Documentazione dell'Unità di competenza:

ROTTE MIGRATORIE E CAMBIAMENTI CLIMATICI

Istituto scolastico: Comprensivo 5 Grosseto

Destinatari:Scuola secondaria di primo grado classe : 3E e 3°

Ore dedicate al percorso:50 ore circa a classe

Descrizione della genesi del percorso didatticoLe competenze specifiche promosse

Competenza 268s1: Il ciclo vitale e le funzioni vitali: Hanno imparato, attraverso lo studio del significato delle diverse finalità di ruoli (biodiversità) tra viventi e non, l’importanza delle buone pratiche. Le due classi hanno lavorato separatamente con l’insegnanti di scienze sui concetti di ciclo vitale e funzioni vitali analizzando le relazioni tra esseri in ecosistemi diversi, riprendendo le nozioni già studiate con il progetto dell’anno 2013\2014 la risorsa acqua e i cambiamenti climatici .Durata 4 ore Competenza 268s2: Le problematiche ambientali che provocano il

modificarsidell’ambiente. Hanno imparato che: non sempre un cambiamento ha un

valore negativo o positivo così netto. Spesso un cambiamento ambientale è conseguenza di

tanti fattori che non sempre sono percepiti nell’immediato (Unità di misura della

climatologia 30 anni). E che Il solo strumento per capire il variare di un fenomeno è l’ analisi di

questo attraverso la raccolta e rielaborazione di informazioni che riguardino un lungo

periodo di tempo1° Parte: Le due classi hanno studiato l’ambiente della Diaccia Botrona in stagioni

diverse, la 3° in autunno – inizio inverno; la 3A primavera- inizio estate al fine di individuare le

relazioni tra ambiente e uccelli migratori. Da questo studio il concetto di migrazione è stato

sviluppato, poi, in modo più ampio. Sono state coinvolte le docenti di:scienze, tecnologia, geografia e

italiano. Gli alunni hanno approfondito, a classi separate, la conoscenza della classe degli uccelli

con l’intervento, dell’operatrice Roberta Margiacchi (intervento finanziato dal progetto)in

attività di laboratorio (gioco di ruolo) e:in classe “Evoluzione ed etologia della classe degli uccelli” per un totale di 5 ore per classe. 2° Parte: Attraverso la lettura di mappe e carte geografiche e interviste ai nonni e

anziani del luogo, Castiglione della Pescaia (classe 3E), gli alunni hanno compreso il

cambiamento della costa in relazione hai cambiamenti climatici dovuti alla variazione di alcuni fattori

ambientali: erosione coste, desertificazione dei litorali

Competenza 268s3 Riconoscere l’importanza delle relazioni tra gli esseri viventi e tra questi e l’ambiente in cui vivono. Hanno imparato leggendo e costruendo mappe di tipo empirico, prima, attraverso lo studio dei passaggi di uccelli migratori lungo le coste, poi, ampliando il concetto ad altre classi di vertebrati, compreso l’uomo. Tutto questo utilizzando una terminologia specifica essenziale per comunicare un messaggio. Le classi hanno studiato.Durata 16 ore :in classe più 8 ore di uscita didattica.1. Il sistema Terra: i moti le loro leggi con le relative conseguenze, l’origine della Terra nel sistema Solare e della vita in questa, rafforzando il concetto

dell’importanza dell’acqua nei tre stati e quello della formazione dell’atmosfera attraverso

l’evoluzione della sua composizione. Hanno imparato, attraverso lo studio di grafici su fenomeni atmosferici del passato remoto (Lamma) e anche quello più vicino, che le precipitazioni e la temperatura, sono i fattori che influenzano maggiormente i cambiamenti climatici le risorse idriche mondiali. Hanno capito che nei secoli gli aspetti del clima sono cambiati più volte, e non solo durante le grandi glaciazioni. Hanno capito che questi cambiamenti del tempo atmosferico, un tempo conseguenza di leggi naturali, oggi sono legate, anche, sempre più all’azione dell’uomo nell’ambiente. Nelle attività hanno collaborato:Scienze, tecnologia, matematica, geografia, storia e italiano. Per alcuni grafici da leggere inglese.

2. I biomi fattori climatici ambientali e relazioni tra componenti3. Etologia e i sistemi della vita di relazione: sistema nervoso e ormonale4. Genetica e le mutazioni5. L’inquinamento , l’Effetto Serra: utile o dannoso visita didattica alla dolina del

Bossoleto per un’attività sperimentale sull’effetto serra. Pullman finanziato dal progetto.

Descrizione della genesi del percorso didatticoDettaglio delle competenze trasversali promosse

Competenza 268t1: Capire l’importanza delle buone pratiche. Hanno ….•…..potenziato il senso civile del singolo nelle scelte e nei gesti quotidiani Indagini su i comportamenti quotidiani attraverso osservazioni di situazioni dirette reali o in simulazione, lettura del quotidiano• ……capito che l’attenzione e la cura del paesaggio daranno origine ad un futuro migliore per l’uomo e per la terra, attività di confronto del quotidiano in tempi storici diversi• …….capito che la collaborazione e l’informazione sono alla base di una convivenza civile. Elaborazione di ciò che è stato osservato nelle varie attività svolte.Durata 4 ore Verifica: Temi, relazioni, questionariCompetenza 268t2: Saper raccogliere informazioni dati e tabularli per verificare il cambiamento dei profili geografici. Hanno …..• ……Saputo trovare dati utili considerando i margini di errore e le criticità dei sistemi di raccolta o tabulazione di schede rigide, imparando a trovare punti di forza o di debolezza in strumenti di indagine forniti, attraverso discussioni, dibattiti.•Abituarsi alla precisione e chiarezza del lavoro svolto, attraverso lo scambio degli elaborati fatti tra gli alunni per l’auto valutazione.Durata 4 ore Verifica: grafici, disegni, elaborati statistici, relazioni esposizioni oraliCompetenza 268t3: Leggere e costruire mappe di tipo empirico dall’osservazione dei passaggi di uccelli migratori lungo le coste, fini ad arrivare ad analogie nel mondo degli uomini. Da qui hanno poi sviluppato tematiche storiche attinenti alle emigrazioni degli uomini nella storia. Hanno …..•…..Potenziato la conoscenza delle varie fasi del ciclo di nascita o di formazione di un ente organico o inorganico. Per l’organico fanno riferimento in modo specifico all’orologio biologico come una delle funzioni vitali.•… Hanno provato a costruire strutture e regole in giochi di simulazione di situazioni realiDurata 6 ore. Dibattiti, giochi di ruolo.

Descrizione del percorso didattico, dove siano chiaramente individuabili lo sviluppo

concettuale e l’approccio metodologico

Iniziamo lo studio sul nostro libro di testo approfondendo in internet

4,6 MILIARDI DI ANNI FA PIANO PIANO HA ORIGINE IL CLIMA

• 4,6 a 2,3 miliardi di anni fa: si ipotizza che la luminosità solare sula Terra fosse molto debole, pertanto il pianeta era libero dai ghiacci, forse a causa di un fortissimo effetto serra derivante dalla particolare composizione dell'atmosfera primitiva, che sembra contenesse una percentuale di anidride carbonica molto più elevata dell'attuale.

•2,3 miliardi di anni fa si ha la prima glaciazione , poi da allora fino a 900 milioni di anni fa sembra che la Terra fosse ancora libera dai ghiacci

• 900 a 600 milioni di anni fa si sono succedute tre glaciazioni le cui tracce sono state individuate nelle basse latitudini, ma soltanto sui continenti

•tra 600 e 100 milioni di anni fa il clima fu generalmente dolce, segnato tuttavia da due spinte glaciali importanti

•da 100 a 50 milioni di anni fa il clima continuò a essere mite e la Terra fu generalmente libera dai ghiacci. Questo clima del Cretaceo superiore sembra che fu determinato da fattori paleogeografici: quali l'alta concentrazione di anidride carbonica nell'aria e la circolazione oceanica . • 50 a 3 milioni di anni fa si ebbe un raffreddamento progressivo del clima globale, con la formazione della calotta antartica

•3 milioni di anni fa ci fu la glaciazione delle medie latitudini dell'emisfero boreale i; da allora a oggi si ha l'era glaciale del Quaternario climatico caratterizzata da una serie di cicli glaciali-interglaciali, attribuiti a cause astronomiche.

• 7000 anni fa a oggi inizia con il massimo termico caratterizzato da una fase calda che si estende per quasi tutto il Medioevo, seguita dalla piccola era glaciale collocabile tra il 1350 e il 1850 circa e da un successivo riscaldamento dalla seconda metà del XIX sec. sino ai giorni nostri, dove osserviamo addirittura un incremento nella rapidità di variazione della temperatura, valutabile, negli anni Novanta, in oltre mezzo grado centigrado al secolo.

Il ciclo vitale e le funzioni vitali: dal sito: “Mappe per la scuola si è utilizzato questi schemi di riepilogo, per facilitare l'apprendimento, tali strumenti sono stati utili anche per dsa,.

RIPASSIAMO

Le problematiche che provocano il modificarsi dell’equilibrio ecologico

La complessità di una comunità climax dipende dall'interazione tra clima, geomorfologia, latitudine e continentalità: laddove questi fattori concorrono in modo sinergico, s'insedia una fitocenosi molto produttiva, in grado di sostenere una rete ecologica composta da cinque livelli trofici, mentre l'esistenza di uno o più fattori limitanti determinano l'insediamento di una fitocenosi meno produttiva, in grado di sostenere al massimo quattro livelli trofici e in casi estremi uno o due.

La produttività di un sistema vivente e non dipende dal concorso dei suoi fattori produttivi, che s'identificano in generale con tutti gli elementi fisici che possono interagire, negativamente o positivamente, tra di loro. Sono fattori produttivi quelli che caratterizzano il clima, le proprietà fisiche e chimiche del suolo le proprietà fisiche e chimiche e la dinamica dell‘idrosfera e le sue interazioni con la litosfera e l'atmosfera, ecc. Questi fattori possono avere una loro uniformità nel tempo oppure sono soggetti a variazioni stagionali, determinando un'alternanza ciclica fra diversi livelli di produttività nell'arco dell'anno.

le relazioni tra gli esseri viventi e tra questi e l’ambiente in cui vivono

Osserviamo e studiamo come è cambiata la nostra costa

1. “Quando cantano le cicale, il cuculo smette di cantare.”

2.“Quando canta il merlo, siamo fuori dall'inverno.”

3.“L'estate di San Martino, dura tre giorni e un pocolino.”4.“Per San Benedetto, la rondine sotto il tetto.”

5. “Febbraio nevoso, estate gioioso.”

6. “Aprile fa i fiori e maggio ne ha gli onori.

7. “Cattivo inverno fa cattiva estate.”8. “Tramontana torba e scirocco chiaro, tienti all'erta, marinaro”

9. “ Rosso di sera bel tempo si spera”

10. Una rondine non fa primavera.

I ragazzi delle due terze organizzano una ricerca di testimonianze attraverso proverbi e pensieri dei nonni ( circa 60 anni) e degli anziani( circa 90 anni) per avere uno spazio temporale scientificamente utile.

Il laboratorio con l’esperta: R. Margiacchi

L’evoluzione degli uccelli

Gli adattamenti nel tempo, creando nuove specie

Nella classe degli uccelli molti hanno sviluppato diversi tipi di becco, in funzione del cibo che trovano nel proprio ambiente.

Perché gli uccelli emigrano

Ipotesi 1• Gli antenati degli uccelli

migratori trascorrevano originariamente tutto l'anno alle medie-alte latitudini, e solo successivamente si è evoluta la migrazione verso i tropici

Ipotesi 2• Gli uccelli tropicali che via

via hanno espanso la propria regolare presenza alle fertili regioni settentrionali.

IL GIOCO DI RUOLO: “ C’è qualcosa di nuovo nell’aria………”

Classe IIIE Prof Martni , fruitori 22 alunni, facilitatore Roberta Margiacchi

Situazione: Nei millenni le cose cambiano in una palude…….una situazione estrema: un lungo periodo di siccità, crea un disastro che anticipa di molto le problematiche di più colonie di uccelli migratori. Il gioco si svolge in giardino.

Struttura di gioco i ragazzi vengono divisi in Predatori: Aironi cenerini, Falchi, Spigole. Prede: Gamberetti, Cefali, Folaghe, Garzette, Spigole. Produttori: Alghe, Canne di palude, Salicornia Disturbatori: Vento, concentrazione di sale, bombe d’acqua, frane.

Il gioco: In terra ci sono simboli cartacei di alghe molluschi gamberetti. Ad ogni ragazzo preda è consegnato delle tesserine che indicano le vite. I predatori devono toccare le prede e farsi consegnare la tessera vita. Le prede devono correre nei loro rifugi per salvarsi, ma devono uscire di nuovo per cibarsi o riprodursi altrimenti rischiano l’estinzione. I disturbatori nascosti ostacolavano apparendo all’improvviso.

Vince chi dopo mezz’ora circa ha ancora una vita e coloro tra i predatori hanno più tessere vita.

Obbiettivo: Cercare il cibo e un ricovero per non morire.

Sintesi delleosservazioni:1. Mi sono divertito molto, ho capito che ci sono molti fattori esterni che possono disturbare

l’adempimento delle funzioni vitali2. Ho catturato tanto……e mangiato tanto (l’alunno più veloce nella corsa)3. Sono morto, perché non ho raggiunto il luogo del mio cibo . Sono lento mi attaccavano di continuo4. Sono morta perché mi uovevo a caso senza organizzarmi.5. Sono morto perché mi hanno bloccato nella tana e non mi riusciva più uscire, avevo finito anche le

provviste,

LE ROTTE MIGRATORIE E I CAMBIAMENTI CLIMATICI

ANIMALI OMINIDI

EVOLUZIONE DEI COMPORTAMENTI

È attraverso la mutazione e la selezione naturale che ogni organismo vivente ha sviluppato, nel corso del tempo le caratteristiche che gli hanno permesso di adattarsi con successo al proprio ambiente di vita.Una delle cause di questi cambiamenti sono state le fluttuazioni climatiche

Poi…..in classe

Le migrazioni sono spostamenti che gli animali compiono in modo regolare, periodico, lungo rotte ben precise, e che coprono distanze anche molto grandi, ma che, poi, sono sempre seguiti da un ritorno alle zone di partenza.

“Migrazione” della specie umana

• Nomadismo•Transumanza• Invasione• Diaspora.• Deportazione• Esodo• Esilio• Emigrazione e l'immigrazione• Migrazione turistica• Migrazione stagionale

Migrazione della specie animali

• Annuali• Stagionali

Moti terrestri

Milanković studiò le variazioni di alcuni aspetti dei moti terrestri detti ciclici in relazione ai cambiamenti climatici oggi studiosi le mettono in relazione con la CO2• eccentricità dell’orbita• L’inclinazione dei raggi solari• la precessione nei moti terrestri.

Geometria dell'orbita

Inclinazione assiale

Moto di precessione.

E=0

E=0,5

Cosa dice l’esperto (cercando su internet)Risponde L’ingegnere Michele Zarrella

La temperatura dell’atmosfera e la concentrazione dell’anidride carbonica (CO2) sono correlati. Leggendo i dati risulta la sequenza della variazione della concentrazione di CO2 e la conferma dei cicli delle ere glaciali teorizzate negli anni Venti dall’ingegnere Milutin Milankovitch. Alle ere glaciali corrispondono livelli minimi di concentrazione di CO2 con circa 180 parti per milione di volume (ppm). Mentre nelle epoche con temperature più alte la concentrazione di CO2 è di circa 300 ppm. Da ciò si deduce che se la concentrazione di CO2 aumenta, la temperatura dell’atmosfera è destinata a crescere.

E oggi quanto è la concentrazione di CO2 nell’atmosfera?Fino all’era industriale la concentrazione di CO2 nell’atmosfera non ha mai superato le 300 ppm. Negli ultimi due secoli in essa è sempre cresciuta ed ha sforato, per la prima volta in 650.000 anni, quel valore di 300 ppm. Ma la cosa gravissima è che negli ultimi cinquanta anni ha avuta una forte accelerazione: avevamo 313 ppm nel 1958; 383 ppm nell’ottobre 2008 e 387 ppm nell’ottobre 2010 [fonte http://co2now.org/] e continua con questo trend. Nell’ultima metà del secolo scorso le due curve, praticamente, si sovrappongono.

Dibattiti e discussioni in classe

Andamento dei valori di temperatura globale (in rosso) e della CO2 presente nell'atmosfera (in blu) negli ultimi 1000 anni.

Questo cosa vuol dire?Questi dati, ancora una volta, provano la correlazione fra la crescita di concentrazione della CO2 e la crescita della temperatura dell’atmosfera. Inoltre attestano che per oltre 649.800 anni, tale concentrazione si è sempre mantenuta dentro l’intervallo 180 – 300 ppm, e che dall’era industriale in poi è sempre cresciuta a causa delle attività umane il cui modello di società ha puntato “pesantemente” sulle fonti fossili che immettono enormi quantità di CO2 nell’atmosfera. E la popolazione mondiale dal 1960 al 2000, in soli quaranta anni, è raddoppiata passando da 3 miliardi a 6 miliardi di persone.Allora è la concentrazione di CO2 la causa dell’effetto serra?Ne è la principale causa. Di agenti inquinanti ne sono state determinate sei famiglie e la loro influenza relativa all’aumento della temperatura dell’atmosfera è la seguente: anidride carbonica (43,1%), metano (26,7%), nerofumo (11,9%) idrocarburi alogenati (7,8%), monossido di carbonio e compositi organici volatili (6,7%) [dati tratti dal libro: LA SCELTA di Al Gore]. L’effetto serra è un effetto benefico che ha consentito la nostra forma di vita su questo pianeta. Esso per oltre il 60% è dovuto al vapore acqueo. In un gas la concentrazione del vapore acqueo è direttamente proporzionale alla temperatura del gas. Quando aumenta la concentrazione dei gas serra aumenta la temperatura dell’atmosfera e aumenta la concentrazione di vapore acqueo che, alla fine, fa aumentare il fenomeno dell’effetto serra e del riscaldamento globale in un processo a spirale che noi uomini alimentiamo.

Nei pressi di Rapolano Terme (Siena), ai margini delle Crete Senesi, si trova un sito geologico particolare: il Bossoleto (o puzzola per i locali) . Il Bossoleto è una dolina di circa 80 m di diametro e profonda 6 m in una formazione di travertino. La sua caratteristica sono le emissioni di gas, sprigionati dal terreno e da un’ampia grotta sul lato sud della dolina, ricche di anidride carbonica (CO2). La concentrazione atmosferica di CO2 dentro il Bossoleto può arrivare al 75% a terra durante le prime ore del mattino, mentre si abbassa durante il giorno con i moti convettivi d'aria generati dall’insolazione o in presenza di vento, rendendo accessibile il sito a studi e sperimentazioni scientifiche oltre che a visite guidate. L'alta concentrazione di CO2 ha influito sull'ambiente, in particolare sulla biodiversità, e permette talvolta di percepire in modo sensibile l'effetto serra.A pochi metri dal Bossoleto si è osservato anche un altro elemento geologico interessante: la Montagnola. Questa è un rilievo di travertino alto pochi metri e fessurato sulla dorsale. Nelle stagioni particolarmente piovose si osserva la fuoriuscita di acqua dalla fessura e la deposizione del carbonato di calcio. Il fenomeno ricorda Pamukkale, in Turchia, anche se di minori dimensioni. Classi 3°A e 3E

Laboratorio di CO2: Visita guidata alla dolina del Bossoleto e la Montagnola a Rapolano Terme a cura delle Dott\sse dell’Istituto di Biometeorologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Firenze . Responsabile Dott\ssa Francesca Ugolini

La Montagnola

Stazione meteorologica all’interno della dolina

Ambiente con alta concentrazione di CO2.

La grotta

Le nostre esperienze nella grotta

Relazione svolta da un alunna della classe 3° Sull’esperienza alla dolina del Bossoleto

La classe 3°E esamina le attività di laboratorio lì svolte: 1. La candela nella grotta. Si è acceso una

candela e ci siamo chinati verso il basso. Ad una certa altezza la candela si è spenta. Controllando con l’apparecchio per rilevare la concentrazione di CO2 leggiamo nel monitor che l’anidride è alta mentre c’è pochissimo ossigeno, quindi la combustione si annulla

2. Il palloncino nella grotta: un palloncino gonfio d’aria (fiato).normalmente cade a terra, ma

poichè la CO2, è più pesante dell’aria, e sul fondo del Bossoleto c’è n’è molta di più che nel palloncino, il palloncino galleggia.

Cambiamenti climatici: cause effetti buoni propositi.

Siamo al termine del lavoro e facciamo alcune riflessioni:

La teoria dei cambiamenti climatici , non segue le normali sequenze del metodo scientifico; infatti, una teoria va pensata, enunciata e poi verificata con esperimenti, prove e dati. Nel caso dei cambiamenti climatici succede l’opposto: con i dati scientifici della paleoclimatologia si accerta l’accelerazione del cambiamento climatico e la correlazione fra la concentrazione della CO2 e della temperatura dell’atmosfera. Quindi per i cambiamenti climatici non c’è nulla da dimostrare, ma solo da prendere atto che bisogna rivedere i nostri comportamenti

L’homo sapiens è comparso in Africa circa 200.000 anni fa adattandosi a situazioni estreme come le ere glaciali e le zone di desertificazione. Ma non sappiamo se potrà vivere in un mondo dove la temperatura sta aumentando, incidendo sulla produzione alimentare causando siccità in alcune zone e alluvioni in altre, un pianeta dove la temperatura modifica la chimica dei suoli e l’acidità dei mari, provoca grandi incendi, cicloni sempre più violenti e di fenomeni climatici estremi; provocherà lo scioglimento dei ghiacciai terrestri e dei ghiacci polari, con diminuzione delle riserve di acqua, l’innalzamento del livello dei mari e conseguente forte pressione demografica. L’uomo preindustriale non aveva coscienza della situazione, noi cominciamo ad averne e sappiamo che non è la temperatura con le sue variazioni la responsabile, ma l’uomo che ha fatto fino ad ora scelte sbagliate. Noi da oggi con le nostre famiglie , nel nostro piccolo, ci riproponiamo di fare scelte di vita che conducano alla “drastica “diminuzione di emissioni di CO2. Solo così, con buone pratiche insieme, ce la faremo. Come già abbiamo fatto per il buco dell’ozono.

Risultati ottenuti

Attraverso lo studio dei cambiamenti climatici si è potuto vedere come questi possono influire sul ciclo vitale di un essere vivente. Siamo partiti dall’analisi della vita degli uccelli migratori, osservando come questa sia variata in circa 100, anni nei comportamenti a causa dei cambiamenti stagionali. Da qui l’ispirazione a parlare delle migrazioni dell’uomo dalle origini ad oggi.

Hanno approfondito la conoscenza del ciclo vitale, delle problematiche ambientali che provocano il modificarsi dell’ambiente e della terminologia specifica

Hanno acquisito abilità di: analisi di proprietà e caratteristiche in relazione ai fenomeni atmosferici in un ambiente; confronto , sintesi e relazione

Hanno acquisito competenze: sul metodo di lavoro in una ricerca, sul significato di convivenza civile e buone pratiche