con un'intensità incredibile e sotto il suo incessante scrosciare le rocce primordiali delle prime montagne si disgregarono, sprofondarono, dando origine alle prime valli. Testimonianze recenti hanno suggerito che gli oceani potrebbero aver cominciato a formarsi da 4,2 miliardi di anni fa. All'inizio dell'eone archeano, la Terra era probabilmente già coperta dagli oceani e la nuova atmosfera conteneva ammoniaca, metano, vapore acqueo, anidride carbonica, ed azoto, così come piccole quantità di altri gas. Tutto l'ossigeno libero sarebbe stato legato all'idrogeno o combinato nei minerali della superficie. L'attività vulcanica era intensa e, senza uno strato di ozono a schermarne l'ingresso, la radiazione ultravioletta colpiva direttamente la superficie.

I moti convettivi del mantello, cioè il processo alla base della tettonica a zolle, è il risultato di un flusso di materiali incandescenti dal nucleo della Terra verso la superficie. Comporta la creazione di placche tettoniche nelle dorsali oceaniche. Queste placche vengono distrutte per subduzione nel mantello nelle zone di subduzione. L'interno del nostro pianeta era più caldo durante l'Adeano e l'Archeano, perciò la convezione del mantello deve essere stata più rapida. Per cui quando si manifestarono processi tettonici simile a quelli odierni, essi devono essere avvenuti in modo più veloce. La maggior parte dei geologi ritiene che nell'Adeano e nell'Archeano le zone di subduzione fossero più diffuse, e quindi le placche tettoniche fossero più piccole.

La crosta iniziale che si formò dopo il primo raffreddamento della superficie terrestre è del tutto scomparsa, a causa dei veloci movimenti tettonici dell'Adeano e dei continui impatti del tardo bombardamento meteoritico. Si ritiene comunque che questa crosta fosse di composizione basaltica, come l'odierna crosta oceanica, dato che non c'era stata ancora una grande differenziazione. I primi grandi pezzi di crosta continentale, che sono il prodotto di una differenziazione degli elementi leggeri durante una fusione parziale della crosta inferiore, apparvero all'inizio dell'Archeano, circa 4 miliardi di anni fa. Ciò che rimane di questi primi piccoli continenti sono chiamati cratoni. Questi pezzi di crosta dell'Archeano formano i nuclei intorno ai quali si sono sviluppati nel corso del tempo i vari continenti.

Alcune tra le rocce più antiche sulla Terra sono state trovate nel cratone nordamericano del Canada. Sono formate da tonaliti ed hanno approssimativamente 4 miliardi di anni. Ci sono tracce di metamorfismo da alte temperature, ma anche grani sedimentari che sono stati levigati dall'erosione durante il trasporto nell'acqua, dimostrando che già al tempo esistevano fiumi e mari.

I cratoni sono costituiti per lo più dall'alternarsi di due tipi di . Il primo tipo è formato dalle cosiddette fasce a pietra verde, una roccia sedimentaria poco metamorfizzata. Questo tipo di pietra verde è di natura simile ai sedimenti che si trovano oggi nelle fosse oceaniche al di sopra delle zone di subduzione. Per questo motivo le fasce a pietra verde sono considerate come un'evidenza di processi di subduzione avvenuti durante l'Archeano. Il secondo gruppo è costituito da complessi di roccia magmatica di tipo felsico. Queste rocce sono per lo più a base di Tonalite, Trondhjemite o Granodiorite, per cui i relativi terrane sono definiti complessi TTG, e la loro composizione è simile al granito. I complessi TTG sono considerati i resti della prima crosta continentale formatasi per parziale fusione del basalto. L'alternanza tra fasce a roccia verde e complessi TTG, viene interpretata come il risultato di una situazione tettonica in cui i piccoli protocontinenti erano separati da un complesso intreccio di zone di subduzione.

I dettagli dell'origine della vita sono sconosciuti, ma i principi generali sono stati stabiliti. Ci sono due scuole di pensiero sull'origine della vita. Una suggerisce che i componenti organici siano arrivati sulla Terra dallo spazio (" Panspermia "), mentre l'altra sostiene che si siano originati sulla Terra. Ad ogni modo entrambe propongono meccanismi simili per l'origine della vita. Se la vita si sviluppò sulla Terra, il momento preciso di questo evento è molto speculativo, forse attorno a 4 miliardi di anni fa. È anche possibile che, dato il ripetuto formarsi e scomparire degli oceani a causa dell'impatto di asteroidi, la vita sia comparsa e scomparsa più volte.

Nella chimica energetica della Terra primordiale, qualche molecola fu in grado di riprodurre copie di se stessa, divenne cioè un "replicatore" (più esattamente promosse le reazioni chimiche che produssero una copia di se stessa). La replicazione non era sempre accurata: alcune copie erano leggermente diverse dalle molecole originarie. Se il cambiamento distruggeva la capacità di copia, la molecola non produceva più altre copie e la linea "moriva". In altri casi, alcuni rari cambiamenti permettevano alla molecola di replicarsi meglio o più rapidamente: queste "varianti" divennero sempre più numerose e si rivelarono vincenti. Ciò diede inizio all' evoluzione tra la materia inanimata. Quando gli ingredienti base si esaurivano, le varianti che potevano sfruttare materiali differenti o magari fermare il progresso di altre varietà e sottrarre loro le risorse, divennero più numerose.

La natura del primo replicatore è sconosciuta, perché nella sua funzione è stato da lungo tempo sostituito dall'attuale replicatore, il DNA. Sono stati proposti molti modelli per spiegare come si sia potuto sviluppare un replicatore. Sono stati postulati diversi replicatori, inclusi composti organici come le moderne proteine, gli acidi nucleici, i fosfolipidi o i cristalli, o persino sistemi quantici. Al giorno d'oggi non c'è modo di determinare se uno di questi modelli corrisponda a quella che fu la reale origine della vita sulla Terra.

Una delle teorie più vecchie, e una di quelle su cui si è più lavorato, può servire da esempio di come ciò sia potuto accadere. L'alta energia vulcanica, i fulmini e la radiazione ultravioletta avrebbero indotto la produzione di molecole più complesse a partire da semplici composti come il metano e l' ammoniaca. Tra queste molecole più complesse ci sarebbero stati anche dei composti organici relativamente semplici, come i nucleotidi e gli amminoacidi, che sono i costituenti fondamentali della vita. Mano a mano che questo "brodo organico primordiale" cresceva in quantità e concentrazione, molecole differenti reagivano l'una con l'altra. Ad un certo punto si sarebbe avuto come risultato molecole organiche molto più complesse (forse l' argilla funse da struttura di impalcatura per raccogliere e concentrare il materiale organico). La presenza di certe molecole accelerò le reazioni chimiche. Tutto ciò sarebbe continuato per un lungo periodo, mentre le reazioni avvenivano più o meno casualmente, finché non emerse una molecola-replicatore. In ogni caso ad un certo punto, questo primo replicatore fu sostituito nella sua funzione dal DNA; tutta la vita conosciuta (eccetto alcuni virus e prioni) utilizza il DNA come replicatore, in maniera quasi del tutto identica (si veda codice genetico).

Gli attuali esseri viventi racchiudono il materiale per la replicazione all'interno di una membrana cellulare. Si può comprendere più facilmente l'origine della membrana cellulare che quella del replicatore, dato che la membrana è composta di molecole fosfolipidiche, che spesso in acqua formano spontaneamente un doppio strato. In condizioni opportune si possono formare molte sfere di questo tipo (si veda " Teoria delle bolle"). La teoria prevalente è quella che ritiene che la membrana si formò dopo il replicatore, che probabilmente era allora l' RNA (l' ipotesi del mondo a RNA), insieme al suo apparato di replicazione e forse altre biomolecole. Le prime protocellule probabilmente "scoppiavano" quando diventavano troppo grandi; i contenuti sparsi andavano quindi a colonizzare altre bolle. Le proteine, che stabilizzavano la membrana, o che in seguito contribuivano ad una ordinata replicazione cellulare, potrebbero aver favorito la proliferazione di queste linee cellulari.

L'RNA è un possibile candidato come primitivo replicatore, dato che contiene le informazioni genetiche e catalizza le reazioni. Ad un certo punto il DNA prese il posto dell'RNA come archivio genetico, e le proteine note come enzimi ricoprirono il ruolo di catalizzatori delle reazioni, lasciando all'RNA il ruolo di trasferire le informazioni, sintetizzare le proteine e modulare il processo. Viene ritenuto sempre più probabile che queste primitive cellule si evolsero in associazione con le bocche vulcaniche sottomarine, note come black smoker o perfino con rocce calde in profondità.

Si ritiene che di tutti i tipi di protocellule, solo una linea sia riuscita a sopravvivere. Recenti evidenze filogenetiche suggeriscono che l' ultimo antenato comune universale visse durante il primo Archeano, forse intorno a 3,5 miliardi di anni fa o anche prima. Questa cellula, chiamata " LUCA" (dall' inglese: Last Universal Common Ancestor) è il progenitore di tutta la vita oggi nota sulla Terra. Probabilmente era un procariota, che possedeva una membrana cellulare e probabilmente dei ribosomi, ma a cui mancava un nucleo e altri organelli dotati di membrana come i mitocondri o i cloroplasti. Come tutte le cellule moderne, utilizzava il DNA per immagazzinare il codice genetico, l'RNA per il trasferimento delle informazioni e la sintesi delle proteine, e gli enzimi per catalizzare le reazioni. Alcuni scienziati ritengono che, invece di un singolo antenato universale comune, ci fossero più organismi che si trasferivano i geni con un trasferimento genetico orizzontale.

Il Proterozoico (2.500 Ma - 542 Ma)

Il Proterozoico è il periodo della storia della Terra che va 2.500 a 542 milioni di anni fa. In questo periodo i cratoni, cioè i primi nuclei di crosta rocciosa consistente, si svilupparono in continenti di dimensioni paragonabili alle attuali, in seguito al manifestarsi dei primi processi di tettonica delle placche. Lo sviluppo di un'atmosfera ricca di ossigeno fu un evento sostanziale; dai più semplici procarioti si passò agli eucarioti e alle forme multicellulari.

Durante il Proterozoico avvennero alcune importanti glaciazioni a livello globale, la più estesa delle quali ricoprì quasi tutto il pianeta che fu trasformato in una sorta di gigantesca palla di neve. Alla fine di questa drammatica glaciazione, avvenuta circa 600 milioni di anni fa, lo sviluppo della vita subì una accelerazione consistente che fu il preludio della fase successiva nota come esplosione cambriana, caratterizzata da un aumento enorme del numero delle specie viventi.

Si ritiene probabile che le prime cellule fossero tutte eterotrofe, cioè che usassero le molecole organiche circostanti (incluse quelle di altre cellule) come materia prima e fonte di energia. Mano a mano che le fonti di cibo diminuivano, alcune cellule svilupparono una nuova strategia. Invece di dipendere dalla quantità già presente ma in diminuzione di molecole organiche, queste cellule cominciarono ad utilizzare la luce solare come fonte di energia. Le stime sulla data variano, ma già attorno a 3 miliardi di anni fa, si era già sviluppato qualcosa di simile alla moderna fotosintesi. Ciò rese l'energia solare disponibile non solo agli autotrofi ma anche agli eterotrofi che si nutrivano di loro. La fotosintesi utilizzava l'abbondante anidride carbonica e l' acqua come materia prima, e, con l'energia della luce solare, produceva molecole organiche ricche di energia (i carboidrati).

Inoltre, veniva prodotta una grande quantità di ossigeno come residuo di scarto del processo. All'inizio l'ossigeno si legò con il calcare, il ferro, e con altri materiali. Prove sostanziali di questo legame sono i grandi strati geologici ricchi di ossido di ferro databili a questo periodo. La reazione di questi minerali con l'ossigeno probabilmente colorò gli oceani di verde. Quando la maggior parte dei minerali esposti fu ossidata, l'ossigeno non reagito cominciò ad accumularsi nell'atmosfera. Anche se ogni cellula produceva una quantità d'ossigeno infinitesimale, il metabolismo combinato di molte cellule in un lungo periodo di tempo trasformò l'atmosfera terrestre rendendola quasi uguale a quella odierna. Tra gli esempi più antichi di forme di vita che producevano ossigeno ci sono le stromatoliti fossili. Questa fu la terza atmosfera della Terra.

Parte dell'ossigeno, stimolato dalla radiazione ultravioletta, si legò a formare ozono, che si raccolse in uno strato nella parte superiore dell'atmosfera. Lo strato di ozono assorbiva, e assorbe tuttora, una quantità significativa di radiazioni ultraviolette che prima riuscivano a passare attraverso l'atmosfera. Ciò permise alle cellule di colonizzare la superficie degli oceani ed infine le terre emerse: senza lo strato di ozono, la radiazione ultravioletta che bombardava la superficie avrebbe causato insostenibili livelli di mutazioni nelle cellule esposte.

La fotosintesi ebbe un altro impatto su grande scala. L'ossigeno era tossico; probabilmente la maggior parte della vita sulla Terra si estinse con l'aumento del suo livello, un evento noto come catastrofe dell'ossigeno. Le forme di vita in grado di resistere sopravvissero e prosperarono, ed alcune svilupparono la capacità di utilizzare l'ossigeno per migliorare il proprio metabolismo e derivare più energia dallo stesso nutrimento.

La tassonomia moderna classifica le forme di vita in tre domini. Il momento di origine di questi domini è ancora speculativo. Il dominio dei batteri fu probabilmente il primo a separarsi dalle altre forme di vita (raggruppate allora in un dominio chiamato " neomuri"), ma questa supposizione rimane controversa. Poco tempo dopo, all'incirca 2 miliardi di anni fa, i neomuri si divisero in archei ed eucarioti. Le cellule eucariote sono più grandi e più complesse delle cellule procariote (batteri ed archei), e l'origine di questa complessità sta venendo alla luce solo negli ultimi tempi.

In questo periodo si formò il primo proto-mitocondrio. Una cellula batterica, probabilmente imparentata con gli odierni e già in grado di metabolizzare l'ossigeno, entrò all'interno di una cellula procariota più grande che non aveva ancora sviluppato questa capacità. Probabilmente la cellula più grande tentò di ingerire quella più piccola, ma non ci riuscì (forse a causa dell'evoluzione dei sistemi di difesa). O forse, la cellula più piccola cercò di diventare parassita di quella più grande. Ad ogni modo la cellula più piccola sopravvisse all'interno di quella più grande. Usando l' ossigeno, fu in grado di metabolizzare i prodotti di scarto della cellula più grande e produrre più energia. Una parte di questa energia in surplus venne resa alla cellula ospitante. La cellula più piccola cominciò a replicarsi all'interno di quella più grande. Ben presto si sviluppò una simbiosi stabile tra le due cellule; nel corso del tempo la cellula ospitante acquisì parte del corredo genetico delle cellule più piccole ed i due simbionti divennero dipendenti l'uno dall'altro: la cellula più grande non era più in grado di sopravvivere senza l'energia prodotta da quelle più piccole, mentre queste non potevano più sopravvivere senza la materia prima fornita dalla cellula più grande. L'intera cellula viene quindi considerata come un singolo organismo e le cellule più piccole vengono classificate come organelli chiamati mitocondri.

Un processo simile avvenne con i cianobatteri fotosintetici, che entrarono in una cellula eterotrofa più grande e divennero quindi cloroplasti. Probabilmente, come risultato di questi eventi, una linea di cellule capaci di fotosintesi si separò dagli altri eucarioti più di un miliardo di anni fa. Ci sono stati forse molti casi di inclusione e simbiosi simili, come suggerisce la figura a destra. Oltre alla ben accettata teoria dell'endosimbiosi che diede origine ai mitocondri ed ai cloroplasti, è stato ipotizzato che altri tipi di cellule abbiano dato origine per endosimbiosi ai perossisomi, che le spirochete abbiano dato origine alle cellule ciliate ed ai flagelli, e che probabilmente un virus dotato di DNA diede origine al nucleo cellulare;, nessuna di queste teorie è però unanimemente accettata.

Gli archei, i batteri e gli eucarioti continuarono a diversificarsi e divennero sempre più sofisticati e meglio adattabili al loro ambiente. Ogni dominio si suddivise ripetutamente in varie linee evolutive, anche se si sa poco della storia degli archei e dei batteri. Circa 1,1 miliardi di anni fa, il supercontinente Rodinia era in via di formazione. Il regno delle piante, quello degli animali, e quello dei funghi si erano già separati, anche se esistevano ancora come cellule solitarie. Alcuni di essi vivevano in colonie, e gradualmente cominciò a prendere piede una divisione dei compiti e del lavoro; ad esempio le cellule che si trovavano nella zona interna della colonia probabilmente cominciarono ad avere un ruolo differente da quelle che si trovavano all'esterno. Nonostante la divisione tra una colonia di organismi con ruoli specializzati ed un organismo pluricellulare non sia sempre ben chiara, circa 1 miliardo di anni fa emersero le prime piante pluricellulari, probabilmente alghe verdi. È probabile che circa 900 milioni di anni fa si siano sviluppati anche i primi esseri veramente pluricellulari del regno animale.

Probabilmente all'inizio questi esseri assomigliavano alle odierne spugne, dove tutte le cellule erano ancora totipotenti ed un organismo distrutto poteva ancora riassemblarsi. Man mano che la divisione dei compiti diventava più complessa in tutte le linee evolutive degli organismi pluricellulari, le cellule divennero più specializzate e quindi più dipendenti l'una dall'altra; le cellule isolate erano destinate a morire.

Molti scienziati ritengono che circa 770 milioni di anni fa, vi sia stata un' era glaciale così rigida che gli oceani congelarono completamente fino quasi all'equatore, trasformando la Terra in una sorta di gigantesca palla di neve. In seguito, dopo 20 milioni di anni, le continue emissioni di anidride carbonica da parte dei vulcani contribuirono a provocare un effetto serra globale che pose fine all'era glaciale. All'incirca nello stesso periodo, 750 milioni di anni fa, cominciò la frammentazione del continente Rodinia.

L'accumulo di ossigeno a causa della fotosintesi ebbe come risultato la formazione di uno strato di ozono che assorbiva la maggior parte della radiazione ultravioletta emessa dal Sole, concedendo agli organismi unicellulari che raggiungevano la terra emersa maggiori possibilità di sopravvivere; i procarioti cominciarono a moltiplicarsi e ad adattarsi meglio alla sopravvivenza al di fuori dell'acqua. Probabilmente i procarioti avevano già colonizzato la terraferma circa 2,6 miliardi di anni fa, perfino prima dell'origine degli eucarioti. Per un lungo periodo le terre emerse rimasero prive di organismi multicellulari. Il supercontinente Pannotia si formò intorno a 600 milioni di anni fa e cominciò a frammentarsi dopo appena 50 milioni di anni.

I primi vertebrati, cioè gli antenati dei moderni pesci, si svilupparono negli oceani circa 530 milioni di anni fa. Un'importante estinzione di massa ebbe luogo verso la fine del periodo Cambriano, cioè all'incirca 488 milioni di anni fa.

Parecchie centinaia di milioni di anni fa, le prime piante (molto probabilmente simili alle moderne alghe) ed i funghi cominciarono a crescere ai bordi dell'ambiente acquatico, e successivamente al di fuori di esso. I fossili più antichi di piante e funghi della terraferma risalgono a 480-460 milioni di anni fa, anche se evidenze molecolari suggeriscono che i funghi avrebbero colonizzato le terre emerse già 1 miliardo di anni fa e le piante 700 milioni di anni fa. Anche se all'inizio rimasero vicino al bordo dell'acqua, le mutazioni e le variazioni ebbero come risultato la successiva colonizzazione di questo nuovo ambiente. La datazione del momento in cui i primi animali lasciarono gli oceani non è nota: la testimonianza più antica di artropodi sulla terraferma risale a circa 450 milioni di anni fa, e probabilmente prosperarono e si adattarono meglio date le vaste fonti di cibo fornite dalle piante terrestri. Ci sono anche testimonianze non confermate secondo le quali gli artropodi sarebbero apparsi sulla terraferma già 530 milioni di anni fa.

Alla fine del periodo ordoviciano, 440 milioni di anni fa, si ebbe un altro evento di estinzione di massa, forse dovuto ad una grande era glaciale. All'incirca 380-375 milioni di anni fa, i primi tetrapodi si evolsero dai pesci. Si ritiene che probabilmente le pinne si siano evolute fino a diventare arti, che permisero ai tetrapodi di far emergere la testa al di fuori dall'acqua per respirare aria. Questo avrebbe permesso loro di sopravvivere nelle acque povere d'ossigeno o di catturare piccole prede nelle acque poco profonde. Probabilmente si avventurarono sulla terraferma per brevi periodi. Alla fine alcuni di loro erano diventati così ben adattati alla vita sulle terre emerse che cominciarono a passare la loro vita adulta sulla terra, anche se continuavano a deporre le uova ed a nascere nell'acqua. Questa fu l'origine degli anfibi. Circa 365 milioni di anni fa ebbe luogo un'altra estinzione di massa, forse risultato di un raffreddamento globale. Le piante svilupparono i semi, che accelerarono drasticamente la loro diffusione sulla terra ferma, all'incirca 360 milioni di anni fa.

Circa 20 milioni di anni più tardi (340 milioni di anni fa), si evolse l' uovo amniotico, che poteva essere deposto sulla terra, dando un vantaggio evolutivo agli embrioni dei tetrapodi. Ciò ebbe come risultato la divergenza degli amnioti dagli anfibi. Dopo altri 30 milioni di anni (310 milioni di anni fa) ebbe luogo la divergenza dei sinapsidi (che includono i mammiferi) dai sauropsidi (che includono uccelli e rettili). Altri gruppi di organismi continuarono ad evolversi e le linee evolutive si differenziarono anche nei pesci, negli insetti e nei batteri, ma i dettagli sono poco chiari. 300 milioni di anni fa prese forma il più recente supercontinente ipotizzato, chiamato Pangea.

L'era mesozoica

250 milioni di anni fa ebbe luogo la più devastante estinzione di massa fino ad oggi conosciuta, l' estinzione di massa del Permiano-Triassico, al confine tra i due periodi; il 95% della vita sulla Terra scomparve, probabilmente dovuto ad un colossale evento vulcanico nella zona del Trappo Siberiano che durò per un milione di anni. La scoperta del cratere della Terra di Wilkes in Antartide può suggerire una connessione con l'estinzione del Permiano-Triassico, ma l'età del cratere non è nota. L'effetto distruttivo fu notevole e ci vollero circa 20 milioni di anni perché la vita riprendesse forza.

All'incirca 230 milioni di anni fa, i dinosauri si separarono dai propri antenati rettili. Un altro evento d'estinzione di massa tra i periodi Triassico e Giurassico risparmiò la maggior parte dei dinosauri, che in breve tempo divennero i vertebrati dominanti. Anche se alcune linee evolutive dei mammiferi cominciarono a separarsi in questo periodo, i mammiferi del tempo erano probabilmente piccoli animali che assomigliavano ai toporagni.

Circa 180 milioni di anni fa, la Pangea si spezzò in due continenti, la Laurasia e il Gondwana. Il limite di separazione tra i dinosauri aviari e quelli non aviari non è chiaro, ma tradizionalmente si considera l'Archaeopteryx, vissuto circa 150 milioni di anni fa, come uno dei primi uccelli. Le prime tracce delle piante angiosperme che producevano fiori risalgono al periodo cretaceo, all'incirca 20 milioni di anni dopo (132 milioni di anni fa).

La competizione con gli uccelli portò molti pterosauri all'estinzione e probabilmente i dinosauri erano già in declino quando, 65 milioni di anni fa, un meteorite di 10 km di diametro colpì la Terra appena al largo della penisola dello Yucatán, dove si trova oggi come risultato il cratere di Chicxulub. L'impatto emise grandi quantità di polveri e vapore nell'aria, che impedirono il passaggio della luce del sole, inibendo la fotosintesi. La maggior parte degli animali, tra cui i dinosauri non-aviari si estinsero, marcando la fine del periodo Cretaceo e dell'era mesozoica. In seguito durante il Paleocene, i mammiferi si diversificarono rapidamente, si ingrandirono e divennero i vertebrati dominanti. Forse due milioni di anni dopo (circa 63 milioni di anni fa) visse l'ultimo antenato comune dei primati. Alla fine dell' Eocene, 34 milioni di anni fa alcuni mammiferi terrestri fecero ritorno nell'ambiente acquatico per diventare specie come il Basilosaurus, i quali in seguito dettero origine ai delfini ed alle balene.

Circa sei milioni di anni fa, una differenziazione del ramo evolutivo dei primati introdusse una separazione che portò allo sviluppo dell' uomo moderno. Una piccola scimmia africana vissuta circa sei milioni di anni fa fu l'ultimo animale i cui discendenti avrebbero incluso sia i moderni esseri umani sia i loro parenti più vicini, i bonobo e gli scimpanzé. Solo due rami di questo albero genealogico hanno specie discendenti sopravvissute fino ad oggi. Poco dopo la separazione, per ragioni ancora oggi in discussione, le scimmie di un ramo svilupparono l'abilità di camminare eretti. Naturalmente le linee di confine tra le diverse specie o anche generi sono del tutto arbitrarie ed in continuo cambiamento con l'evolversi delle teorie. All'incirca nello stesso periodo l'altro ramo si suddivise nella specie progenitrice degli scimpanzé comuni ed in quella dei bonobo.

Le dimensioni del cervello aumentarono rapidamente, e circa 2 milioni di anni fa, apparvero i primi animali classificabili nel genere . L'abilità di camminare eretti, la caratteristica del pollice opponibile e lo sviluppo dei sistemi comunicativi furono fattori cruciali.

L'abilità di controllare il fuoco comparve probabilmente con l'Homo erectus (o Homo ergaster), almeno 790.000 anni fa ma forse già 1,5 milioni di anni fa. Inoltre è stato suggerito che l'uso e la scoperta del fuoco può risalire addirittura a prima dell' Homo erectus. È possibile che il fuoco fosse stato usato già nel primo paleolitico dall'ominide Homo habilis e/o da australopitechi robusti come il Paranthropus.

Più difficile è stabilire l' origine della lingua; non è chiaro se l' Homo erectus fosse già in grado di parlare o se questa capacità non si fosse sviluppata almeno fino all' Homo sapiens. Aumentando il cervello di dimensioni, i bambini venivano partoriti prima che il cranio divenisse troppo largo per passare attraverso il bacino. Come risultato, mostravano una neuroplasticità maggiore, e perciò una capacità superiore di imparare, ma anche un periodo di dipendenza dalle cure parentali maggiore. Le abilità sociali divennero più complesse, il linguaggio più avanzato e gli strumenti più elaborati. Ciò contribuì ad una cooperazione di livello superiore e ad un continuo sviluppo cerebrale. Si ritiene che gli uomini anatomicamente moderni - Homo sapiens - si siano originati in un luogo non noto circa 200.000 anni fa o prima in Africa; i fossili più antichi risalgono a circa 160.000 anni fa.

L'uomo sviluppò l' agricoltura e iniziò ad allevare sistematicamente gli animali. Ciò migliorò le condizioni di vita e poterono formarsi società e civiltà con diverse caratteristiche culturali e religiose. I primi umani che mostrarono una prova di spiritualità furono gli uomini di Neandertal (classificati generalmente come una specie separata senza discendenti sopravvissuti); essi seppellivano i propri morti, spesso apparentemente con cibo ed attrezzi. Ad ogni modo tracce di credenze più sofisticate, come le prime pitture rupestri di Cro-Magnon (con un significato probabilmente magico o religioso) non apparvero fino a 32.000 anni fa.

I Cro-Magnon ci hanno lasciato inoltre statuette come la venere di Willendorf, probabilmente anch'essa con significato religioso. Circa 11.000 anni fa, l' Homo sapiens aveva già raggiunto la punta meridionale del Sud America, l'ultimo continente disabitato (ad eccezione dell' Antartide, che rimase inesplorata fino al 1820 d.C.). L'uso degli attrezzi e del linguaggio continuava a migliorare e le relazioni interpersonali diventavano sempre più complesse.

Per più del 90% della sua storia, l' Homo sapiens ha vissuto in piccole bande di cacciatori-raccoglitori nomadi. Mentre il linguaggio diveniva sempre più complesso, la capacità di ricordare e trasmettere informazioni ebbe come risultato un nuovo tipo di replicatore: la scrittura. Si potevano scambiare rapidamente le idee e passarle lungo le varie generazioni. L'evoluzione culturale sorpassò velocemente l'evoluzione biologica, ed ebbe inizio la " storia" propriamente detta. Ad un certo punto tra l' 8500 ed il 7000 a.C., gli esseri umani che risiedevano nella Mezzaluna fertile in Medio oriente cominciarono l'allevamento e la coltivazione sistematica di piante ed animali: ebbe inizio l' agricoltura. Quest'ultima si diffuse alle regioni vicine, e si sviluppò indipendentemente in altre parti del mondo, finché la maggior parte degli Homo sapiens non si sono stabiliti in insediamenti permanenti come agricoltori. Non tutte le società abbandonarono il nomadismo, specialmente quelle in aree isolate del globo povere di specie vegetali coltivabili, come l' Australia. Comunque in quelle società che adottarono l'agricoltura, la sicurezza da essa derivata e la maggiore produttività permisero alla popolazione di espandersi. L'agricoltura aveva un effetto ulteriore; gli umani cominciarono ad influire sull'ambiente come mai era successo in precedenza. Il surplus di cibo permise la formazione di una classe religiosa e di governo, seguita da una divisione del lavoro in perenne avanzamento. Ciò portò alla prima civiltà della Terra nel medio Oriente tra il 4000 ed il 3000 a.C.: i sumeri. Altre civiltà si svilupparono poco dopo in Egitto, nella valle dell'Indo ed in Cina.

A partire da intorno al 3000 a.C., cominciò a prendere forma l' induismo una delle più antiche religioni praticate fino al giorno d'oggi. Altri grandi sistemi religiosi si svilupparono poco dopo. L'invenzione della scrittura permise lo sviluppo di società complesse: l'archiviazione e le prime biblioteche servivano come conservazione della conoscenza e trasmissione culturale delle informazioni. Gli esseri umani non dovevano più passare tutta la loro vita lavorando per sopravvivere, la curiosità e l'educazione guidarono la ricerca della conoscenza e della saggezza. Sorsero varie discipline, tra cui la scienza (in una forma primitiva). Comparvero nuove civiltà, che interagivano l'una con l'altra, ma si scontravano anche in guerre per il controllo del territorio e delle risorse: cominciarono a formarsi i primi imperi. Anche nelle Americhe intorno al 1500 a.C. sorsero le prime cosiddette civiltà precolombiane. Verso il 500 a.C., si trovavano imperi nel medio Oriente, Iran, India, Cina ed in Grecia, più o meno su scala uguale; di volta in volta un impero si espandeva, per declinare in seguito ed essere spazzato via.

Nel XIV secolo d.C. ebbe inizio in Italia il Rinascimento, con avanzamenti nella religione, nelle arti e nella scienza. A partire dal 1500 la civiltà europea cominciò a subire dei cambiamenti che avrebbero portato in seguito alla rivoluzione industriale e scientifica: questo continente cominciò ad esercitare una dominanza politica e culturale sulle società umane di tutto il pianeta.

Dal 1914 al 1918 e dal 1939 al 1945, le nazioni del mondo furono coinvolte in due guerre mondiali. Fondata dopo la prima guerra mondiale, la società delle Nazioni fu un primo passo nello stabilire delle istituzioni internazionali per risolvere le dispute pacificamente; dopo il fallimento nel prevenire la seconda guerra mondiale, alla fine del conflitto venne rimpiazzata dall' Organizzazione delle Nazioni Unite.

I cambiamenti sono continuati a passo rapido dalla metà del XX secolo fino ad oggi. Lo sviluppo tecnologico include computer, ingegneria genetica, nanotecnologia e armi nucleari (queste ultime rappresentano un paradosso per l'evoluzione e i traguardi raggiunti dall'Umanità: esse rappresentano infatti un potenziale pericolo per la sopravvivenza della stessa specie). La globalizzazione economica, spronata dall'avanzamento delle comunicazioni e dei trasporti ha influenzato la vita quotidiana in varie parti del mondo. Le forme culturali ed istituzionali come la democrazia, il capitalismo, e l' ambientalismo hanno aumentato la loro influenza. Le preoccupazioni ed i problemi maggiori come malattie, guerra, povertà, radicalismo violento e più recentemente, il riscaldamento globale, si sono sviluppati con l'aumento della popolazione.

Nel 1957, l' Unione Sovietica lanciò in orbita il primo satellite artificiale, lo Sputnik 1, e poco tempo dopo, Jurij Gagarin divenne il primo essere umano nello spazio. Neil Armstrong, uno statunitense, fu il primo a mettere piede su un altro oggetto astronomico, la Luna. Sonde automatiche sono state mandate verso tutti i pianeti maggiori del sistema solare, ed alcune (come le sonde Voyager) hanno lasciato il sistema solare. L'Unione Sovietica e gli Stati Uniti furono i leader primari dell'esplorazione spaziale del XX secolo. Cinque agenzie spaziali, che rappresentano più di 15 paesi, hanno lavorato insieme per costruire la Stazione Spaziale Internazionale. A bordo della stazione è stata stabilita una presenza umana continua nello spazio dal 2000. Nel 1992 alcune nazioni europee si unirono ed entrarono a far parte dell' Unione europea. Mentre i trasporti e le comunicazioni miglioravano, gli affari economici e politici delle nazioni del mondo divennero sempre più intrecciati fra loro. Questa globalizzazione ha prodotto spesso sia discordie sia collaborazione.

Attraverso i progressi nella scienza, nella scrittura, nella politica, nei trasporti e nelle comunicazioni, gli esseri umani sono diventati la specie dominante sulla Terra e riescono ad influenzare l'ambiente e tutte le altre forme di vita. La portata dell'attività umana ed il continuo aumento della popolazione stanno spingendo l'umanità ad applicare una prospettiva globale di dominio e gestione su questioni di interesse generale come la protezione dell'ambiente, lo sfruttamento delle risorse naturali, la protezione della vita animale ed i cambiamenti climatici.

1. Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) of the International Commission of Stratigraphy, Status on 2009.

2. International Stratigraphic Chart, 2009

3. ^ Myron G. Best, pp. 612-613; alcuni zirconi dallo gneiss di Acasta sono stati datati 4.030 miliardi di anni (Stern, Bleeker)

4. ^ David Warmflash, Benjamin Weiss, Did Life Come From Another World? , in Scientific American, novembre 2005, pp. 64-71.

5. ^ Eric J. Chaisson, Chemical Evolution , su Cosmic Evolution, Tufts University, 2005. URL consultato il 27 marzo 2006 (archiviato dall'url originale il 10 novembre 2005).

6. David Penny, Anthony Poole, The nature of the last universal common ancestor (), in Current Opinions in Genetics and Development, vol. 9, nº 6, dicembre 1999, pp. 672-677, DOI:10.1016/S0959-437X(99)00020-9, PMID 1060760 (archiviato dall'url originale il 19 marzo 2009). (PDF)

7. Eric J. Chaisson, Early Cells , su Cosmic Evolution, Tufts University, 2005. URL consultato il 29 marzo 2006 (archiviato dall'url originale l'11 aprile 2006).

8. ^ Carl Woese, J. Peter Gogarten, When did eukaryotic cells evolve? What do we know about how they evolved from earlier life-forms? , in Scientific American, 21 ottobre 1999.

9. ^ Kristin J. Berglsand, Robert Haselkorn, Evolutionary Relationships among the Eubacteria, Cyanobacteria, and Chloroplasts: Evidence from the rpoC1 Gene of Anabaena sp. Strain PCC 7120 , in Journal of Bacteriology, vol. 173, nº 11, giugno 1991, pp. 3446-3455, PMID 1904436. (PDF)

10. ^ Masaharu Takemura, Poxviruses and the origin of the eukaryotic nucleus., in Journal of Molecular Evolution, vol. 52, nº 5, maggio 2001, pp. 419-425, PMID 11443345.

11. ^ Toni Gabaldón, Berend Snel, Frank van Zimmeren, Wieger Hemrika, Henk Tabak, and Martijn A. Huynen, Origin and evolution of the peroxisomal proteome. (), in Biology Direct, vol. 1, nº 1, 23 marzo 2006, p. 8, DOI:10.1186/1745-6150-1-8, PMID 16556314. (PDF)

12. ^ Eric J. Chaisson, Ancient Fossils , su Cosmic Evolution, Tufts University, 2005. URL consultato il 31 marzo 2006 (archiviato dall'url originale il 15 aprile 2006).

13. ^ Paul F. Hoffman, Alan J. Kaufman, Galen P. Halverson, & Daniel P. Schrag, A Neoproterozoic Snowball Earth , in , vol. 281, nº 5381, 28 agosto 1998, pp. 1342-1346, DOI:10.1126/science.281.5381.1342, PMID 9721097. URL consultato il 16 aprile 2006. (abstract)

14. ^ E. Landing, S. A. Bowring, K. L. Davidek, R. A. Fortey, & W. A. P. Wimbledon, Cambrian-Ordovician boundary age and duration of the lowest Ordovician Tremadoc Series based on U-Pb zircon dates from Avalonian Wales , in Geological Magazine, vol. 137, nº 5, 2000, pp. 485-494, DOI:10.1017/S0016756800004507. (abstract)

15. ^ D. S. Heckman, D. M. Geiser, B. R. Eidell, R. L. Stauffer, N. L. Kardos, & S. B. Hedges, Molecular evidence for the early colonization of land by fungi and plants. (abstract), in , vol. 10, nº 293, 10 agosto 2001, pp. 1129-1133, DOI:10.1126/science.1061457 (inattivo 2009-03-08), PMID 11498589.

16. ^ E. W. Johnson, D. E. G. Briggs, R. J. Suthren, J. L. Wright, & S. P. Tunnicliff, Non-marine arthropod traces from the subaereal Ordivician Borrowdale volcanic group, English Lake District , in Geological Magazine, vol. 131, nº 3, maggio 1994, pp. 395-406. (abstract)

17. ^ Robert B. MacNaughton, Jennifer M. Cole, Robert W. Dalrymple, Simon J. Braddy, Derek E. G. Briggs, & Terrence D. Lukie, First steps on land: Arthropod trackways in Cambrian-Ordovician eolian sandstone, southeastern Ontario, Canada (abstract), in Geology, vol. 30, nº 5, 2002, pp. 391-394.

18. Jennifer A. Clack, Getting a Leg Up on Land , in Scientific American, dicembre 2005.

19. ^ K. J. Willis, J. C. McElwain, The Evolution of Plants, Oxford, Oxford University Press, 2002, p. 93, ISBN 0-19-850065-3.

20. ^ Big crater seen beneath ice sheet , su , BBC News, 3 giugno 2006. URL consultato il 15 novembre 2006.

21. ^ Archaeopteryx: An Early Bird , University of California, Berkeley Museum of Paleontology, 1996. URL consultato il 9 aprile 2006.

22. ^ Pam Soltis, Doug Soltis, & Christine Edwards, Angiosperms , su The Tree of Life Project, 2005. URL consultato il 9 aprile 2006.

23. ^ Eric J. Chaisson, Recent Fossils , su www.tufts.edu], Tufts University, 2005. URL consultato il 9 aprile 2006 (archiviato dall'url originale il 15 aprile 2006).

24. ^ McClellan, Science and Technology in World History: An Introduction , Baltimore, Maryland, JHU Press, 2006, ISBN 0-8018-8360-1.

25. ^ Ann Gibbons, Oldest Members of Homo sapiens Discovered in Africa , in , vol. 300, nº 5626, 13 giugno 2003, p. 1641, DOI:10.1126/science.300.5626.1641, PMID 12805512. URL consultato l'11 aprile 2006. (abstract)

26. ^ Lewis M. Hopfe, Characteristics of Basic Religions, in Religions of the World, 4th, New York, MacMillan Publishing Company, 1987 [1976], p. 17, ISBN 0-02-356930-1.

27. Lewis M. Hopfe, Characteristics of Basic Religions, in Religions of the World, 4th, New York, MacMillan Publishing Company, 1987 [1976], pp. 17-19, ISBN 0-02-356930-1.

28. ^ Patrick K. O'Brien, ed. (a cura di), The Human Revolution, in Atlas of World History, concise, New York, Oxford University Press, 2003 [2002], p. 16, ISBN 0-19-521921-X.

29. ^ Colin Tudge, Neanderthals, Bandits and Farmers: How Agriculture Really Began, London, Weidenfeld & Nicolson, 1998, ISBN 0-297-84258-7.

() W. Benz, A. G. W. Cameron, Terrestrial effects of the Giant Impact (abstract), in LPI Conference on the Origin of the Earth, 1990, pp. 61-67.

() Myron G. Best, Igneous and Metamorphic Petrology, 2ª ed., Blackwell Publishing, 2003, ISBN 978-1-4051-0588-0.

() Robin M. Canup, Erik Asphaug, Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation , in , vol. 412, 16 agosto 2001, pp. 708-712, DOI:10.1038/35089010.

() A. J. Cavosie, J. W. Valley; S. A. Wilde; E.I.M.F., Magmatic δ¹⁸O in 4400-3900 Ma detrital zircons: A record of the alteration and recycling of crust in the Early Archean, in Earth and Planetary Science Letters, vol. 235, nº 3-4, 15 luglio 2005, pp. 663-681, DOI:10.1016/j.epsl.2005.04.028, ISSN 0012-821X.

Shigeru Ida, Robin M. Canup; Glen R. Stewart, Lunar accretion from an impact-generated disk , in , vol. 389, 25 settembre 1997, pp. 353-357, DOI:10.1038/38669.

Thorsten Kleine, Herbert Palme; Klaus Mezger; Alex N. Halliday, Hf-W Chronometry of Lunar Metals and the Age and Early Differentiation of the Moon , in , vol. 310, nº 5754, 9 dicembre 2005, pp. 1671-1674, DOI:10.1126/science.1118842.

Lin-Gun Liu, Chemical composition of the Earth after the giant impact , in Earth, Moon, and Planets, vol. 57, nº 2, 1º maggio 1992, pp. 85-97, DOI:10.1007/BF00119610, ISSN 0167-9295.

Jonathan I. Lunine, Earth: evolution of a habitable world, Cambridge University Press, 1999, ISBN 0-521-64423-2.

H. J. Melosh, A. M. Vickery; W. B. Tonks, Impacts and the early environment and evolution of the terrestrial planets (abstract), in Protostars and planets III, 1993, pp. 1339-1370.

A. Morbidelli, J. Chambers; J. I. Lunine; J. M. Petit; F. Robert; G. B. Valsecchi; K. E. Cyr, Meteoritics & Planetary Science, vol. 35, nº 6, novembre 2000, pp. 1309-1320, DOI:10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x, https://oadoi.org/10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x.

Horton E. Newsom, Suart Ross Taylor, Geochemical implications of the formation of the Moon by a single giant impact , in , vol. 338, 2 marzo 1989, pp. 29-34, DOI:10.1038/338029a0.

Richard A. Stern, Wouter Bleeker, Age of the world's oldest rocks refined using Canada's SHRIMP: The Acasta Gneiss Complex, Northwest Territories, Canada (abstract), in Geoscience Canada, vol. 25, 1998.

George W. Wetherill, Occurrence of Earth-Like Bodies in Planetary Systems , in , vol. 253, nº 5019, 2 agosto 1991, pp. 535-538, DOI:10.1126/science.253.5019.535.

Edward Young, Executive Summary 2005 , 4 luglio 2005 (archiviato dall'url originale il 14 novembre 2007).

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La storia della Terra descrive l'insieme dei più importanti eventi e stadi nello sviluppo e nell'evoluzione che ha avuto luogo sul pianeta Terra dalla sua formazione. Comprende le teorie scientifiche ritenute più verosimili e quasi tutti i rami delle scienze naturali che contribuiscono alla comprensione degli avvenimenti nel passato del nostro pianeta.

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acqua
pietre
legno
metalli
sabbia (cemento)
tessuti (origine dei tessuti)
terreno

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https://www.arpae.it/cms3/documenti/_cerca_doc/ecoscienza/ecoscienza2014_6/servizio_risorse_es_6_2014.pdf

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Ogni azione dell'uomo ha degli effetti sull'ambiente, un impatto al quale spesso non prestiamo la giusta attenzione. Questo impatto viene misurato attraverso la cosiddetta impronta ecologica.

Si tratta di un tema molto complesso, che cercheremo di semplificare in questo articolo, senza essere superficiali e rischiare, così, di banalizzarlo.

Iniziamo subito dalla definizione di impronta ecologica.

Cos'è l'impronta ecologica

L'impronta ecologica è un indicatore che misura il consumo da parte degli esseri umani delle risorse naturali che produce la Terra, introdotto per la prima volta, come ci ricorda la pagina Wikipedia dedicata, da Mathis Wackernagel e William Rees nel loro libro " Our Ecological Footprint: Reducing Human Impact on the Earth", pubblicato nel 1996

Nello specifico, l'impronta ecologica misura in ettari le aree biologiche produttive del pianeta Terra, compresi i mari, necessarie per rigenerare le risorse consumate dall'uomo.

In poche parole, l'impronta ecologica ci dice di quanti pianeta Terra abbiamo bisogno per conservare l'attuale consumo di risorse naturali.
Allo stato attuale, abbiamo bisogno di poco più di 1,7 "Pianeti Terra".
Bisogna sottolineare che si tratta di una misurazione parziale, in quanto basata essenzialmente sulle emissioni di CO2, senza tenere conto di altri rifiuti, come le scorie radioattive ad esempio.

Come si calcola l'impronta ecologica

Si tratta di un calcolo matematico un po' ostico per chi non è molto "portato" per la materia, quindi cercheremo di renderlo il più chiaro possibile.

L'impronta ecologica confronta le risorse naturali consumate da un singolo individuo all'interno dello spazio da esso occupato - tecnicamente la terra disponibile pro-capite, cioè il rapporto tra superficie totale e popolazione mondiale - calcolate in kg/ha, ovvero chilogrammi per ettari.

In poche parole, si calcola quanti kg di beni consuma un uomo all'interno di uno spazio delimitato per sapere di quanti ettari è necessario disporre per produrre queste risorse, ma anche per assorbire i rifiuti e le emissioni.

Cosa misura l'impronta ecologica

Abbiamo visto che l'impronta ecologica serve sostanzialmente a capire di quanto spazio ha bisogno l'uomo per vivere nel modo in cui vive, consumando quanto consuma e producendo i rifiuti che produce in un determinato momento.

Per calcolare l'impronta ecologica è necessario categorizzare i consumi, secondo la seguente classificazione:

Inoltre, è importante capire come vengono prodotte le risorse naturali che noi consumiamo. Per farlo, anche qui abbiamo bisogno di una categorizzazione:

Territorio per energia;

Terreni agricoli;

Pascoli;

Foreste;

Superficie edificata;

Mare.

In effetti, se vogliamo mangiare una bistecca o un branzino, deve esserci un luogo deputato all'allevamento di bovini o alla pesca. Ognuna di queste azioni, ha un impatto sull'ambiente.

Come calcolare la tua impronta ecologica

A meno che tu non sia un matematico, calcolare l'impronta ecologica seguendo le formule adatte è davvero un'impresa ai limiti dell'impossibile.

La formula, in ogni caso, è la seguente:

Per fortuna, da qualche anno esistono alcuni tool gratuiti, come quello sviluppato dalla Global Footprint Network, un'associazione no profit americana.

Per calcolare la tua impronta ecologica, puoi andare su questo sito http://www.footprintcalculator.org/, effettuare la registrazione e rispondere alle domande, purtroppo solo in lingua inglese.

La stessa associazione ci propone anche una bella infografica, che riassume quanto detto fino ad ora.

Come ridurre l'impronta ecologica

Ridurre l'impronta ecologica non è affatto semplice, perché la popolazione mondiale cresce sempre di più, le tecnologie aumentano, i terreni coltivabili diminuiscono, ettari ed ettari di boschi vengono distrutti ogni anno, i mari sono sempre più inquinati e le temperature sono in aumento.

Insomma, non è proprio un bel quadro.

Secondo i dati rilasciati dal WWF, la biocapacità totale della Terra ammonta a 12 miliardi di Gha (ettaro globale) cioè di 1,8 procapite, mentre l'impronta ecologica dell'umanità supera i 18 miliardi (2,7 procapite).

Questo vuol dire che l'impronta ecologica dell'umanità ha superato la biocapacità della Terra di oltre il 50%, e con l'aumento della popolazione mondiale la situazione andrà sempre peggiorando se non invertiamo la tendenza.

La situazione italiana è la seguente.
Cosa possiamo fare, noi, per cercare di ridurre il problema?
Beh, possiamo ripensare il nostro sistema produttivo, e consumare in modo più critico e sostenibile, evitando di acquistare prodotti dei quali non abbiamo realmente bisogno, sfruttando sistemi di mobilità più intelligenti, evitare gli sprechi, fare una raccolta differenziata sempre più spinta.

In poche parole, dovremmo iniziare seriamente a prenderci cura della Terra, che non è nostra, è solo in prestito.

Per fare un esempio concreto, potremmo prendere ad esame solo l'impatto della nostra impronta ecologica legata al cibo, illustrata molto chiaramente in questa bella infografica.

Se vuoi approfondire la questione, puoi accedere ai dati raccolti dal Global Footprint Network a questo indirizzo: http://data.footprintnetwork.org/

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Impronta ecologica: cos'è e come ridurla - Fondo FASDA

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Ogni azione dell'uomo ha degli effetti sull'ambiente, un impatto al quale spesso non prestiamo la giusta attenzione. Questo impatto viene misurato attraverso la cosiddetta impronta ecologica. Si tratta di un tema molto complesso, che cercheremo di semplificare in questo articolo, senza essere superficiali e rischiare, così, di banalizzarlo.

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Nel 1972, a una distanza di 45 mila chilometri, l'equipaggio dell'Apollo 17 fotografò la terra completamente illuminata dal sole. In quella prospettiva il pianeta assomigliava ad una biglia blu e venne soprannominato "Blue Marble": marmo blu.

Tale colorazione è il frutto della predominanza dell'acqua sulla superficie del globo. Infatti, più di due terzi della superficie terrestre sono ricoperti dall'acqua e meno di un terzo è rappresentato dalle terre emerse.

La distribuzione planetaria dell'acqua dolce

Il 97% dell'acqua del pianeta è salata, soltanto il 3% è acqua dolce e di quest'ultima percentuale solo 1/3 può essere utilizzato dall'uomo, poiché, i restanti 2/3 sono trattenuti nei ghiacciai e nelle nevi permanenti. Inoltre, questo 1% non è rappresentato dalla sola acqua di superficie: contribuiscono a formare l'intero quantitativo sia l'acqua dispersa nell'atmosfera sia quella delle falde idriche.

Si aggiunga a tutto questo l'iniqua distribuzione dell'acqua dolce a livello mondiale e forse potremmo iniziare a capire perché l'acqua è stata soprannominata "l'Oro Blu del XXI secolo".

L'acqua è una risorsa limitata, fonte di vita e alla base di ogni attività antropica, dal bere al lavarsi, indispensabile per coltivare la terra e per produrre gran parte del cibo necessario al sostentamento.

Nonostante l'acqua sia una risorsa così preziosa, la sua presenza e disponibilità viene spesso data per scontata. Consumata e inquinata senza troppi riguardi.

Le politiche di gestione dell'acqua

A livello mondiale, la maggior parte dell'acqua è utilizzata per le attività connesse all'ambito agricolo, ma notevoli volumi d'acqua sono consumati e inquinati anche a livello industriale e domestico (Wwap, 2009).

Migliorare le politiche di gestione dell'acqua è divenuto un imperativo globale. Ancor più da quando l'uso delle risorse idriche è diventato spazialmente scollegato dai consumatori. Il commercio internazionale dei prodotti ha favorito la coltivazione di materie prime in taluni territori e il loro utilizzo finale in altri. È il caso ad esempio degli alimenti a uso zootecnico, ma anche del cotone ai fini tessili.

È alquanto probabile che il cotone della maglietta o dei jeans che indossiamo in questo momento sia stato coltivato in Cina o negli USA e, pertanto, che l'acqua utilizzata, consumata o inquinata per la loro fabbricazione, sia legata agli stessi territori.

La conoscenza della catena di approvvigionamento

Solo attraverso la conoscenza e la sorveglianza dell'intera catena di approvvigionamento dei diversi prodotti è possibile pensare di impostare delle buone politiche di gestione dell'acqua, non solo quindi come consumatori diretti di questo bene, ma anche come consumatori indiretti. Ruolo nel quale sono implicati i produttori e i consumatori, ma anche i rivenditori, le industrie e ogni intermediario della catena.

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L'impronta idrica. L'acqua è una risorsa preziosa ed esauribile | ExpoNet

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Nel 1972, a una distanza di 45 mila chilometri, l'equipaggio dell'Apollo 17 fotografò la terra completamente illuminata dal sole. In quella prospettiva il pianeta assomigliava ad una biglia blu e venne soprannominato "Blue Marble": marmo blu. Tale colorazione è il frutto della predominanza dell'acqua sulla superficie del globo.

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Di solito la sabbia si associa alle vacanze al mare o alle isole paradisiache, ma facciamo fatica a immaginarla come una risorsa non rinnovabile. Eppure la sabbia è la seconda risorsa più sfruttata al mondo, dopo l'acqua. Ogni anno ne sfruttiamo 15 miliardi di tonnellate e la domanda continua a salire: negli ultimi 30 anni la richiesta d'estrazione è cresciuta del 360 per cento. A questa velocità arriveremo a 40 miliardi di tonnellate nel 2050 e 55 miliardi nel 2060. Un ritmo insostenibile per il nostro Pianeta, considerando i tempi di rinnovamento. La sabbia si forma naturalmente attraverso un processo lentissimo che parte dall'erosione della pietra, viene trasportata dalle acque dei fiumi e dopo un periodo che varia tra i cento e i mille anni raggiunge l' oceano.

Sabbia e cemento per costruzioni, un binomio maledetto
Nella società contemporanea, la sabbia è impiegata in molti modi: ad esempio nella produzione di dentifrici, chip per computer, vetro, pannelli solari. Viene anche usata nell' industria del fracking per incrementare l'estrazione del greggio (e approssimativamente siamo passati da 50 milioni di tonnellate del 2014 a 127 milioni del 2018 solo per questa voce). Ma è il settore delle costruzioni, dell'edilizia il principale affamato di sabbia: ogni tonnellata di cemento richiede circa 7 tonnellate di questo materiale misto a ghiaia. Se consideriamo poi che non tutta la sabbia va bene per il calcestruzzo e che solo quella marina è utile per l'uso edile (i suoi granelli si aggregano meglio), significa che per costruire case, strade e palazzi possiamo fare affidamento sul 5 per cento delle riserve mondiali di sabbia. Eppure la nostra società hafame di cemento: come calcolato da Les Echos, in media sono necessarie 200 tonnellate di sabbia per costruire una casa, 3.000 tonnellate per costruire un edificio (come un ospedale) e 30mila tonnellate per fare un chilometro di autostrada. Teniamo conto che nel 2100 la popolazione mondiale sarà aumentata del 21 per cento e sempre più persone vivranno in aree urbane. Ciò significa che aumenterà anche la domanda di calcestruzzo, con il rischio che la sabbia non sarà più accessibile a tutti. LaCina guida la classifica mondiale del consumo di sabbia, dal momento che ne usa circa il 60 per cento di quella estratta in tutto il mondo. Tra il 2011 e il 2013, lo stato cinese ha usato più cemento di quanto ne abbiano usato gli Stati Uniti in un secolo. Immaginate come dovevano essere gli Stati Uniti a inizio Novecento e poi immaginate tutti gli sfavillanti grattacieli che sono stati costruiti nei decenni: ebbene, parliamo di 4,5 miliardi tonnellate di cemento. I cinesi ne hanno gettate 6,6 miliardi in appena tre anni, trasformando campagne e paesaggi rurali in gigantesche metropoli abitate da decine di milioni di persone. La Cina detiene anche un altro record: qui infatti si trova la più grossa miniera di estrazione. Stiamo parlando del lago Poyang, da cui si estraggono 980mila tonnellate al giorno. Questo sito è più grande delle tre maggiori cave americane messe assieme. Dal 2001, anno in cui sono iniziati i primi scavi - riporta ilNational Geographic - il livello di questo vasto bacino è in costante diminuzione. L'estrazione di sedimenti dal lago ha innescato una "pronunciata erosione" con il risultato che il lago si è quasi prosciugato del tutto e portando alla scomparsa di un habitat che accoglieva oltre 500mila uccelli migratori appartenenti a 124 specie diverse.
E poi c'è la moda delle isole artificiali, fatte di sabbia
La prossima volta che siete in spiaggia a costruire castelli di sabbia, pensate che quel materiale che avete tra le mani è merce d'esportazione, richiesta soprattutto per progetti imponenti. L' esempio più eclatante è il sistema di arcipelaghi artificiali al largo di Dubai: la costruzione di Palm Jumeirah ha richiesto 385 milioni di tonnellate di sabbia mentre The World oltre 450 milioni di tonnellate. Esaurita la sabbia dei propri fondali, l'emirato si è visto costretto a comprare sabbia australiana per completare il Burj Khalifa. Per costruire il grattacielo più alto del mondo sono servite 45.700 tonnellate di sabbia eppure il 30 per cento dell'edificio è ancora vuoto, sfitto, inutilizzato. Ma non c'è solo Dubai a sfruttare la sabbia altrui. Di fronte all'incremento demografico,Singapore ha interrato per oltre 40 anni ampie porzioni di mare con la sabbia acquistata dai Paesi vicini, aumentando la superficie della città di 130 chilometri quadrati, un'estensione pari al 20 per cento dell'intero stato. Nel mondo si tratta del paese con il maggior consumo di sabbia pro-capite (5,4 tonnellate per abitante) e un quinto del suo territorio è stato aggiunto artificialmente importando sabbia da Vietnam, Malesia, Cambogia e Indonesia. Quest'ultima ha aspettato che sparissero 24 isolotti prima che decidesse di interrompere il commercio di sabbia nel 2002. Infatti, fino a quell'anno erano state esportate verso Singapore tra le 250mila e le 300mila tonnellate di sabbia.
Oltre al mercato legale della sabbia, c'è anche quello nero
Quest'ultimo passaggio ci porta a un tema "scottante": la mafia della sabbia. Sì, perché dietro il commercio legale e i documenti ufficiali, il mercato nero sottrae illegalmente miliardi di tonnellate di sabbia in tutto il mondo. Nelle Maldive i pescatori di sabbia arrivano a profondità di 15 metri per riportare in superficie la sabbia per 12 euro al giorno e in Malesia dozzine di ufficiali sono stati accusati di aver accettato favori sessuali in cambio di sabbia. Ma la più grande organizzazione criminale è attiva in India: lungo il Vasai Creek fino a 75mila uomini lavorano illegalmente nell'estrazione della sabbia, sottraendo due miliardi di tonnellate l'anno, 24 volte la produzione italiana. Ma non c'è solo l'Asia: metà delle costruzioniin Marocco vengono realizzate con sabbia estratta da spiagge ridotte a distese sassose su cui poi vengono costruiti alberghi che poi, in mancanza di spiagge, non sono attrattivi per i turisti e rimangono vuoti. Anche le spiagge della Giamaica (in particolare quelle del Negril) vengono devastate dal prelievo illegale, gestito da bande criminali locali che sfruttano manodopera a basso costo, dotate di pale e secchi. La stessa cosa avviene in Sierra Leone dove il governo ha iniziato una battaglia contro la criminalità locale, ma le regole risultano del tutto inefficaci: vicino ai luoghi di estrazione sono nate baraccopoli dove si concentrano persone disperate alla ricerca di lavoro e dove i consumi di droghe e alcol vanno di pari passo con la prostituzione. Il problema tocca anche l'Europa:la Germania ha uno dei fabbisogni di sabbia maggiori e consuma 4,6 milioni di tonnellate l'anno. Tanto che alcune zone costiere, intimorite dal "peak sand", hanno vietato di costruire castelli di sabbia in spiaggia, per impedire la dispersione di granelli preziosi. Anche l'Italia si trova in una situazione poco felice: si calcola che ogni anno sulle spiagge sarde vengano prelevati quintali di sabbia, raccolti come ricordo dai turisti. Per questo, la regione da una parte e gli ambientalisti dall'altra, con la campagna del Wwf "L'ultima spiaggia", stanno cercando di mettere un argine a una pratica che si traduce in un danno ambientale impossibile da trascurare.
Di sabbia, dighe e acqua
Il nostro consumo, quindi, non lascia il tempo naturale alla sabbia di rinnovarsi. Ma non basta: nel mondo ci sono 845mila dighe al lavoro che trattengono il 25 per cento della sabbia, fermando la sua corsa verso il mare. Così le cave si esauriscono e la sabbia viene estratta direttamente dai fiumi: succede con il 25 per cento di quella estratta nel mondo. Si calcola che da una diga si possa arrivare ad estrarre 612mila tonnellate di sabbia al giorno. Quali sono i costi dell'estrazione della sabbia? Intanto quelli legati alla perdita di terreno:tra il 75 e il 90 per cento delle spiagge mondiali sono interessate dall'erosione, sia per i livelli di innalzamento dei mari, certo, ma soprattutto per l'estrazione eccessiva di sabbia. Il quotidiano americano New York Times stima che entro il 2100 l'arcipelago delle Maldive non esisteranno più e in Florida nove spiagge su dieci si stanno già ritirando rapidamente. Ciò significa ingenti danni per il turismo: le aree che per prime saranno interessate da spiagge erose e impraticabili, saranno anche le prime a essere abbondate dai turisti. Secondo uno studio condotto dal Journal of Geophysical Research, il 70 per cento delle spiagge californiane sparirà entro il 2100. Anche l'agricoltura è minacciata: data la perdita di barriere naturali, l'acqua salata filtra più facilmente nell'entroterra rendendola inadatta alla coltivazione. Allo stesso tempo le draghe distruggono l'habitat di innumerevoli specie marine, mettendo a repentaglio la catena alimentare diplancton e balene. Infine le infrastrutture: l'estrazione di sabbia dalle rive dei fiumi indebolisce le fondamenta delle infrastrutture limitrofe.
Le alternative alla sabbia
Esistono alternative alla sabbia? La risposta è naturalmente positiva, anche se il campo di applicazione è ancora ristretto. Si va dall'impiego di "calcestruzzo riciclato" o "sostenibile" ai mattoni in vetro riciclato, per stare sui metodi più tradizionali (ma con alcuni ammodernamenti) come l'argilla e addirittura la terra battuta: in Abruzzo, Marche e Piemonte ci sono moltissime abitazioni che possono testimoniarlo. Ci sono poi startup che stanno progettando nuove formule all'insegna dell'economia circolare. Ad esempio Calchèra San Giorgio è un'azienda trentina che studia e produce materiali edili per la ristrutturazione di edifici storici riutilizzando il guscio d'uovo coma materia prima seconda (cioè ottenuta da scarti di lavorazione o da materiali derivati dal riciclaggio dei rifiuti). Oppure ancora le case in paglia di riso che da Biella sono arrivate in Valle d'Aosta e perfino a New York: stiamo parlando di soluzioni che per tenuta sono paragonabili al calcestruzzo, che il più delle volte sposano tecniche di passività energetica (non hanno bisogno di impianti di riscaldamento). Strutture che richiedono meno energia - a partire dalla loro costruzione - inquinando meno e, soprattutto, senza estrarre sabbia.

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Di solito la sabbia si associa alle vacanze al mare o alle isole paradisiache, ma facciamo fatica a immaginarla come una risorsa non rinnovabile. Eppure la sabbia è la seconda risorsa più sfruttata al mondo, dopo l'acqua.

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Cos'é il ciclo dell'acqua?

Cos'è il ciclo dell'acqua? Si può facilmente rispondere: "presente" dappertutto! Il ciclo dell'acqua, noto comunemente anche come ciclo idrologico, descrive l'esistenza ed il movimento dell'acqua sulla, nella e al di sopra della Terra. L'acqua della Terra è sempre in movimento e cambia stato continuamente, da liquido a vapore a ghiaccio, in tutti i modi possibili. Il ciclo dell'acqua lavora da miliardi anni e tutta la vita sulla Terra dipende da esso; senza di esso la Terra sarebbe un bel posto piatto e noioso dove vivere.

Da dove viene tutta l'acqua della Terra? La Terra primordiale era un globo di magma, ma i magmi contengono una notevole quantità di acqua. L'acqua liberata dei magmi come vapore cominciò a raffreddare l'atmosfera e la superficie terrestre fino al punto di poter restare in superficie in forma liquida. L'attività vulcanica continuò e continua a liberare acqua nell'atmosfera, incrementando le masse d'acqua superficiali e profonde. Inoltre, ogni reazione chimica produce acqua.

Il ciclo idrologico non ha un punto di partenza, ma un buon posto da dove cominciare è il mare. Il sole, che attiva il ciclo dell'acqua, riscalda l'acqua del mare. Parte di essa evapora nell'aria. L'evaporazione avviene anche dalle acque dolci dei laghi e dei fiumi. Sul continente, l'evapotraspirazione, che è l'acqua traspirata dagli esseri viventi (soprattutto dai vegetali; al confronto, la parte prodotta dagli animali è trascurabile) ed evaporata dal sole, apporta vapore all'aria. Una piccola quantità d'acqua nell'atmosfera proviene dalla sublimazione, che è il passaggio allo stato di vapore direttamente dallo stato solido (ghiaccio, neve, brina) saltando completamente la fase di fusione. Le correnti d'aria ascensionali sollevano il vapore in alto nell'atmosfera dove la temperatura più bassa ne provoca la condensazione in goccioline microscopiche che formano le nuvole.

I venti trasportano le nubi per il mondo, e le particelle delle nubi collidono, si accrescono, e cadono dal cielo come precipitazione. Qualche precipitazione cade come neve e può accumularsi come calotte glaciali o ghiacciai. La neve, nei climi più caldi, si scioglie con l'arrivo della primavera, e l'acqua di fusione fluisce come ruscellamento da fusione delle nevi. Mentre una gran parte delle precipitazioni cade nei mari, una parte cade sulle terre emerse dove, a causa della gravità, fluisce come ruscellamento superficiale. Parte del ruscellamento superficiale raggiunge i fiumi e si muove come flusso incanalato verso il mare, mentre parte di esso si accumula come acqua dolce nei laghi e nei fiumi. Non tutto il ruscellamento score in corpi idrici superficiali.

Molto se ne infiltra nel terreno (infiltrazione). Parte dell'acqua si infiltra in profondità nel terreno ed alimenta gli acquiferi (rocce saturate con acqua mobile che affiora in sorgenti o estraibile con pozzi o gallerie) che immagazzinano enormi quantità di acqua dolce sotterranea per lunghi periodi di tempo. Parte dell'acqua sotterranea sta vicino alla superficie terrestre e può filtrare di nuovo entro corpi idrici superficiali (e nel mare), mentre parte trova vie d'uscita nella superficie della terra ed emerge come sorgenti d'acqua dolce. Nel tempo, tuttavia, quest'acqua continua a muoversi, e parte rientra nel mare dove il ciclo termina...e ricomincia.

Parti del ciclo dell'acqua

Il Servizio Geologico degli Stati Uniti (USGS) ha identificato 16 parti del ciclo dell'acqua::

Distribuzione globale dell'acqua

Vediamo quanta acqua esiste sulla (e dentro) la Terra, e dove è posizionata.

L'acqua nei mari
Il mare è un magazzino d'acqua
C'è molta più acqua "immagazzinata" nei mari di quanta ve ne sia in movimento nel ciclo dell'acqua. Si stima che circa 1.338.000.000 chilometri cubi, dei 1.386.000.000 chilometri cubi di acqua presente in totale sulla terra, sono nei mari. Vuol dire circa il 96,5 per cento. Si stima anche che il mari forniscono circa il 90 per cento dell'acqua evaporata che entra nel ciclo idrologico.

Durante i periodi con clima più freddo, si formano calotte glaciali e ghiacciai più grandi, e dell'acqua globale se ne accumula come ghiaccio una parte sufficiente a ridurre le quantità delle altre parti del ciclo dell'acqua. Nei periodi caldi succede l'inverso. Durante l'ultima era glaciale, i ghiacci coprivano circa un terzo della superficie terrestre, ed il livello dei mari era circa 122 metri più basso di oggi. Circa tre milioni di anni fa, quando la terra era più calda di oggi, il livello dei mari era probabilmente 50 metri più in alto di oggi.
Oceani in movimento
Vi sono correnti negli oceani e nei mari che muovono grandi masse d'acqua intorno al mondo. Questi movimenti esercitano una grande influenza sul ciclo idrologico e sul tempo meteorologico. La Corrente del Golfo è una ben nota corrente di acqua calda dell'Oceano Atlantico, che si muove dal Golfo del Messico verso la Gran Bretagna. Alla velocità di 97 chilometri al giorno, la Corrente del Golfo muove 100 volte il volume d'acqua mosso da tutti i fiumi della Terra. Provenendo da zone calde, trasporta acqua calda verso l'Atlantico Settentrionale, dove influenza, addolcendolo, il clima di vaste aree dell'Europa nord-occidentale, come l'Islanda, l'Irlanda, la Gran Bretagna.

Evaporazione. L'acqua si trasforma da liquido a gas (o vapore).
L'evaporazione e perchè avviene.
L'evaporazione è il processo tramite il quale l'acqua si trasforma da liquido a gas o vapore. L'evaporazione è il modo principale in cui l'acqua torna nel ciclo ideologico sotto forma di vapore nell'atmosfera. Studi hanno dimostrato che i mari, i laghi ed i fiumi, producono circa il 90 per cento dell'umidità dell'atmosfera tramite l'evaporazione, mentre il rimanente 10 per cento proviene dalla traspirazione della vegetazione.

Il Calore (energia) è necessario perchè avvenga l'evaporazione. L'energia serve per rompere i legami che tengono unite insieme le molecole d'acqua. Per questo motivo l'acqua passa istantaneamente allo stato di vapore a 100 gradi centigradi, mentre evapora molto lentamente alla temperatura di congelamento. In un ambiente che non possa scambiare aria con l'esterno, ad una data temperatura le molecole d'acqua che passano allo stato di vapore eguagliano quelle che tornano allo stato liquido. Il contenuto d'acqua nell'aria si chiama umidità ed è tipico di una data temperatura e pressione. Se la temperatura aumenta, o la pressione diminuisce, l'umidità aumenta. Quando l'aria contiene il massimo possibile di vapore d'acqua, si dice che è satura, e l'umidità è al 100 per cento. Se c'è ricambio d'aria, il contenuto in umidità può essere inferiore a quello di saturazione. Il processo dell'evaporazione consuma calore, rimuovendolo dall'ambiente. Per questo motivo l'acqua che traspira, quindi evapora, dalla pelle, la rinfresca.
L'evaporazine ed il ciclo dell'acqua
L'evaporazione dai mari è il modo principale in cui l'acqua si muove verso l'atmosfera. La grande superficie dei mari (che coprono oltre il 70 per cento della superficie terrestre) rende possibile l'evaporazione in grande scala. A livello globale, la quantità di acqua che evapora è circa uguale a quella che ritorna sulla Terra come precipitazione. Sui mari, l'evaporazione supera le precipitazioni, mentre sulle terre emerse le precipitazioni superano l'evaporazione. La maggior parte dell'acqua che evapora dai mari ritorna ad essi come precipitazione. Solo circa il 10 Percentoo dell'acqua evaporata dai mari è trasportata sulla terra ferma e vi precipita. Una volta evaporata, una molecola d'acqua permane, in media, per circa 10 giorni nell'atmosfera.

Evapotraspirazione: il processo attraverso il quale il vapore d'acqua è disperse nell'atmosfera dall'evaporazione dal suolo e dalla traspirazione della vegetazione.

Sebbene alcune definizioni di evapotraspirazione includano l'evaporazione dalla superficie delle masse d'acqua, come i laghi ed i mari, in questo Web site l'evapotraspirazione è definita come l'acqua ceduta all'atmosfera dalla superficie delle terre emerse, dall'evaporazione dalla frangia capillare dell'acqua sotterranea, e dalla traspirazione dell'acqua di origine sotterranea prodottadalla vegetazione attraverso le foglie e l'erba.
La traspirazione e le foglie delle piante
La traspirazione è il processo attraverso il quale l'umidità è trasportata attraverso le piante dalle radici ai piccoli pori sulla faccia inferiore delle foglie, dove si trasforma in vapore e viene rilasciata nell'atmosfera. La traspirazione è essenzialmente l'evaporazione dell'acqua dalle foglie delle piante. Si calcola che circa il 10 per cento dell'umidità dell'atmosfera derivi dalla traspirazione della vegetazione.

La traspirazione dalla vegetazione è un processo invisibile, dato che mentre l'acqua sta evaporando dalla superficie delle foglie, non è possibile vedere le foglie "sudare". Durante la stagione vegetativa, una foglia può traspirare più acqua del suo proprio peso, ed una grande quercia può traspirarne 150.000 litri all'anno.
Fattori atmosferici che influenzano la traspirazione
La quantità d'acqua traspirata dalle piante varia molto sia geograficamente sia nel tempo. Vi sono numerosi fattori che determinano l'entità della traspirazione.

Temperatura: la traspirazione aumenta se la temperature aumenta, specialmente durante la stagione vegetativa, quando l'aria è più calda e le piante sono in crescita.

Umidità relativa: quando l'umidità relativa dell'aria intorno alle piante aumenta, la traspirazione diminuisce. Infatti, per l'acqua è più facile evaporare nell'aria asciutta che in quella umida

Vento e moti dell'aria: l'aumento del moto dell'aria intorno alle piante fa aumentare la traspirazione.

Tipo di pianta: le piante traspirano con diversa intensità. Alcune piante che crescono nelle regioni aride, come i cactus, conservano la preziosa acqua riducendo di molto la traspirazione.

Sublimazione: E' la trasformazione della neve o del ghiaccio in vapore senza fondere.

Per quelli interessati nel ciclo dell'acqua, la sublimazione è molto spesso usata per descrivere il processo della trasformazione della neve e del ghiaccio in vapore acqueo, senza prima fondere come acqua. La neve, in alcuni climi, scompare comunemente attraverso la sublimazione.

Non è facile vedere realmente la sublimazione, almeno non con il ghiaccio. Un modo per osservare gli effetti della sublimazione è stendere una camicia umida in una bella giornata di gelata. Alla fine, il ghiaccio sulla camicia scomparirà. In realtà, il modo migliore per osservare la sublimazione è quello di non usare acqua, ma anidride carbonica, come mostra questa immagine. Il ghiaccio secco è anidride carbonica congelata, solida, che sublima alla temperatura di -78,5 gradi centigradi. La nebbia che si vede nell'immagine è un miscuglio di gas anidride carbonica freddo e aria fredda ed umida, creato dalla sublimazione del ghiaccio secco.

La sublimazione è facilitata in certe condizioni del tempo, come bassa umidità relativa e vento secco. Avviene meglio anche ad alle quote più elevate, perché lì la pressione dell'aria è più bassa rispetto alle quote inferiori. E' necessaria anche dell'energia, come una forte insolazione. Se si volesse trovare un punto sulla Terra dove avviene molta sublimazione, si potrebbe scegliere la cima del Monte Everest. Basse temperature, forti venti, insolazione forte, pressione atmosferica molto bassa: giusto quello che serve per avere una buona sublimazione.

Immagazzinamento dell'acqua nell'atmosfera come vapore, nuvole ed umidità.
L'atmosfera è ricca d'acqua.
Sebbene l'atmosfera non sia una grande magazzino d'acqua, è la "super-autostrada" usata per spostare l'acqua intorno al mondo. C'è sempre acqua nell'atmosfera. Le nuvole, costituita da goccioline piccolissime, sono la forma più visibile di acqua atmosferica, ma anche l'aria limpida contiene acqua sotto forma di vapore, in molecole separate, troppo piccole per essere viste.

Il volume di acqua nell'atmosfera è circa 12.900 milioni di chilometri cubi. Se tutta l'acqua nell'atmosfera piovesse in una sola volta, coprirebbe la superficie terrestre con uno spessore di 2,5 centimetri.

Condensazione: trasformazione dell'acqua da vapore a liquido.

La condensazione è il processo con cui il vapore acqueo è trasformato in acqua liquida. E' un processo che libera calore. La condensazione è importante per il ciclo dell'acqua perché dà origine alle nuvole. Le nuvole producono le precipitazioni, che sono il modo in cui l'acqua ritorna sulla terra. La condensazione è l'opposto dell'evaporazione.

La condensazione è anche la causa della nebbia, dell'appannamento degli occhiali quando si passa da un ambiente esterno freddo in uno interno caldo e umido, delle goccioline che si formano sull'eterno di un bicchiere di bibita gelata, e dell'appannamento dell'interno dei vetri delle finestre nei giorni freddi.
Condensazione nell'aria.
Sebbene le nuvole siano assenti in un cielo azzurro e limpido, l'acqua è presente in forma di vapore e goccioline troppo piccole per essere viste. Le molecole d'acqua aderiscono alle piccolissime particelle di polvere, sale e fumo presenti nell'atmosfera, e formano goccioline che crescono e si moltiplicano, formando le nuvole. Quando queste goccioline si combinano tra di loro, e si accrescono, può avvenire la precipitazione.

Le nuvole si formano nell'atmosfera perchè l'aria contenete vapore d'acqua sale e si raffredda. Il sole riscalda l'aria vicina alla superficie terrestre; l'aria diventa più leggera e sale verso le zone dove la temperatura è inferiore. Mentre l'aria si raffredda, avviene un'ulteriore condensazione, e si possono formare le nubi.

Precipitazione: il rilascio d'acqua dalle nuvole

La precipitazione è l'acqua rilasciata dalle nuvole sotto forma di pioggia, pioggia gelata, neve, o grandine. Il in modo principale in cui l'acqua atmosferica ritorna sulla Terra. La maggior parte delle precipitazioni sono piogge.
Come si formano le gocce di pioggia?
Le nuvole che passano in cielo contengono vapore acqueo o goccioline troppo piccole per cadere come precipitazione, ma grandi abbastanza per formare delle nuvole visibili. L'acqua evapora e condensa continuamente nel cielo. La maggior parte dell'acqua condensata nelle nuvole non cade per via delle correnti ascensionali che sostengono le nubi. Perché la precipitazione si verifichi, bisogna che prima si condensino le goccioline d'acqua e poi che queste si uniscano per formare gocce più grandi e pesanti a sufficienza per cadere come precipitazione. Ci vogliono milioni di goccioline di nuvola per formare una goccia di pioggia.
La intensità di precipitazione varia geograficamente e nel tempo.
La precipitazione non cade con la stessa intensità su tutta la Terra, su una Nazione, o anche su una città. Per esempio ad Atlanta, in Georgia negli USA, i temporali estivi possono produrre più di 2 centimetri di pioggia in un'area mentre possono lasciare asciutte zone distanti pochi chilometri. Ma la pioggia che cade in un mese su Atlanta è spesso di più di quella che cade su Las Vegas, nel Nevada, in un anno. Il record del mondo di pioggia annuale appartiene a Monte Wailaleale, nelle I. Hawaii, con circa 11.400 millimetri di pioggia per anno. All'altro estremo, ad Arica, in Cile, non piovve per 14 anni. In Italia cadono circa 950 millimetri di pioggia all'anno.

La carta sottostante mostra la precipitazione media annua, in millimetri ed in pollici, per la Terra. La aree in verde chiaro possono essere considerate "deserti". Vi aspettavate certo che il Sahara, in Africa, fosse un deserto, ma vi aspettavate che una gran parte della Groenlandia e del continente Antartico fossero dei deserti?

L'immagazzinamento dell'acqua nel ghiaccio, nei ghiacciai e nella neve

Le coperture di ghiaccio nel mondo.

L'acqua conservata per lunghi periodi di tempo nel ghiaccio, nella neve e nei ghiacciai, sono parte del ciclo idrologico globale. La stragrande maggioranza, circa il 90 per cento, delle masse glaciali della terra è in Antartide, mentre il ghiacciaio continentale della Groenlandia contiene circa il 10 per cento della massa di ghiaccio totale del globo. In Groenlandia, il ghiacciaio continentale ha uno spessore medio di circa 1.500 metri, ma può raggiungere i 4.300 metri. Intorno al Polo Nord esiste uno strato di ghiaccio galleggiante (banchisa) spesso pochi metri.
Il ghiaccio ed i ghiacciai vanno e vengono
Il clima terrestre cambia sempre, sebbene non abbastanza rapidamente da essere notato dalla gente. Ci sono stati molti periodi caldi, come quando vivevano i dinosauri, circa 100 milioni di anni fa, e molti periodi freddi, come l'ultima età glaciale, da circa 20.000 a circa 10.000 anni fa. Durante l'ultima età glaciale molta parte dell'emisfero settentrionale era coperta di ghiaccio.
Alcuni aspetti dei ghiacciai delle valli di tipo alpino e continentali.

I ghiacciai coprono il 10-11 per cento di tutte le terre emerse.

Se tutti i ghiacciai fondessero oggi, il livello del mare risalirebbe di circa 70 metri. Da National Snow and Ice Data Center.

Durante l'ultima età glaciale, il livello dei mari era circa 122 metri più basso di oggi, ed i ghiacciai coprivano circa un terzo delle terre emerse.

Durante l'ultimo periodo caldo, 125.000 anni fa, I mari erano circa 5,5 metri più alti di oggi. Circa tre milioni di anni fa, il livello dei mari potrebbe essere stato fino a 50 metri più alto.

Ruscellamento da fusione delle nevi:

In tutto il mondo, il ruscellamento da fusione della neve è una parte rilevante del movimento globale d'acqua. Nei climi più freddi, la maggior parte del ruscellamento primaverile e del flusso nei corsi d'acqua proviene dalla neve e dal ghiaccio in fusione. A parte le inondazioni, lo scioglimento rapido della neve può innescare delle frane, incluse le colate di detrito.

Un buon modo per capire come la fusione della neve influenza la portata dei fiumi, è osservare l'idrogramma qui sotto, che mostra la portata giornaliera media per quattro anni nel North Fork American River, presso la diga North Fork in California. I grandi picchi nel diagramma sono soprattutto il risultato della fusione della neve. Confrontare la minima portata media giornaliera di Marzo 2000, era pari a circa 34 metri cubi al secondo, mentre in agosto, dopo che la neve era completamente sciolta, la portata divenne molto inferiore, variando tra 1,6 e 2,1 metri cubi al secondo.

Il ruscellamento da fusione della neve varia da stagione a stagione e di anno in anno. Confrontate gli alti picchi di portata del 2000 con le portate molto inferiori del 2001. Sembra che una grande siccità avesse colpito quella parte della California nel 2001. La carenza di acqua conservata come manto nevoso in inverno può diminuire la disponibilità d'acqua per il resto dell'anno. Ciò può avere degli effetti sulla quantità d'acqua nei serbatoi artificiali a valle, e ciò può ridurre l'acqua disponibile per l'irrigazione e l'uso idropotabile per le popolazioni.

Ruscellamento superficiale: ruscellamento da precipitazione che si muove verso i fiumi sulla superficie terrestre.
Il ruscellamento superficiale è il ruscellamento da precipitazione sul paesaggio.
Molte persone probabilmente pensano che la precipitazione cade sulla terra, scorre in superficie (ruscellamento) e corre nei fiumi che quindi si riversano nei mari. In realtà è più complicato, perché anche i fiumi prendono e cedono acqua al terreno. Tuttavia, molta dell'acqua dei fiumi proviene direttamente dal ruscellamento da precipitazione, definito ruscellamento superficiale.

Normalmente, parte della pioggia che cade inzuppa il terreno, ma quando la pioggia colpisce un terreno saturo o impermeabile, come una strada pavimentata o un parcheggio, comincia a scorrere tutta verso valle come ruscellamento. L'acqua scorre prima come un velo continuo, ma presto si incanala nei solchi del suolo e da qui verso i fossi permanenti, i torrenti ed i fiumi. Questa figura mostra come il ruscellamento superficiale (qui mentre fluisce fuori da una strada) entri in un piccolo fosso. In questo caso il ruscellamento scorre su suolo nudo e trasporta sedimenti verso un corso d'acqua (male per la qualità dell'acqua). Il ruscellamento sta così iniziando il suo viaggio di ritorno al mare.

Come in tutte le parti del ciclo idrologico, l'interazione tra precipitazione e ruscellamento superficiale varia in base alla geografia e nel tempo. Temporali simili che avvengono sulla jungla amazzonica e sui calanchi della Calabria ionica produrranno differenti distribuzioni del ruscellamento. Il ruscellamento è infatti influenzato sia dai fattori meteorologici sia dalla geologia, topografia e copertura vegetale del terreno. Solo un terzo circa della precipitazione scorre in superficie verso i fiumi e ritorna la mare. Gli altri due terzi evaporano, sono traspirati, o s'infiltrano nel terreno. Il ruscellamento superficiale può essere utilizzato dall'uomo per i loro fini pratici.

Flusso incanalato:Il movimento dell'acqua nei fiumi.

Il Servizio Geologico degli Stati Uniti usa il termine "portata" per riferirsi alla quantità di acqua che scorre in un fiume, in un torrente o in un ruscello.
L'importanza dei fiumi
I fiumi sono importanti non solo per la gente, ma per la vita in ogni luogo. I fiumi non solo sono dei gran posti per giocare per la gente (e per i loro cani), ma l'acqua dei fiumi è utilizzata per bere, per irrigare, per produrre elettricità e come fonte di energia meccanica, per allontanare rifiuti liquidi (possibilmente trattati), per trasportare mercanzie e persone, e per ricavarne cibo. I fiumi sono essenziali per le piante e gli animali. Aiutano a mantenere carichi gli acquiferi sotterranei scaricando acqua in profondità attraverso il loro letto. Infine, i mari rimangono pieni d'acqua anche perché vi sboccano i fiumi.
Bacini imbriferi e fiumi
Pensando ai fiumi, è importante pensare ai bacini imbriferi dei fiumi. Cos'è un bacino imbrifero? Se siete in piedi sul terreno, in questo momento, vi basta guardare in basso. State, ed ognuno sta, in un bacino imbrifero, che è il territorio in cui tutta l'acqua che vi precipita viene convogliata verso lo stesso punto. Un bacino può essere piccolo come un'impronta di piede nel fango, o grande da contenere tutto il territorio racchiuso tra la catena delle Alpi e gli Appennini, o ancora così grande da estendersi per la maggior parte degli Stati Uniti e convogliare le acque nel F. Mississippi che le porta nel Golfo del Messico. Un bacino è costituito da bacini più piccoli che confluiscono in tratti di canali in comune con altri bacini a formare un sistema di drenaggio. I bacini imbriferi sono importanti perché la portata e la qualità dell'acqua di un fiume sono influenzate da elementi e fatti, umani e non, che si trovano o succedono nel bacino.
La portata cambia continuamente
La portata cambia in continuazione, di giorno in giorno e anche di minuto in minuto. Naturalmente, la principale influenza sulla portata è esercitata dal ruscellamento da precipitazione nel bacino. La pioggia causa l'innalzamento del livello dei fiumi, ma ciò può avvenire solo se piove nella parte alta del bacino: ricordate che la maggior parte dell'acqua che cade in un bacino alla fine passerà dalla sezione di chiusura. Le dimensioni di un fiume dipendono dalle dimensioni del suo bacino: i grandi fiumi hanno grandi bacini, ed i piccoli fiumi hanno piccoli bacini. Analogamente, fiumi di diversa grandezza rispondono differentemente alle precipitazioni. I grandi fiumi si gonfiano e diminuiscono più lentamente di quelli piccoli. In un piccolo bacino, la portata del fiume crescerà o diminuirà nel giro di minuti o ore, mentre un grande fiume impiegherà giorni per crescere o diminuire di portata.

Immagazzinamento di acqua dolce: acqua dolce sulla superficie terrestre

Una parte del ciclo idrologico essenziale per tutte le forme di vita sulla Terra è l'acqua dolce superficiale. Provate a chiedere ai vostri vicini, ad una pianta di pomodoro, ad una trota, o a quella zanzara. Le acque superficiali includono fiumi, laghi, serbatoi artificiali, e zone umide di acqua dolce.

La quantità di acqua nei fiumi e nei laghi cambia continuamente a causa delle immissioni e delle emissioni. Le immissioni provengono dalle precipitazioni, dal ruscellamento, dal flusso sotterraneo, e dai tributari. Le emissioni dai laghi e ai fiumi comprendono l'evaporazione e la ricarica verso l'acqua sotterranea. Gli uomini usano l'acqua superficiale per i loro bisogni. La quantità e la posizione dell'acqua superficiale varia nel tempo e nello spazio, sia naturalmente, sia per cause umane.
L'acqua superficiale fa andare avanti la vita
Come si vede in questa immagine del delta del Nilo in Egitto, la vita può fiorire anche nel deserto se c'è disponibile un apporto di acqua superficiale (o sotterranea). L'acqua sulla superficie realmente sostiene la vita. E l'acqua sotterranea esiste a causa del movimento dell'acqua superficiale giù verso gli acquiferi sotterranei. Potete pensare che i pesci che vivono nei mari salati non sono influenzati dall'acqua dolce; invece, senza l'acqua dolce che ricolma i mari, questi alla fine evaporando diventerebbero troppo salati perché i pesci vi possano sopravvivere.

L'acqua dolce è relativamente scarsa sulla Terra. Solo il tre per cento circa di tutta l'acqua sulla Terra è dolce, ed i laghi e gli stagni rappresentano solo lo 0,29 per cento dell'acqua dolce terrestre. Il venti per cento di tutta l'acqua dolce superficiale si trova in un solo lago, il lago Baikal in Asia. Un altro venti per cento è conservato nel Grandi Laghi (Huron, Michigan, and Superior) degli Stati Uniti. I fiumi contengono solo lo 0,006 per cento dell'acqua dolce superficiale mondiale. E' chiaro che la vita sulla Terra si basa su una sola goccia nel vaso della disponibilità totale d'acqua dolce terrestre!

Infiltrazione: il movimento dell'acqua dalla superficie verso il basso nel sottosuolo.
L'acqua sotterranea inizia come precipitazione
Dappertutto nel mondo, parte dell'acqua che precipita come pioggia o neve s'infiltra nel sottosuolo. L'entità di questa parte dipende da numerosi fattori. L'infiltrazione della precipitazione che cade sui ghiacci della Groenlandia può essere molto piccola, mentre, come mostra questa immagine del fiume che scompare in una grotta in Georgia, in un solo punto la quantità di infiltrazione può essere elevatissima.

Parte dell'acqua che s'infiltra rimane negli strati superficiali del suolo (deflusso ipodermico), da dove può filtrare verso un canale del sistema di drenaggio. Parte s'infiltra più profondamente (deflusso sotterraneo), ricaricando di acqua sotterranea gli acquiferi. Dagli acquiferi è possibile che l'acqua venga a giorno da sorgenti o che se ne possa estrarre scavando dei pozzi o delle gallerie. L'acqua può percorrere lunghe distanze o rimanere in un acquifero per lungo tempo prima di ritornare in superficie o filtrare verso un'altra massa d'acqua, come un fiume o il mare.
Acqua sotterranea
Quando la precipitazione s'infiltra nel suolo, forma una zona satura ed una zona non satura, sovrapposte, normalmente con la zona satura in basso. Nella zona non satura c'è dell'acqua presente nei pori della roccia e del suolo, ma non li riempie completamente. La parte più alta della zona non satura è la zona del suolo, che presenta delle cavità intorno alle radici delle piante e delle fessure del terreno, lungo le quali si può facilmente infiltrare l'acqua piovana. L'acqua nella zona del suolo è utilizzata dalla vegetazione e da questa viene in parte trasformata in traspirazione. Nella zona satura, l'acqua occupa completamente gli spazi (pori e fratture) nella roccia e nel suolo. Da questa zona, che in pratica è un acquifero, l'acqua può essere estratta con i pozzi.

Immagazzinamento dell'acqua sotterranea. L'acqua rimane a lungo sotto la superficie terrestre.
L'acqua immagazzinata come parte del ciclo dell'acqua
Grandi quantità d'acqua sono immagazzinate nel terreno. L'acqua è in movimento, normalmente molto lentamente, ed è ancora parte de ciclo dell'acqua. La maggior parte dell'acqua sotterranea proviene dalla precipitazione che s'infiltra attraverso la superficie. La parte superiore del terreno è la zona non satura (o insatura) dove la quantità d'acqua varia nel tempo, ma non giunge a saturare il suolo. Al di sotto di questo livello c'è la zona satura, dove tutti gli spazi disponibili e comunicanti fra di loro sono pieni d'acqua. L'acqua nel terreno si indica con acqua sotterranea. Enormi quantità di acqua sotterranea sono immagazzinate negli acquiferi in tutto il mondo e la gente dipende da quest'acqua per la loro vita quotidiana.
Per trovare l'acqua, guardate sotto la tavola...la tavola d'acqua
Spero che voi apprezziate tutta la fatica spesa in un ora al sole per scavare questa buca nella spiaggia. E' una bel modo per illustrare il concetto di come ad una certa profondità, il terreno, se è abbastanza permeabile da tenere acqua mobile, sia saturo d'acqua. La superficie dell'acqua in questa buca è la tavola d'acqua, e si estende entro il terreno circostante. Il mare è appena sulla destra di questa buca, ed il livello dell'acqua in questa buca è uguale a quello dell'acqua del mare. Naturalmente, il livello qui cambia da un minuto all'altro, a causa delle maree: quando la marea scende o risale, il livello d'acqua nella buca scende o risale pure.

Questa buca è come un pozzo usato per accedere all'acqua sotterranea. Se questa figura mostrasse acqua dolce, si potrebbe prendere un secchio e rifornirsi d'acqua. In realtà, se voi prendeste un secchio e cercaste di svuotare questa buca, si riempirebbe immediatamente perché la sabbia è così permeabile che l'acqua fluisce molto facilmente attraverso di essa. Per raggiungere l'acqua dolce, bisogna scavare dei pozzi profondi a sufficienza per raggiungere gli acquiferi. I pozzi sono in genere profondi decine o centinaia di metri. Ma il concetto è lo stesso della nostra buca nella spiaggia: raggiungere l'acqua nella zona satura.

Venuta a giorno dell'acqua sotterranea. La fuoriuscita dell'acqua dal terreno

Voi vedete acqua intorno a voi ogni giorno come laghi, fiumi, ghiaccio, pioggia e neve. Vi sono anche grandi quantità di acqua che non si vede, acqua che si trova e si muove nel terreno. La gente ha utilizzato quest'acqua per migliaia di anni a continua ad usarla oggi, soprattutto per bere e per irrigare. La vita sulla terra dipende dall'acqua sotterranea proprio come dall'acqua di superficie.
L'acqua sotterranea scorre sotto terra
Parte delle precipitazioni che cadono sul terreno vi s'infiltrano e diventano acqua sotterranea. Una volta nel terreno, parte di quest'acqua si muove in prossimità delle superficie ed emerge presto come deflusso superficiale verso i corsi d'acqua, ma, a causa della gravità, la maggior parte di essa continua a scendere in profondità nel sottosuolo.

Come mostrato in questo diagramma, direzione e velocità dell'acqua sotterranea dipendono dalle varie caratteristiche dell'acquifero e dei livelli che lo delimitano (strati di roccia poco permeabile in cui l'acqua penetra con difficoltà). La mobilità dell'acqua sotterranea dipende dalla permeabilità (facilità con la quale un mezzo si fa attraversare da un fluido) e dalla porosità (volume di spazi comunicanti rispetto ad un volume di riferimento della roccia) dell'acquifero. In una roccia di elevata permeabilità, l'acqua può percorrere decine o centinaia di metri in qualche giorno. Se l'acqua raggiunge un acquifero profondo, può impiegare migliaia di anni per ritornare in superficie, o restare "confinata" a grandi profondità, come sotto il deserto del Sahara.

Sorgente: luogo in cui l'acqua sotterranea defluisce in superficie
Cos'è una sorgente?
Una sorgente si forma dove l'acqua sotterranea in movimento incrocia la superficie ed affiora. Le sorgenti possono variare molto in importanza, da piccole venute temporanee che si formano in seguito alle piogge, a sorgenti perenni che possono raggiungere portate di decine di metri cubi al secondo (centinaia di migliaia di metri cubi al giorno).

Le sorgenti si possono trovare in ogni tipo di roccia, ma quelle più importanti si trova in genere nei calcari e nelle dolomite, che sono frequentemente fratturati. I calcari, inoltre, possono essere disciolti dall'acqua piovana che contiene sempre un po' di anidride carbonica, ed in essi si formano spesso ampi sistemi di piccole e grandi cavità sotterranee dove possono scorrere veri fiumi sotterranei (sistemi carsici). Se il flusso dell'acqua è prevalentemente orizzontale, questa può venire a giorno in grandi sorgenti.
L'acqua delle sorgenti non sempre è limpida
L'acqua delle sorgenti normalmente è limpida. Tuttavia, l'acqua di alcune sorgenti può avere il colore del tè, come questa sorgente in Colorado. Il suo colore rossiccio è causato dal fatto che l'acqua sotterranea è venuta in contatto con minerali di ferro. Il deflusso di acqua intensamente colorata può indicare che l'acqua, dopo essere stata contaminata, sta fluendo in superficie senza essere prima filtrata a sufficienza dalla roccia dell'acquifero.
Sorgenti termali
Le sorgenti termali sono sorgenti ordinarie salvo per la temperature dell'acqua che, in alcuni casi, è bollente, come nelle sorgenti di fango bollente nel Parco Nazionale dello Yellowstone, in Wyoming, USA. Molte sorgenti termali si trovano in regioni con attività vulcanica recente dove l'acqua è riscaldata al contatto con le rocce calde in profondità. Ma anche lontano dai vulcani, la crosta diviene più calda con la profondità (circa 2,5 gradi centigradi ogni cento metri), e se l'acqua profonda raggiunge una frattura lungo la quale può risalire rapidamente, si può formare una sorgente termale. Infine, l'acqua calda può provenire direttamente dai magmi profondi in raffreddamento. Le sorgenti termali si trovano in tutto il mondo e possono coesistere con gli icebergs, come possono testimoniare questi allegri Groenlandesi.

Distribuzione dell'acqua globale

Per una dettagliata spiegazione su dove si trovi l'acqua della Terra, guardate il diagramma e la tabella di sotto. Finora, voi sapete che il ciclo dell'acqua descrive il moto dell'acqua terrestre, così capite che sia il diagramma sia la tabella descrivono la presenza dell'acqua terrestre ad un dato momento. Se controllate i dati relativi ad un arco di tempo di un milione di anni, questi numeri cambiano!

Notate come la disponibilità totale mondiale d'acqua sia di circa 1.386 miliardi di chilometri cubi (1 chilometro cubo corrisponde a un miliardo di metri cubi). Di questi, il 96 per cento è salata. Inoltre, su tutta l'acqua dolce, oltre il 68 per cento è bloccata nei ghiacci delle calotte e dei ghiacciai. Un altro 30 per cento è sotto terra. L'acqua dolce superficiale (laghi, fiumi) ammonta a soli 93.100 chilometri cubi, circa 7 millesimi dell'1 per cento dell'acqua totale. Tuttavia, i fiumi ed i laghi sono la fonte della maggior parte dell'acqua che la gente usa ogni giorno.
Stima della distribuzione dell'acqua terrestre:
La traducción de esta página ha sido realizada por el Programa Hidrológico Internacional para América Latina y el Caribe, en el marco del Programa "Agua y Educación: para las Américas"

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Il ciclo dell'acqua, The Water Cycle, Italian

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Cos'è il ciclo dell'acqua? Si può facilmente rispondere: "presente" dappertutto! Il ciclo dell'acqua, noto comunemente anche come ciclo idrologico, descrive l'esistenza ed il movimento dell'acqua sulla, nella e al di sopra della Terra. L'acqua della Terra è sempre in movimento e cambia stato continuamente, da liquido a vapore a ghiaccio, in tutti i modi possibili.

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spegnere le luci quando non servono
spegnere i termosifoni quando apriamo le finestre
chiudere l'acqua quando ci laviamo i denti
usare maggiormente la bici per piccoli spostamenti
ottimizzare il numero di persone su un auto che consuma carbon-fossili
fare la raccolta differenziata
limitare il consumo di acqua quando si fa la doccia

non usare h2o in bottiglie di plastica

limitare uso carta

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condividere le idee da mettere in atto per risparmiare energia e non inquinare.