3. 3
FORMAZIONE DELL’IDROSFERA
• Al momento della sua formazione, la Terra non presentava alcuna traccia
d’acqua. Appena iniziò a raffreddarsi il vapore acqueo, insieme ad altri gas,
iniziarono a liberarsi nella primitiva atmosfera. Nel corso di centinaia di
milioni di anni, grandi quantità di vapore acqueo furono immesse
nell’atmosfera.
Quando la temperatura terreste scese sotto i 100 °C, il
vapore iniziò a condensare, originando intense piogge che
gradualmente formarono sempre più vaste distese
oceaniche.
4. 4
4
LA DISTRIBUZIONE DELL’ACQUA
• L’acqua ricopre oltre i due terzi (71%) della superficie terreste. Di questi il
97,5% è acqua salata, costituita da oceani e mari. Il restante 2,5% è acqua
dolce che è formata dal 69% da calotte polari e ghiacciai, dal 30,7% da
falde sotterranee e umidità e dal 0,3% da fiumi e laghi.
5. 5
POTERE SOLVENTE
Le molecole d’acqua sono polari, sono ciò in grado di
formare legami idrogeno. Grazie a questi legami è in grado
di esistere contemporaneamente nei tre stati della materia e
rimanere liquida in un intervallo di temperature (0 °C e 100
°C).
Le caratteristiche chimico-fisiche delle molecole d’acqua
sono all’origine di molte altre sue proprietà.
L’acqua è un efficace solvente che dissolve molti composti
anch’essi di natura polare, come i sali presenti nei minerali,
formando soluzioni, dove l’acqua è il solvente. Per questo
sulla Terra c’è tanta acqua salata.
Inoltre l’acqua è in grado di trattenere in soluzione anche
sostanze gassose quali ossigeno e diossido di carbonio,
entrambi indispensabili per la vita acquatica.
LE PROPRIETA’ DELL’ACQUA
I LEGAMI IDROGENO
6. 6
CALORE SPECIFICO ELEVATO
L’acqua quando solidifica assume una densità minore
dell’acqua liquida e galleggia. Rimanendo a galla, il
ghiaccio forma uno strato superficiale che funge da isolante
e impedisce l’acqua sottostante si raffreddi al di sotto di 0
°C e congeli. Rende così possibile la vita acquatica anche a
temperature esterne bassissime.
Il calore specifico di una sostanza rappresenta la quantità di
calore che 1g della sostanza deve assorbire o cedere
perché la sua temperatura aumenti o diminuisca di 1 °C.
L’acqua possiede un elevato calore specifico e questo li
permette di moderare il clima: le grandi masse d’acqua
liberano nei mesi freddi il calore assorbito nei mesi caldi.
LE PROPRIETA’ DELL’ACQUA
MINORE DENSITA’ DEL GHIACCIO
8. 8
IL CICLO IDROLOGICO
L’acqua si sposta continuamente secondo un percorso
detto ciclo dell’acqua o idrologico, il cui motore è l’energia
solare.
Il Sole riscalda l’acqua e ne provoca l’evaporazione,
mentre dalla biosfera le piante liberano vapore acqueo
attraverso la traspirazione o evapotraspirazione. Il vapore
sale nell’atmosfera, condensa e si trasforma in nubi, che
sono spinte dai venti (trasporto).
9. 9
9
IL CICLO IDROLOGICO
Le goccioline d’acqua delle nubi si aggregano e danno
origine alle precipitazioni, soprattutto pioggia e neve.
Gran parte dell’acqua torna in mare,
il resto cade nelle terre emerse: in
parte è assorbita dal terreno e dalle
radici delle piante, il resto s’infiltra
nel sottosuolo e ritorna in mare
(deflusso).
Al ciclo idrologico partecipa anche la fusione di calotte
polari e ghiacciai.
11. 11
LE ACQUE SOTTERANEE
• L’acqua che cade al suolo con le precipitazioni in parte si infiltra nel
sottosuolo e dà origine alle acque sotterranee. La capacità dell’acqua di
infiltrarsi dipende dalla permeabilità e la porosità del terreno.
La prima è la capacità di un materiale di farsi attraversare
dall’acqua, la seconda è la capacità di un materiale di
lasciare circolare l’acqua al suo interno, ed è dovuta alla
presenza di spazi vuoti (pori) tra le sue particelle.
12. 12
12
LE FALDE ACQUIFERE
Le acque sotterranee se incontrano uno strato
impermeabile tendono ad accumularsi fino a formare una
falda acquifera, che può essere di due tipi:
-Freatica; limitata solo inferiormente da uno strato
impermeabile, il livello superiore dello strato impregnato di
acqua è detto superficie freatica.
-Artesiana; viene a trovarsi intrappolata tra due strati
impermeabili non orizzontali.
13. 13
SORGENTI DI CONTATTO SORGENTI TERMALI
si formano quando la superficie freatica incontra la
superficie terrestre.
proviene da grandi profondità o nasce dopo essere stata in
contatto con rocce magmatiche, le sue acque hanno una
temperatura superiore ai 20 °C.
LE SORGENTI
Una sorgente è l’affioramento in superficie di acque
sotterranee e ne esistono di diversi tipi:
14. 14
LE SORGENTI
RISORGIVE O FONTANILI
affiorano nelle zone di passaggio
tra l’alta e la bassa pianura.
SORGENTI CARSICHE
sono alimentate da acquee
sotterranee che circolano
liberamente in grotte, cunicoli e
cavità da esse stesse scavate
nella roccia.
OASI
si formano in seguito
all’affioramento di una falda
artesiana.
16. 16
I CORSI D’ACQUA
L’acqua, confluendo in solchi ampi e definiti chiamati letti
o alvei, diventa corso d’acqua, distinto in ruscello, torrente
o fiume. Un corso d’acqua è caratterizzato da alcuni
elementi, tra cui:
-il bacino idrografico o imbrifero; è il territorio le cui
acque si raccolgono in uno stesso alveo ed è delimitato
dalla linea spartiacque o di displuvio.
-la pendenza; data dal rapporto del dislivello tra la
sorgente e la foce e la loro distanza orizzontale.
Dalla pendenza dipendono la velocità, il potere erosivo e
la capacità di trasporto di sedimenti. In corrispondenza di
brusche variazioni di pendenza si formano cascate,
mentre nei tratti a forte inclinazione si creano rapide.
17. 17
17
I CORSI D’ACQUA
-la portata; rappresenta il volume d’acqua che scorre attraverso
una sua sezione trasversale nell’unità di tempo. Nell’arco di un
anno si registrano una portata massima (portata di piena) e una
portata minima (portata di magra).
-il regime; indica il complesso delle variazioni della sua
portata nel corso dell’anno e si distingue in regime
torrentizio e regime fluviale.
19. 19
I LAGHI
I laghi rivestono importanza dal punto di vista climatico: se
abbastanza estesi, possono rappresentare un fattore di
mitigazione del clima.
Il laghi sono masse d’acqua che si sono raccolte in
depressioni della superficie terrestre che non sono in
collegamento diretto con il mare. Un lago può ricevere o
perdere acqua, ma affinché si conservi nel tempo questi
due fattori si devono compensare (bilancio idrico in
pareggio).
20. 20
20
LE ZONE UMIDE
Gli stagni sono specchi d’acqua poco profondi con tratti in
cui emerge vegetazione.
In una palude lo spessore dell’acqua è minimo e la
copertura vegetale è quasi ininterrotta.
In una torbiera l’intera conca è occupata da vegetazione
intrisa d’acqua.
Queste “zone umide” hanno una grande importanza
ecologica, poiché sono in grado di ospitare una flora e
una fauna molto ricche e diversificate.
22. 22
I GHIACCIAI
I ghiacciai sono accumuli di neve compatta e ghiaccio che
si formano nelle regioni dove la temperatura si mantiene
su valori sufficientemente bassi per impedire la fusione
delle nevi.
La linea immaginaria oltre la quale la neve non si scioglie
mai è chiamata linea delle nevi persistenti.
23. 23
23
LA DISTRIBUZIONE DEI GHIACCIAI
I GHIACCIAI MONTANI
• si riconoscono due parti principali: un bacino di
alimentazione o bacino collettore e il bacino ablatore,
chiamato anche lingua glaciale; da qui fuoriesce l’acqua di
fusione che alimenta un torrente glaciale e dove si può
formare un piccolo lago glaciale.
• Muovendosi per forza di gravità, i movimenti irregolari della
massa di ghiaccio portano alla formazione di crepacci,
profondi solchi disposti in diverse direzioni, che spesso
s’incrociano isolando guglie e torri di ghiaccio (seracchi).
I GHIACCIAI CONTINENTALI o INLANDSIS
• sono costituiti da coltri di ghiaccio accumulate al di sopra della
crosta terrestre in forma di calotte glaciali. Quando terminano
in mare formano grandi piattaforme di ghiaccio la cui fronte si
presenta come una parete verticale da cui si originano gli
iceberg.
• Nelle regioni polari il ghiaccio può anche originarsi dal
congelamento dell’acqua del mare, formando la banchisa.
Durante l’estate questa si frantuma in lastre di ghiaccio
chiamate pack.
Ricoprono il 10% delle terre emerse e
sono localizzati soprattutto in Antartide,
Groenlandia e nel mare Artico. Si
distinguono due tipi:
24. 24
LA DISTRIBUZIONE DEI GHIACCIAI
Il bilancio annuale di un ghiacciaio è dato dalla differenza
tra la quantità di neve accumulata nel bacino di
alimentazione e la quantità di ghiaccio che viene perduta
nel bacino di ablazione.
I ghiacciai rappresentano importanti agenti di
modellamento del paesaggio: con la loro azione erosiva
producono detriti rocciosi che si accumulano ai lati, sul
fondo e davanti al fronte, formando morene.
26. 26
SALINITA’ NUTRIENTI GAS DISCIOLTI
La salinità rappresenta la
quantità di grammi di sale
presenti in 1 kg di acqua. La
quantità di sale presente
nell'acqua dipende dalla
temperatura e dalla presenza di
acqua dolce nelle vicinanze
(sbocco dei fiumi, scioglimento
dei ghiacci…).
I nutrienti sono le sostanze
indispensabili per la vita e sono
composti da azoto, fosforo e
potassio. I nutrienti derivano dai
resti di organismi decomposti che
risalgono in superficie.
I gas disciolti provengono dall'atmosfera e si
disciolgono in mare. I gas disciolti sono: l'azoto,
il più abbondante, l'ossigeno che proviene
anche dagli organismi marini e il diossido di
carbonio prodotto attraverso la respirazione
degli organismi. La concentrazione dei gas
dipende dalla temperatura, infatti nei mari più
caldi sono presenti meno gas rispetto ai mari
freddi.
CARATTERISTICHE CHIMICHE
27. 27
DENSITA’ PRESSIONE LUCE
La densità dipende dalla salinità
e dalla temperatura, infatti nelle
zone polari e intertropicali l’acqua
è più densa.
Più si scende in profondità, più la
pressione aumenta, infatti la
pressione aumenta di 1 Atm ogni
10 m.
Le acque assorbono diverse
quantità di luce in maniera
diversa, a seconda della
lunghezza d’onda della luce
stessa, più si va in profondità
infatti, meno luce sarà assorbita
dalle acque.
LE CARATTERISTICHE FISICHE
29. 29
29
LE CORRENTI MARINE
CORRENTI VERTICALI
• Correnti verticali, le correnti verticali possono ascendere, se
l’acqua è più calda o meno densa o discendere, se l'acqua
discendenti se le acque sono più fredde o più dense. La
circolazione globale delle correnti sposta l'acqua e il calore
in tutti gli oceani.
CORRENTI ORIZZONTALI
• Si muovono parallelamente alla superficie marina e possono
essere sia calde che fredde. Le correnti orizzontali sono
dovute a due o più venti che soffiano nella stessa direzione.
Le correnti sono poi deviate dalla forza di Coriolis, dovuta alla
rotazione terrestre, che sposta le correnti verso destra
nell'emisfero nord e verso sinistra nell' emisfero sud,
formando gli anelli di circolazione grandi “vortici che girano in
senso orario nell’emisfero nord e in senso antiorario
nell’emisfero sud.
Le correnti marine sono masse di acqua negli oceani
seguendo tragitti costanti. Per permettere la formazione di
correnti marine sono necessari alcuni requisiti: un'adeguata
temperatura, un'adeguata densità e un’una adeguata salinità.
Esistono due tipi di correnti marine:
31. 31
LE MAREEE
Le maree sono delle variazioni periodiche del livello del
mare, detto alta marea quando l'acqua subisce un flusso e
bassa marea quando l’acqua subisce un riflusso.
La differenza tra alta marea e bassa marea è detta
ampiezza di marea. Quando la Luna e il Sole sono
allineati avvengono le maree iniziali ovvero le maree di
massima ampiezza.
32. 32
32
LE CAUSE DELLE MAREE
Le maree sono prodotte dall’attrazione gravitazionale
esercitata dalla Luna e in parte minore dal Sole.
Quando la Luna provoca un'alta marea su una parte
superficie terrestre, anche agli antipodi si verifica
contemporaneamente un’alfa marea, mentre nella parte
intermedia tra le due alte maree si verifica una bassa
marea.
33. 33
IL CICLO DELLE MAREE
Le basse e le alte maree si alternano circa ogni 6 ore e 12
minuti. Ma ci possono essere delle eccezioni per via di
alcuni fattori come la presenza di isole o la conformazione
delle coste e quindi le maree possono ritardati di alcuni
minuti fino a qualche ora.
Per questo ogni località ha un'ora nella quale le maree
iniziano detta ora di porto.
Quando ci sono forti dislivelli tra alta e bassa marea si
creano delle onde di marea, ovvero della “barre di acqua"
alte diversi metri.
35. 35
35
LE ONDE
Le onde sono delle oscillazioni del mare causate dal
vento. Le onde sono composte da cresta, la parte più alta
e ventre, la parte più bassa. La distanza tra le due creste
e la lunghezza d’onda è la differenza di altezza tra la
cresta e il ventre.
Esistono due tipi di onde:
Onde forzate, causate dal vento.
Onde libere, possono trovarsi anche dove non è presente
vento.
Le onde seguono la traiettoria del vento e
una volta raggiunta la spiaggia ventre si
blocca per via dell'attrito con la sabbia
mentre la cresta continua ad avanzare
creando un frangente di spiaggia e,
tornando indietro per gravità, si crea una
sacca.
37. 37
LE PRINCIPALI FORME DI INQUINAMENTO DELLE
ACQUE
L'inquinamento delle acque è causato dalle
acque di scarico, in particolare dalle sostanze
non biodegradabili come i composti organici di
sintesi e i metalli pesanti.
L'eutrofizzazione è un sovrabbondante apporto di
sostanze nutrienti nell'acqua, causato dai fertilizzanti,
detersivi e acque di fogna, questo provoca un'eccessiva
crescita delle alghe che alla loro morte consumano molto
ossigeno che porta all'asfissia dei pesci.
38. 38
LE PRINCIPALI FORME DI INQUINAMENTO DELLE
ACQUE
L’inquinamento marino più grave probabilmente sono
versamenti di petrolio che generano diversi problemi:
-Crea una pellicola sulla superficie marina che impedisce
lo scambio di ossigeno tra acqua e aria
-Impedisce la penetrazione dei raggi solari in acqua
-Danneggia le branchie dei pesci e provoca la morte di
alcuni uccelli marini.
39. 39
LE PRINCIPALI FORME DI INQUINAMENTO DELLE
ACQUE Per diminuire la quantità di inquinamento marino vengono
costruiti dei depuratori che devono a pulire l'acqua dalle
sostanze tossiche. La depurazione è un processo
abbastanza lungo che inizia con la grigliatura, ovvero un
processo nella quale l'acqua viene filtrata per eliminare
abbia e materiali solidi.
Vengono poi aggiunti dei batteri che decompongono le
sostanze organiche. L'acqua viene infine posta al
processo di chiarificazione e infine dopo la disinfezione le
acque possono essere reimmesse nella rete idrica.
41. 41
41
CURIOSITA’
L'oceano pacifico rappresenta circa il 46% di tutti gli
oceani del pianeta, e questo fa di lui il più grande oceano
sulla Terra.
La più alta temperatura mai registrata negli oceani è di
404C° a largo della costa Americana.
Il mare più grande invece è il Mar Cinese Meridionale
Nell'oceano si trova la Fossa delle Marianne, la fossa più
profonda finora scoperta, misura circa 11.000 m sotto il
livello del mare.
