DALLA TERRA NASCE ACQUA DALLACQUA LA VITA Eraclito

DALLA TERRA NASCE ACQUA, DALL’ACQUA LA VITA. ” (Eraclito) prof. Filippo QUITADAMO 1

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L’IDROSFERA: l’acqua e la vita Caratteristiche dell’acqua Chimiche Fisiche Molecola polare e legami idrogeno Filippo QUITADAMO Effetto climatico 4

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Le acque continentali Corsi d’acqua Laghi Acqua sotterranea Ghiacciai prof. Filippo QUITADAMO 6

km 3 prof. Filippo QUITADAMO 7

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Il ciclo idrologico • È l’insieme degli scambi d’acqua sotto forma liquida, solida e aeriforme tra la litosfera, l’idrosfera, l’atmosfera e la biosfera. • Il suo bilancio a livello planetario è in pareggio, perché evaporazione e condensazione si equilibrano. • Il ciclo dell’acqua si realizza mediante i passaggi di stato, grazie al motore SOLE. Filippo QUITADAMO 10

Il ciclo idrologico: aspetti • Aspetto qualitativo: modalità con cui si svolge. • Aspetto quantitativo: valore numerico delle masse d’acqua che si spostano nel ciclo con relativo bilancio totale. 11

Il ciclo idrologico: le fasi 1. Evapotraspirazione fogliare : motore Sole 2. Condensazione: nubi 3. Precipitazione: motore forza gravitazionale 4. Infiltrazione, assorbita dalle radici 5. Percolazione va in profondità costituendo le falde 6. Deflusso (superficiale e sotterraneo). 12

Il ciclo idrologico • Il ciclo dell’acqua segue la legge del • • minimo sforzo o della minima spesa energetica. L’acqua segue, quindi, un cammino ciclico da una zona all’altra del pianeta e da uno stato di aggregazione all’altro. Grazie al ciclo l’acqua viene filtrata e riciclata. 13

I cicli dell’acqua • Ciclo oceanico: relativamente semplice • (evaporazione, precipitazione, spostamento di nubi) Ciclo terrestre: più complesso. • Il deflusso superficiale fa da raccordo. 14

(50. 000 km 3) I due cicli dell’acqua (50. 000 km 3) (100. 000 km 3) (450. 000 km 3) (400. 000 km 3) Oceano 1. 370. 000 km 3 prof. Filippo QUITADAMO 43. 000 km 3 15

CICLO acqua: i fattori Il ciclo idrologico viene fortemente influenzato da diversi fattori ambientali: q q q temperatura venti orografia 16

q distanza dal mare q uomo, che con le sue interferenze (strade, dighe deforestazione, ) lo modifica pesantemente influendo sulla sua velocità. Filippo QUITADAMO 17

Distribuzione acque continentali Dipende da: • Clima • Vegetazione • Natura e andamento suolo Filippo QUITADAMO 18

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L’acqua è il composto chimico maggiormente presente sulla Terra: ne occupa il 71% sotto forma di oceani, mari, fiumi, laghi e ghiacciai (corpi idrici superficiali), sotterranee ed atmosferiche. L’insieme delle acque (superficiali, sotterranee e atmosferiche) presenti sulla Terra è chiamato idrosfera. 20

q. Prima di tutto, l’acqua è il principale costituente degli esseri viventi, il cui corpo ne può contenere dal 60 al 97% (elemento fondamentale per la vita). q. L’acqua, inoltre interviene in molte reazioni importanti che si verificano all’interno delle cellule (solvente e catalizzatore universale). 21

q. Favorisce il trasporto dei nutrienti negli esseri viventi. q. Interviene nella eliminazione dei rifiuti. q. Svolge funzione termostatica: regola la temperatura corporea Filippo QUITADAMO 22

q. Svolge funzione termoregolatrice (influisce sul clima), elemento critico degli ecosistemi q. Fa da schermo ai raggi ultravioletti: scinde l’ossigeno liberando atomi di ossigeno che combinandosi con altre molecole di O 2 formano un composto triatomico detto ozono O 3. Filippo QUITADAMO 23

q. L’acqua è il mezzo in cui la vita si svolge (mari, fiumi, laghi) q. L’elemento più potente nell’azione geomorfica. Filippo QUITADAMO 24

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Le proprietà chimiche dell’acqua • Una molecola d’acqua (H 2 O) è costituita da un atomo di ossigeno e da due atomi di idrogeno, uniti mediante due legami covalenti. Si usa dire che l’ossigeno è un ometto con due braccia, che tiene per mano due ometti con un braccio solo, gli atomi di idrogeno. • Gli atomi sono disposti in modo tale da formare un angolo di 105°. 27

Le proprietà chimiche dell’acqua La struttura della molecola è asimmetrica e polare, perché l’idrogeno è carico positivamente e l’ossigeno negativamente (polo positivo = idrogeno, polo negativo = ossigeno); gli elettroni di legame sono maggiormente spostati verso l’ossigeno. prof. Filippo QUITADAMO 28

Riassunto proprietà chimiche acqua 1. Capacità solvente 2. Quantità di gas disciolto inversamente 3. q q proporzionale alla temperatura È formata da due elementi straordinari: Idrogeno: leggero, semplice e il più diffuso nell’universo Ossigeno: elemento più diffuso in Terra. 29

Proprietà fisiche dell’acqua Anche sotto l’aspetto fisico l’acqua presenta caratteristiche particolari. q Calore specifico elevato (EFFETTO CLIMATICO sul Pianeta) q Bassa conducibilità termica q Massima densità a 4°C q Assorbe pochissima radiazione prof. Filippo QUITADAMO 30

q Temperature di ebollizione e di congelamento elevate per cui l’acqua si trova più facilmente allo stato liquido, utilizzabile per la vita 31

q La presenza dei legami idrogeno è responsabile anche della espansione della struttura molecolare solidificando: ecco perché il ghiaccio galleggia in acqua. Se così non fosse, gli oceani delle zone polari sarebbero ghiacciati per il loro intero spessore e senza vita; invece, il ghiaccio superficiale, isolando l’acqua sottostante dal freddo eccessivo, impedisce che questa solidifichi oltre i 2 -3 metri. 32

q Un’ultima particolarità fisica dell’acqua è l’alto livello delle forze di coesione (attrazione reciproca tra le molecole d’acqua), e di adesione. Alla coesione si deve anche la TENSIONE SUPERFICIALE dell’acqua, formando una pellicola elastica, consentendo a certi insetti di camminare sull’acqua. 33

La coesione e l’adesione permettono la risalita della linfa grezza dalle radici delle piante fino alle foglie, per la funzione clorofilliana. Filippo QUITADAMO 34

Mappa dei passaggi di stato prof. Filippo QUITADAMO 35

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Potamologia: Acque correnti • I CORSI D'ACQUA: Le acque piovane che non • • si infiltrano direttamente nel sottosuolo scorrono per un certo tratto in forma diffusa e questa azione è detta ruscellamento. Queste acque si raccolgono prima o poi in piccoli solchi che gradualmente confluiscono in solchi sempre più ampi formando così una rete di corsi d'acqua di dimensioni progressivamente crescenti (reticolo idrografico). I corsi d'acqua si possono classificare in ruscelli, torrenti e fiumi. 37

TORRENTE FIUME • corso breve • corso lungo • notevole pendenza • pendenza normale • alveo piccolo • alveo grande • regime incostante • regime costante • portata variabile • portata regolare • notevole velocità • velocità moderata

Potamologia: Acque correnti • Si chiama fiume un corso d'acqua che si forma generalmente in aree montuose e defluisce verso quote più basse. L'acqua di un fiume scorre in un canale naturale che viene detto alveo: questo è modellato secondo forme e dimensioni varie, ed è formato da materiali diversi. Un fiume può avere origine ed essere alimentato da acque sotterranee (comprese quelle che escono in superficie dando origine alle sorgenti) o da acque superficiali meteoriche (derivanti dalla pioggia o dalla fusione di neve e ghiaccio). Filippo QUITADAMO 39

Potamologia: Acque correnti • La maggioranza dei fiumi confluisce (sfocia) nel mare, in un altro fiume o in un lago, ma ve ne sono alcuni che vengono assorbiti dal terreno, continuando a scorrere nel sottosuolo, o che evaporano prima di raggiungere la foce. 40

Si chiama bacino imbrifero o idrografico di un fiume tutto il territorio che convoglia le acque superficiali verso di esso. La linea ideale che congiunge le cime dei monti che separano due bacini idrografici adiacenti è detta linea dello spartiacque. Un bacino idrografico comprende anche bacini minori costituiti dagli affluenti, che sono corsi d’acqua secondari che si versano in quello principale. Quando un bacino idrografico è alimentato, oltre che dalle acque meteoriche cadono all’interno di esso, anche da acque sotterranee viene chiamato bacino idrogeologico. 41

• La quantità d'acqua che un fiume convoglia annualmente alla sua foce prende il nome di deflusso superficiale. Il deflusso superficiale di un fiume è sempre minore della quantità d'acqua che cade nello stesso periodo di tempo nel bacino idrografico e che prende il nome di afflusso meteorico. la differenza è dovuta al fatto che parte dell'acqua evapora, altra viene trattenuta dai ghiacciai e dalla vegetazione e altra si infiltra direttamente nel sottosuolo. Si chiama coefficiente di deflusso di un fiume il rapporto tra deflusso e afflusso che dipende dalle caratteristiche del bacino idrografico. 42

• La pendenza (o gradiente) dipende dalla morfologia del territorio attraversato e dalla sua lunghezza. • La velocità della corrente è un elemento importante perché da essa dipendono la forza erosiva di e la capacità di trasporto. La velocità di un fiume dipende dalla pendenza e dalla morfologia dell'alveo e non è costante in tutta la sua sezione: i valori massimi si raggiungono normalmente al centro (filone) della corrente ma nelle anse la velocità massima si ha sul lato esterno della curva, la minima sul lato interno. 43

• La portata indica la quantità d’acqua, misurata in m 3, che in ogni secondo passa attraverso una sezione trasversale del corso d’acqua. • La portata è direttamente proporzionale all’ampiezza della sezione e alla velocità dell’acqua e varia nel tempo e nello spazio. prof. Filippo QUITADAMO 44

• Il regime indica la variazione di portata di un fiume determinata dalle magre e dalle piene. In base al regime si distinguono fiumi a regime costante e fiumi a regime torrentizio o torrenti. I fiumi a regime costante sono caratterizzati dal fatto di non avere grandi oscillazioni nella portata d’acqua. I fiumi a regime torrentizio sono tipici dell’Italia meridionale: essi sono spesso completamente asciutti in estate, mentre in autunno e in inverno possono gonfiarsi con un’immensa quantità d’acqua, spesso torbida e impetuosa, che riempie per qualche giorno tutto l’alveo. Quando il periodo di secca si prolunga per molti mesi si preferisce usare il termine di fiumara. prof. Filippo QUITADAMO 45

Massa d’acqua dolce accumulata e giacente in bacini o depressioni naturali. Sono elementi transitori del paesaggio. 46

Limnologia: i laghi • Scienza che studia i laghi dai punti di vista: 1. Genetico 2. Morfologico 3. Dinamico 4. Biologico. 47

Alimentazione dei laghi • Piogge • Acque sotterranee • Fiumi. 48

Caratteristiche dei laghi • Scarsa trasparenza per i detriti fluviali • Colore vario (tempo, vegetazione) • Temperatura (latitudine, altitudine, clima) • Salinità variabile 49

Dinamica dei laghi • Movimenti orizzontali o sesse: moti oscillatori dovuti a differenze di pressione atmosferica e ai venti. • Movimenti verticali: per differenze termiche, moti convettivi delle acque. 50

Funzioni dei laghi • Mitigano il clima • Filtrano e regolano il regime dei fiumi • Fonte d’acqua, di pesca, turismo • Comunicazioni • Funzione paesaggistica. 51

Evoluzione dei laghi • Lago • Stagno • Palude • Maremma • Torbiera 52

Classificazione dei laghi: origine • Tettonici • Relitti • Vulcanici • Meteoritici • Costieri • Artificiali • Glaciali: di circo e vallivi • Carsici prof. Filippo QUITADAMO 53

Il ghiaccio è duro come la rocca. Ha bassa densità: 0. 9 g/cm 3 54

Glaciologia: i ghiacciai • I ghiacciai sono grandi e permanenti masse di • neve, ghiaccio e rocce che ricoprono porzioni più o meno vaste della terraferma e dei mari. Un ghiacciaio comincia a formarsi quando la neve rimane e si accumula nell'area dove è caduta per un tempo sufficiente per la trasformazione in ghiaccio. Ogni anno, nuovi strati di neve coprono e comprimono gli strati precedenti. Questa compressione favorisce il processo di ricristillazazione della neve. Gradualmente i cristalli si accrescono mentre diminuisce lo spazio tra di essi. Ciò porta la neve a compattarsi e ad aumentare la propria densità. 55

Glaciologia: i ghiacciai • Dopo circa due periodi invernali, la neve raggiunge uno stato fisico intermedio tra la neve e il ghiaccio. Con il passare del tempo i cristalli di ghiaccio diventano sempre più grandi e compressi e lo spazio tra di essi sempre più limitato. In molti vecchi ghiacciai, i cristalli possono essere lunghi parecchi centimetri. prof. Filippo QUITADAMO 56

Componenti di un ghiacciaio 1. La linea delle nevi perenni è la linea al di sotto della quale l’annuale copertura nevosa viene perduta in estate. 2. L'area al di sopra della linea delle nevi perenni dove si accumula la neve costituisce il bacino di accumulazione o collettore o circo glaciale ed è solitamente la parte più estesa di un ghiacciaio. 3. La regione sottostante è il bacino di ablazione dove si verifica la maggior parte della fusione e dell'evaporazione. 4. Fronte 57

Componenti di un ghiacciaio • Tra la zona di accumulazione e la zona di ablazione si trova una zona di equilibrio dove l'innevamento eguaglia la fusione. Quando questo equilibrio viene turbato, per un aumento delle nevicate o per eccessiva fusione, il ghiacciaio si ritrae o avanza rispetto alla situazione normale. Il limite delle nevi persistenti varia a seconda del tempo di esposizione ai raggi del Sole e della latitudine. 58

Localizzazione dei ghiacciai – La maggior parte dei ghiacciai si trova in Antartide e in Groenlandia, ma ghiacciai esistono in tutti i continenti, persino in Africa, ma sempre al di sopra della linea delle nevi persistenti. La linea delle nevi persistenti si trova a differenti altezze nelle diverse parti della Terra: negli USA è a circa 1600 metri mentre in Africa è al di sopra dei 5100 metri, e in Antartide si trova al livello del mare. 59

Limite nevi perenni • Esposizione e pendenza versanti • Precipitazioni • presenza venti • Latitudine 60

• Aree coperte da ghiacciai (chilometri quadrati) • Antartide 13. 580. 000 Groenlandia Canada • Asia centrale • Russia USA • Cina e Tibet • Sud America Islanda Scandinavia Alpi • Nuova Zelanda Africa 1. 700. 000 200. 000 109. 000 80. 000 75. 000 33. 000 26. 000 12. 000 3. 100 2. 900 1. 000 12

Formazione ghiaccio • Neve granulosa, fresca: 0. 3 gr/cm 3 • Neve vecchia o nevato: 0. 6 gr/cm 3 • Ghiaccio bolloso (per bolle d’aria) bianco: 0. 84 gr/cm 3 • Ghiaccio compatto azzurro: 0. 9 gr/cm 3 62

Movimenti di un ghiacciaio • Prove: 1. Spostamento 2. 3. segnali Vomito ghiacciai Crepacci. • 1. 2. 3. 4. Cause: Forza di gravità Temperatura Plasticità ghiaccio Velo d’acqua sul fondo. 63

Movimenti di un ghiacciaio • Quando una massa di ghiaccio raggiunge uno • spessore critico, intorno ai 18 metri, comincia a deformarsi e a muoversi. I principali meccanismi responsabili del movimento sono la deformazione interna e lo scivolamento basale. La deformazione interna consiste nel movimento reciproco tra cristalli di ghiaccio; non è omogenea su tutta la massa: il massimo della deformazione si concentra nel primo terzo inferiore del ghiacciaio. 64

Movimenti di un ghiacciaio • La parte superficiale generalmente non subisce • deformazione plastica ma si comporta in modo rigido conseguenti rotture (crepacci e piani di sovrascorrimento). Lo scivolamento basale è dovuto alla presenza dell'acqua nel ghiacciaio e si verifica soltanto nei ghiacciai temperati. L'acqua lubrifica la superficie di contatto con il substrato ed esercita una spinta idrostatica verso l'alto facilitando lo scivolamento a valle. Il movimento longitudinale non è uniforme in una sezione trasversale del ghiacciaio. Ai lati c'è sempre attrito che rallenta il movimento. 65

Movimenti di un ghiacciaio • Un ghiacciaio alterna periodi di avanzamento con • periodi nei quali arretra, in funzione del rapporto tra la quantità di neve che si accumula e la quantità che si scioglie (ablazione). La velocità della massa ghiacciata è molto limitata a causa della scarsa fluidità e raggiunge i valori massimi nelle zone centrali e negli strati superficiali. I ghiacciai alpini percorrono in un anno da 50 a 150 metri. Le colate di ghiaccio possono spingersi molto in basso, anche 2. 000 metri sotto il limite delle nevi persistenti prima di fondere completamente. 66

Classificazione: criteri • Proprietà fisiche: temperati, polari, intermedi • Morfologia: calotte, banchisa, vallivi, di circo …. • Estensione: continentali, di montagna 1. Continentali: • di montagna • regionali o polari o calotte o inlandsis 2. Oceanici: banchisa o pack 67

Continentali • Alpini o vallivi: collettore + ablatore + fronte • Himalajani: più collettori che confluiscono in unico ablatore senza fondersi • Pirenaici: solo collettore • Scandinavi: unico collettore con molti ablatori a raggiera • Alaskiani: collettore con più ablatori confluenti in un solo fronte • Polari • Equatoriali 68

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Gli iceberg • Gli iceberg sono masse di ghiaccio di dimensioni • variabili galleggianti sul mare. Un iceberg si origina per distacco da ghiacciai continentali o dalle barriere polari causato dall’azione del moto ondoso e delle maree. I venti e le correnti spingono gli iceberg verso latitudini minori e nell’emisfero australe possono arrivare fino verso il 35° parallelo. Gli iceberg a causa di questa loro mobilità costituiscono un serio pericolo per la navigazione. La parte emergente di un iceberg è molto modesta rispetto a quella sommersa: da un quinto fino a meno di un ottavo, e dipende dalla differenza di densità tra l’acqua e il ghiaccio e quindi dalla salinità e dalla temperatura dell’acqua del mare che ne determinano la densità. 70

Gli iceberg • Gli iceberg che si staccano dall’inlandsis antartico possono avere lunghezza anche di parecchie decine di chilometri; la loro durata può variare da uno a qualche decina di anni. Gli iceberg artici hanno forme assai varie. Si calcola che ogni anno circa 20. 000 iceberg si stacchino dai ghiacciai dell’Artico. Quando un iceberg fonde, il materiale detritico contenuto nel ghiaccio cade sul fondo dell’oceano formando col tempo accumuli notevoli, come, per esempio, quelli che costituiscono i celebri "banchi di Terranova". 71

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Le acque sotterranee: una riserva d’acqua • La più importante riserva potenziale di • acqua dolce è rappresentata dalle acque sotterranee, che derivano dalle precipitazioni, che penetrando nel terreno, sono trattenute ed immagazzinate dalle rocce. Esse in tuuto sono stimate in 89. 000 di km 3, pari al 30% delle riserve di acqua dolce. 74

Le acque sotterranee: una riserva d’acqua • La loro distribuzione è condizionata dai seguenti fattori: 1. Clima 2. Copertura vegetale 3. Morfologia del territorio 4. Natura del suolo e rocce presenti. 75

Le acque sotterranee: una riserva d’acqua • Sono studiate dalla idrogeologia. • Penetrano nel sottosuolo per due vie: 1. Una più lenta, con assorbimento di rocce porose 2. Una più rapida, attraverso la fessurazione. 76

Acquifero o falda • Per falda acquifera si intende uno • • strato di rocce porose saturo di acqua, cioè un serbatoio d’acqua. Acquifero libero o freatico: quando lo strato superiore non è impermeabile. Acquifero confinato o artesiano: quando l’acqua è imprigionata tra due strati impermeabili, in pressione. 77

ACQUIFERI • Una roccia per essere un buon acquifero deve essere dotata di: 1. POROSITA’: dotata di spazi vuoti 2. PERMEABILITA’: capacità di lasciarsi attraversare da un fluido, i pori sono comunicanti. prof. Filippo QUITADAMO 78

POROSITA’ Spazi vuoti x 100 Volume roccia • Può essere: 1. Primaria: se si forma insieme alla roccia 2. Secondaria: se compare in seguito per fratturazione. prof. Filippo QUITADAMO 79

Porosità e permeabilità • L’acqua contenuta nel sottosuolo può essere distinta in: 1. Acqua di ritenzione: è trattenuta dai sedimenti e non è estraibile, è inutilizzabile. 2. Acqua di percolazione: è mobile e può circolare, formando riserve idriche. prof. Filippo QUITADAMO 80

Acqua di percolazione Pori Clasti Acqua di ritenzione prof. Filippo QUITADAMO 81

Tipi di acquiferi • Sabbie, arenarie e conglomerati = ottimi acquiferi, essendo dotate di permeabilità e di acqua di percolazione. • Le argille pur essendo porose non sono buoni acquiferi perché impermeabili, ricche di acqua di ritenzione. prof. Filippo QUITADAMO 82

La falda freatica • Se la superficie superiore della falda è uno strato permeabile, si parla di falda freatica o libera o a pelo libero. • L’acqua può essere attinta tramite pozzi. • La sua profondità, cioè la sua distanza dalla superficie è di 2 -20 m. prof. Filippo QUITADAMO 83

La falda artesiana • Se la falda è racchiusa tra due strati impermeabili, si parla di falda artesiana o confinata o in pressione. • L’acqua può risalire spontaneamente. • Livello piezometrico = livello al quale sale l’acqua di un pozzo artesiano. prof. Filippo QUITADAMO 84

Le sorgenti • Spontanee fuoriuscite di acqua sotterranea. • Classificazione: criteri 1. Temperatura: calde e fredde 2. Origine: risorgive, glaciali, carsiche, 3. 4. minerali, di emergenza, di trabocco, …. Regime: temporanee, perenni, intermittenti Natura chimica: potabili, minerali. prof. Filippo QUITADAMO 85

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Le acque oceaniche costituiscono quasi tutte le acque dell’idrosfera ACQUA Salata 97, 2% Ghiaccio 77, 4% Atmosferica 3, 3 % Dolce 2, 8 % Acqua superficiale 0, 5% Fiumi 0, 5 % prof. Filippo QUITADAMO Acqua sotterranee 22, 1% Laghi 96, 2 % 87

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97% prof. Filippo QUITADAMO 89

solido liquido prof. Filippo QUITADAMO aeriforme 90

Acque marine Acqua marina Moti del mare: Agenti esogeni prof. Filippo QUITADAMO 91

Caratteristiche acque marine CHIMICHE: • Salinità • Gas disciolti: • N 2 - O 2 - CO 2 FISICHE: • Temperatura • Pressione • Densità • Colore • Trasparenza 92

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Salinità = 35 g/kg, cioè 35‰ • Rapporto tra gr di Sali e gr di acqua • Varia con: 1. Temperatura, dir. prop. 2. Evaporazione 3. Latitudine 4. Precipitazioni 5. Profondità, inv. prop. 94

I SALI DEL MARE prof. Filippo QUITADAMO 95

Gas disciolti • Ossigeno, azoto, CO 2 • Variano con temperatura e profondità. 96

Temperatura varia con • Latitudine • Stagioni • Venti • Profondità 97

1. Strato superficiale o 2. isotermico, 100 m Termoclino o di transizione 500 m 3. Strato profondo 4. Strato abissale. 98

Strato superficiale caldo termoclino Strato profondo freddo 99

Densità • • 1. 2. 3. 1. 028, cioè un litro pesa 1028 g. Varia con: Salinità, dir. prop. Temperatura, invers. prop. Profondità, dir. prop. prof. Filippo QUITADAMO 100

Trasparenza • Salinità, dir. proporzionale • Temperatura, invers. proporzionale • Latitudine, dir. proporzionale • Stagione prof. Filippo QUITADAMO 101

Colore • Temperatura • Sedimenti • Alghe • Cielo • Profondità • Territorio prof. Filippo QUITADAMO 102

Ambienti del mare: in base a pressione, luminosità, temperatura, salinità, nutrienti. • zona litorale • zona pelagico • Zona batiale • Zona abissale • Zona adale • • • prof. Filippo QUITADAMO Zona eufotica Disfotica Afotica 103

Zona litorale Zona pelagica Necton Zona eufotica Zona disfotica Zona afotica Necton Zona batiale Bentos Zona abissale prof. Filippo QUITADAMO 104

Vita nel mare • Necton: pesci, mammiferi, rettili • Bentos: poriferi, celenterati, echinodermi, crostacei, molluschi … • Plancton prof. Filippo QUITADAMO 105

prof. Filippo QUITADAMO 106

Movimenti del mare: cause • Le acque marine si muovono in continuazione, sia in superficie, sia in profondità, a causa dell’azione di vari fattori: 1. Temperatura 2. Densità 3. Vento 4. Moti terrestri. prof. Filippo QUITADAMO 107

1. 2. 3. Movimenti del mare e importanza Irregolare Periodico Costante. q Essi influiscono su: • Modellamento coste • Distribuzione dei climi sulla Terra • Navigazione • Pesca • Turismo • Produzione di energia. 108

ORIZZONTALI COSTANTI CORRENTI VERTICALI SUPERFICIALI PROFONDE ASCENDENTI DISCENDENTI ALTA PERIODICI MAREE BASSA CRESTA VENTRE LUNGHEZZA VARIABILI ONDE ELEMENTI DI UN’ ONDA ALTEZZA PERIODO VELOCITA’ FREQUENZA 109

MOTO ONDOSO • È variabile perché è dovuto al VENTO che provoca una oscillazione verticale delle masse d’acqua. • Le sue caratteristiche variano con: 1. VENTO 2. DISTANZA dalla costa. 110

Moto ondoso • Le onde sono increspature della superficie oceanica, con dorsi (creste) e avvallamenti (ventre), prodotte dal vento a causa dell’attrito tra aria e acqua. • Le onde prodotte per azione diretta del vento sono dette forzate o marosi • Sono dette onde libere quando si propagano a distanza dove non soffia il vento. 111

Le onde di oscillazione • In mare aperto le onde libere sono onde di oscillazione, cioè non trasportano acqua. Infatti, gli oggetti sono portati su e giù, ma non subiscono spostamenti orizzontali. Ogni particella d’acqua compie una traiettoria circolare, la cui ampiezza diminuisce con la profondità. 112

λ Profondità =λ/2 prof. Filippo QUITADAMO 113

Onde di traslazione • Nelle onde di traslazione, che si formano • • quando il fondale diviene meno profondo, si ha un vero e proprio trasporto d’acqua. La parte inferiore dell’onda, a causa dell’attrito con il fondale, rallenta rispetto alla parte superiore più veloce che cade in avanti: FRANGENTE di spiaggia. La massa d’acqua che torna indietro per l’inclinazione del fondo e gravità, forma la RISACCA, cioè una piccola corrente. 114

Moto ondoso • Il moto ondoso non interessa solo la superficie dell’oceano, ma un certo spessore di acqua e va attenuandosi in profondità. • Le onde sono la principale fonte di energia che modella le coste. 115

MOTO ONDOSO prof. Filippo QUITADAMO 116

Parti • Cresta • Ventre Onda Elementi • lunghezza • altezza • Velocità • Periodo • Frequenza • Ripidità 117

Parti ed elementi di un’onda • Cresta: il punto più alto • Ventre o cavo: il punto più basso • Lunghezza d’onda (λ): distanza tra due • • • creste Altezza: distanza verticale tra cresta e ventre Periodo: tempo tra due passaggi consecutivi di una cresta Velocità: spazio nell’unità di tempo Frequenza: n° onde nell’unità di tempo Ripidità: rapporto altezza/lunghezza. 118

Maree: cause • Sono periodiche oscillazioni del livello del mare provocate da una causa astronomica: • L’attrazione gravitazionale luni-solare (alta marea diretta), dipendente dalla massa e dalla distanza • Forza centrifuga dovuta alla rivoluzione terra-luna (alta marea indiretta). 119

Maree • Sono influenzate da: • Rotazione terrestre • Fattori geografici: forma, profondità e dimensione mari 120

minima forza attrattiva lunare Baricentro del sistema Terra-Luna Massima forza d’attrazione lunare TERRA Minima forza centrifuga Massima forza centrifuga prof. Filippo QUITADAMO 121

Forza di attrazione Forza centrifuga prof. Filippo QUITADAMO 122

prof. Filippo QUITADAMO 123

Maree • Alta marea diretta (flusso) • Alta marea indiretta • Bassa marea o riflusso • Ampiezza o escursione di marea = dislivello tra alta e bassa marea. • Marea viva o sigiziale • Marea morta o di quadratura. 124

Maree in base alla periodicità 1. SEMIDIURNE: le più frequenti; 2 alte e 2 basse ogni giorno 2. DIURNE: una alta e una bassa al giorno 3. MISTE: un’alta marea pronunciata e un’alta meno ampia. 125

Maree in base alla periodicità • ORA di PORTO: ritardo di marea • ISORACHIE o linee isocotidali: linee che congiungono porti con stesso ritardo di marea. 126

Correnti (moti costanti) • Le • q correnti consistono in spostamenti orizzontali di masse acquee omogenee per temperatura e salinità: sono immensi fiumi in seno al mare. Sono masse d’acqua distinte dall’acqua circostante per: Temperatura, salinità, densità, colore. 127

Cause delle correnti • Diversa temperatura e salinità (correnti di gradiente) • Azione dei venti (di deriva) • Rotazione terrestre • Dislivello tra bacini contigui. • Il motore è il SOLE. 128

CLASSIFICAZIONE CORRENTI SUPERFICIALI ORIZZONTALI PARALLELE ALLA SUPERFICIE CORRENTI • Calde • Fredde CALDE E FREDDE Di deriva e di gradiente PROFONDE di gradiente: per differenza di temperatura, salinità e densità ASCENDENTI Le meno dense VERTICALI • per differenza di temperatura, salinità e densità • per azione dei venti. DISCENDENTI Le più dense 129

Correnti marine prof. Filippo QUITADAMO 130

Importanza delle correnti • Con il trasferimento di calore, mantengono l’equilibrio termico tra zone tropicali e polari • Trasportano plancton, nutrimento dei pesci, condizionando la pesca • Condizionano la navigazione • Favoriscono la diffusione di e semi e uova. 131