Parliamo della storia di un sistema integrato. Lo studio delle rocce ci ha dato modo di scoprire il complesso ed affascinante passato della Terra. Questo pianeta non è semplicemente un aggregato di sostanze solide, liquide e gassose, ma un vero e proprio sistema integrato, ovvero un insieme di componenti, ciascuna con la propria individualità, che interagiscono attraverso complesse interazioni fisiche, chimiche e biologiche.
Queste componenti sono caratterizzate da una forma sferica e per questo vengono chiamate sfere. E sono quattro. Abbiamo la litosfera, che è la componente minerale del pianeta. Teoricamente dovrebbe comprendere anche il mantello, ma nel sistema integrato noi consideriamo solamente la componente che interagisce con le altre componenti più esterne.
Quindi viene considerata litosfera ciò che arriva fino a 100. chilometri di profondità, anche perché questa componente della Terra subisce forze e deformazioni dei movimenti del mantello sottostante. Inoltre è divisa in due grandi tipologie. Abbiamo la crosta oceanica e la crosta continentale.
La crosta oceanica è più sottile ma più densa, costituita da materiali poveri in sidice, mentre la crosta continentale è più spessa, più leggera e costituita da materiali più spessi. da rocce più ricche in silice. Questa componente della Terra subisce costantemente le forze sia esterne, dovute all'azione delle altre sfere che adesso vedremo, che interne, dovute invece ai movimenti del mantello. Quindi è una componente della Terra che ha una propria integrità e una propria caratteristica, proprio perché subisce le conseguenze di due forze, quella esterna e quella interna. che in altre lezioni abbiamo già visto e si chiamano rispettivamente forze esogeni, quelle esterne, e forze endogene, quelle interne.
Parliamo adesso dell'idrosfera, lo strato di acqua che copre almeno il 70% della superficie terrestre, ma comprende anche le acque continentali, che sono laghi e fiumi, e acque di infiltrazione che scorrono sotto la superficie dei continenti. Può contenere anche la criosfera. che la componente ghiacciata ovvero calotte di ghiaccio e nevi perenni che si trovano sui catene montuose però per l'influenza che questi ghiacci hanno avuto durante le regole sali a volte la criosfera viene considerata una sfera a sé stante anche se non comprende tutto il pianeta come le altre sfere poi abbiamo l'atmosfera che la parte gassosa della terra che questo involucro di gas che avvolge il pianeta costituito al 21% di ossigeno, 78% di azoto, un 1% di altri gas, ma anche vapore acqueo e cenere e polveri vulcanica. E infine poi, la più importante, la biosfera, l'insieme di tutti gli organismi viventi che scambiano materia ed energia con le altre sfere.
Infatti la biosfera penetra le altre sfere, la troviamo sia nell'atmosfera che nell'idrosfera che nella litosfera. Cioè... un continuo scambio di energia e materia con le altre sfere. Questa litosfera riesce a esistere e a viverne perché c'è questo continuo scambio con le altre sfere e sono talmente interagenti tra loro che un cambiamento grande in una di queste sfere ha conseguenze in tutte le altre.
Ad esempio noi oggi stiamo modificando la composizione chimica dell'atmosfera aumentando con le nostre industrie la percentuale di anidride carbonica in essa e quindi... E questo fenomeno sta avendo conseguenze su tutte le altre sfere, lo scelimento dei ghiacci, l'acidificazione degli oceani, cambiamenti climatici, estensione di massa e anche alterazione dell'erosione del suolo. Quindi queste sfere sono talmente integrate che basta modificarne una per vedere i flessi dei cambiamenti anche sulle altre. Vediamo in dettaglio. interazione tra queste sfere infatti queste sfere si sono formate durante la lunga storia del pianeta che esamineremo in questa lezione e hanno costituito complesse reazioni di mutua dipendenza tanto che la modifica di una di esse coinvolge inesorabilmente anche le altre questo rapporto di interdipendenza viene definito equilibrio dinamico ovvero che c'è un continuo scambio di materia ed energia tra queste sfere tale da mantenere costante i loro parametri chimici e fisici e ovviamente anche biologici.
Come funziona? Ad esempio l'erosione dovuta all'azione dell'atmosfera sulla litosfera genera la produzione di sedimenti che si vanno ad accumulare in fondo al mare nell'idrosfera. Questi possono essere costituiti anche in parte da gusci di organismi viventi, quindi provenienti dalla biosfera, e costituite poi depositi che un giorno diventeranno catene montuose per esempio qui vediamo il caso delle dolomiti che sono enormi depositi calcari costituiti da gusci di esseri viventi anche l'atmosfera interagisce con le tre sfere infatti la biosfera grazie alla fotosintesi clorofiliana produce ossigeno questo ossigeno costituisce almeno il 21 per cento dell'atmosfera e ad alta quota si trasforma in ozono che protegge la vita dai raggi ottavioletti Ovviamente l'ossigeno ha anche una reazione chimica con la litosfera e molte rocce della crosta terrestre, quindi della litosfera, vengono aggredite chimicamente dall'ossigeno generando minerali che altrimenti non esisterebbero.
Quindi esiste una continua interazione tra queste sfere che mantiene un equilibrio tra loro chimico-fisico e anche biologico e questa integrazione continua mantiene costanti le condizioni ambientali del nostro pianeta. Questo appunto si chiama equilibrio dinamico. Negli ultimi secoli anche le attività umane sono cresciute talmente tanto da interagire e disturbare questo equilibrio dinamico, tanto che oggi stiamo vivendo una estinzione di massa. Infatti queste sfere sono talmente integrate a loro che quando abbiamo dei cambiamenti molto forti in una di esse, questi si possono riflettere sulla biosfera. causando delle estinzioni molto accentuate.
Infatti viene definito oggi antropocene l'epoca in cui viviamo, perché le attività umane sono diventate talmente importanti da modificare il clima, l'erosione e il tasso di estinzione delle specie. Qui vediamo un grafico che mostra l'aumento di CO2 in atmosfera. Dagli anni 60 ad oggi c'è stato un aumento esponenziale della percentuale di questo gas nell'aria e si è quasi raddoppiata rispetto a...
le condizioni naturali prima dell'attività industriale umana. Questa variazione chimica dell'atmosfera sta avendo ripercussioni su tutte le altre sfere. I cambiamenti climatici causano grandi incendi e quindi anche estinzioni di specie animali vegetali, stanno facendo sciogliere i ghiacciai e quindi hanno anche conseguenze sulla criosfera, stanno modificando la composizione chimica degli oceani perché un oceano più ricco di CO2 diventa anche più acido e in quel caso la scintificazione degli oceani va ad aggredire chimicamente i gusci di molti animali. Ovviamente lo scelimento dei ghiacci causa un aumento del livello del mare che va a interagire sulle coste e poi ancora l'aumento delle temperature sta uccidendo le barriere coralline e quindi anche lì abbiamo estensioni di massa. Vediamo che i prodotti delle nostre industrie finiscono negli ecosistemi, nelle catene alimentari e quindi vanno anche ad avvelenare gli esseri viventi.
la nostra interazione con questo sistema integrato sta di fatto causando una estinzione di massa oggi abbiamo un tasso di estinzione specie che mille volte superiore a quello naturale quindi vedete che cosa significa vivere in un sistema integrato noi interagiamo con tutte le sfere l'itosfera atmosfera biosfera e idrosfera però come vedete basta interagirne con una e si hanno ripercussioni su tutte le Come possiamo ricostruire il passato della Terra? Lo studio del pianeta ha rivelato la presenza di numerosi processi che sono stati importanti nel passato quanto lo sono oggi e hanno permesso di comprendere i processi che hanno modificato il pianeta del tempo. La comune esperienza umana non percepisce questi cambiamenti, ma le tracce sono ben evidenti in tutto il globo.
Lo studio delle rocce e dei loro ambienti di formazione segue la regola per cui il presente è la chiave per comprendere il passato e viceversa il passato è la chiave per comprendere il presente perché le forze che hanno generato quei sedimenti sono le stesse che osserviamo ancora oggi quindi è possibile comprendere come si sono formate le catene montuose gli oceani e l'evoluzione di diverse specie semplicemente osservando cosa è successo in passato e anche da qui possiamo prevedere quello che succederà in futuro faccio un esempio molto semplice il passato della terra è pieno di eventi di estensione di massa, anche se causati da rapidi cambiamenti climatici. E ovviamente noi possiamo prevedere quello che succederà sulla Terra proprio grazie all'osservazione del passato, perché cambiamenti climatici rapidi sono avvenuti anche nel passato. La differenza è che questo lo stiamo causando noi in particolare, e tutti quanti portano a eventi di estensione di massa. Quindi osservando quello che è successo in passato, noi oggi sappiamo che stiamo causando un evento. di estensioni massa poi quali sono i punti chiave di questa ricostruzione del passato ovvero che sono avvenuti in passato infatti possiamo notare che sulla terra ci sono stati e ci sono eventi e processi ciclici come i cambiamenti climatici che ho già detto avvengono regolarmente, le estinzioni di massa, anche queste sono state molto comuni in passato, gli impatti di asteroidi o la formazione di supercontinenti, sono tutti quanti eventi che si sono ripetuti più volte sulla Terra e che si ripeteranno ancora.
Ci permettono di comprendere cosa potrebbe avvenire se e quando il pianeta dovrà affrontare di nuovo eventi simili. Oggi sappiamo che la Terra sta subendo. un rapido riscaldamento e questo cambiamento climatico porterà a delle conseguenze che abbiamo già visto avvenire in passato poi ancora eventi importanti alcuni eventi sono più importanti di altri perché hanno segnato il corso della storia evolutiva della terra ad esempio l'impatto del meteorite che ha messo fine all'era dei dinosauri ha consegnato il pianeta nelle mani dei mammiferi e noi oggi siamo qui come specie mammifera che ha generato una civiltà perché un meteorite 66 milioni di anni fa ha fatto fuori i dinosauri. Chi lo sa se sarebbe mai uscito fuori un dino sapiens?
Non lo possiamo sapere. Un altro evento importante, il fatto che a un certo punto la biosfera, costituita da cianobatteri che producevano ossigeno per fotosintesi, hanno modificato la composizione chimica dell'atmosfera, trasformandola in un'atmosfera fortemente ossidante. Tutto questo ossigeno ha generato uno stato di ozono ad alta quota che ha permesso poi...
alla vita di conquistare anche le terre emerse o ancora abbiamo la vita stessa è l'evento per eccellenza che caratterizza la storia della terra perché una volta comparsa la vita sulla terra tutto il pianeta ha subito un'evoluzione completamente diversa la stessa composizione chimica e fisica di litosfera e atmosfera e retrosfera poi è stata condizionata dai processi biologici di esseri viventi dai primi a molto lenti poi man mano che la vita evolveva in organismi sempre più complessi questi cambiamenti biofisici e chimici sono diventati sempre più pervasivi. Ho già fatto l'esempio dell'evento ossidativo che ha di fatto reso l'atmosfera un ambiente molto ossidante. Possiamo riassumere questa parte introduttiva della lezione con questa mappa concettuale.
Cosa vuol dire quando diciamo che il nostro pianeta è un sistema integrato? Questo sistema integrato è costituito da almeno 5 elementi ... con la loro caratteristica individuale che però interagiscono tra loro per mantenere un equilibrio dinamico abbiamo l'idrosfera, l'itosfera, atmosfera, criosfera e biosfera questi cinque elementi interagiscono attraverso scambi tra esterno ed interno del pianeta con processi chimici, fisici e biologici poi realizzano equilibri dinamici ovvero che scambiano continuamente materia e energia per conservare le loro condizioni chimiche, fisiche, biologiche e questo processo avviene continuamente nel tempo mantenendo costante l'ambiente terrestre, quindi di fatto mantenendo la Terra abitabile. E grazie a loro è stato possibile descrivere l'evoluzione del pianeta, cioè vedere come la Terra è cambiata grazie all'interazione di queste sfere.
Questo è solo un estratto della lezione completa sulla storia della Terra. Nella lezione completa parlerò... del concetto rivoluzionario che vede la terra come un sistema integrato complesso tra più sottosistemi in cui c'è uno scambio costante e continuo di materia ed energia tra atmosfera biosfera idrosfera e litosfera che rende di fatto unico con la sua biosfera il nostro pianeta nel sistema solare parleremo dell'importanza che hanno avuto i fossili ma non solo nella determinazione nella scoperta della storia affascinante che ha interessato il nostro pianeta Una grandissima parte della lezione sarà dedicata al fanerozoico, l'era della vita manifesta e complessa, che è quella anche che conosciamo meglio, essendo la storia più recente della Terra negli ultimi 550 milioni di anni.
E poi, ancora, parlerò soprattutto dei grandi eventi di estinzione di massa che hanno interessato il nostro pianeta e che hanno determinato l'evoluzione della vita sulla Terra. Trovate questo e tanto altro ancora nella mia lezione complessa. la numero 28 del corso di scienze della terra la storia della terra questo e tanto altro ancora sul mio canale youtube e sulle mie pagine instagram e facebook prof antonio lo jacono grazie