Pianeta grigio: sentinelle dallo Spazio per la qualità dell'aria - SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO GUIDA PER IL DOCENTE
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SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio:
sentinelle dallo Spazio
per la qualità dell’aria
GUIDA PER IL DOCENTE
SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio: sentinelle
dallo Spazio per la qualità dell’aria
A cura di Simonetta Soro, Maria Grazia Zotti, Elena Lugaro
INTRODUZIONE
Il percorso è articolato in 6 step uniti da un esperimento di elettrolisi dell’acqua gli alunni
filo conduttore: intorno a noi c’è qualcosa di produrranno e raccoglieranno ossigeno come
impalpabile ma fondamentale per il pianeta, l’aria fanno, su scala più grande, gli astronauti sulla ISS.
che respiriamo, parte di un sistema più ampio nel Nello STEP 3 , attraverso semplici attività
quale siamo immersi, l’atmosfera. laboratoriali, gli alunni si renderanno conto che
L’atmosfera terreste è visibile anche dallo la capacità delle piante di produrre ossigeno può
Spazio ed è attualmente oggetto di un continuo essere utilizzata anche nello spazio. Esistono
monitoraggio da parte di satelliti dedicati che, infatti diversi programmi scientifici che indagano
come attente sentinelle, sono in grado di inviare su questa possibilità e tra questi il programma
dati e immagini finalizzati a verificarne lo stato MELiSSA (Micro-Ecological Lyfe Support System
di salute. Come tutti sanno, infatti, l’atmosfera Alternative) dell’ESA.
a causa dell’inquinamento prodotto dall’uomo Nello STEP 4 si porrà attenzione sugli stili di
rischia di perdere alcune di quelle caratteristiche vita, mostrando come nell’arco della giornata si
che hanno fatto della Terra l’unico pianeta trascorre la maggior parte del tempo in ambienti
del Sistema Solare in cui si è evoluta la vita in chiusi (indoor). Purtroppo i risultati di numerosi
tante forme «bellissime e meravigliose» (Charles studi mettono in evidenza che la concentrazione
Darwin, Origine delle specie). di inquinanti nell’aria indoor è spesso superiore
I diversi step di questo percorso possono essere ai rispettivi valori esterni. Attraverso l’uso di
utilizzati separatamente poiché le attività che una semplice scheda gli alunni saranno in grado
vengono proposte, le immagini e le riflessioni di riconoscere i principali inquinanti indoor e di
hanno una loro autoconsistenza. Proprio in trovare delle soluzioni per migliorare l’aria delle
considerazione della visione spaziale il percorso nostre case.
parte con un’attività che propone di utilizzare Nello STEP 5 si descrive l’importante funzione
immagini della Terra inviate dallo Spazio, dei satelliti che ci offrono la situazione in tempo
sicuramente diverse da quelle che siamo abituati reale dello stato dell’inquinamento nel mondo
a conoscere. È anche un modo di sensibilizzare e quindi anche nelle nostre città. A partire dalle
gli alunni sull’importanza delle missioni spaziali (a immagini satellitari e dalle animazioni, e con
corto o lungo raggio) strettamente collegate alla l’utilizzo di una scheda, viene confrontata la
ricerca scientifica e al progresso, finalizzate sia fluttuazione delle emissioni di diossido di azoto
a proteggere l’atmosfera della nostra Terra sia a in tutta Europa nel periodo di lockdown causato
esplorare altri pianeti che potrebbero ospitarci. dal Coronavirus e nello stesso periodo dell’anno
Nello STEP 1 si propone di stimolare inizialmente precedente.
gli alunni all’osservazione di contesti familiari da Nello STEP 6 gli allievi, con una semplice e
vari punti di vista, per analizzare poi immagini divertente attività, vengono condotti in un
ottenute da diverse prospettive – anche verticali percorso che li porta a conoscere le differenti
– fino a giungere a una prima comprensione di atmosfere dei pianeti rocciosi del Sistema
fotografie e filmati della Terra ripresi da satelliti o Solare. L’atmosfera di un pianeta, con le sue
dalla Stazione Spaziale Internazionale. caratteristiche, è anche un’impronta della
Nello STEP 2 gli alunni scopriranno che per sua formazione e della sua evoluzione e ci dà
vivere nella Stazione Spaziale Internazionale informazioni sulla sua compatibilità con la vita
occorre ossigeno e che portarlo da Terra è umana.
difficile e costoso. Attraverso un semplice
1
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Pianeta grigio: sentinelle
dallo Spazio per la qualità dell’aria
LA TERRA VISTA DALLO STEP 1
SPAZIO
Gli alunni vengono introdotti gradualmente
all’osservazione della Terra dallo Spazio. Si propone di
iniziare osservando da vari punti di vista contesti a loro
familiari, per analizzare poi immagini ottenute da diverse
prospettive - anche verticali - fino a giungere a una prima
comprensione di fotografie e filmati della Terra ripresi da
satelliti o dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Si
portano i ragazzi in giardino o in un luogo dove è possibile
avere una buona visuale dell’ambiente circostante, si
fanno sedere in terra e si chiede loro di guardarsi intorno.
Poi, una volta rialzati in piedi, si ripete la stessa richiesta SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
e, successivamente, li si invita a osservare il circondario Pianeta grigio: allegato 1
dall’alto di una sedia o di un muretto. IMMAGINI DALLA TERRA E DALLO SPAZIO
Conclusa l’attività gli alunni condividono all’interno della Nelle fotografie sono ritratti gli stessi ambienti. Le immagini sono state scattate,
classe le proprie impressioni, indicando le differenze
partendo dalla colonna di sinistra, dalla Terra, dalla Stazione Spaziale Internazionale e dal
satellite Sentinel-2A.
Riesci a completare gli abbinamenti? Riempi la tabella utilizzando i numeri e le lettere che
riscontrate nelle varie situazioni. Si propone di spiegare,
contrassegnano le foto.
in particolare, in che cosa una visione differisca dall’altra,
facendo riferimento alla possibilità di distinguere i Immagine 1 Immagine A Immagine I
dettagli, all’ampiezza della visuale, ecc.
Si pongono quindi delle nuove domande: Immagine 2 Immagine B Immagine II
→→ Se riuscissimo ad andare più in alto, che cosa potrebbe
succedere? Immagine 3 Immagine C Immagine III
→→ Che cosa vedremmo?
→→ Che cosa potremmo osservare dallo Spazio? Immagine 4 Immagine D Immagine IV
Luogo Foto scattata Fotografia scattata dagli Fotografia scattata dal
→→ Come pensate possa apparire questo paesaggio visto Deserto
dalla Terra astronauti dalla ISS satellite Sentinel-2A
da un aereo? Isola
Città
Lago
Dopo un breve confronto, viene distribuita la scheda ALLEGATO 1 1
relativa all’attività “Immagini dalla Terra e dallo Spazio”
(Allegato 1), dove sono contenute fotografie di diversi
ambienti scattate dalla Terra e dallo Spazio. Gli studenti
dovranno completare la tabella posta in fondo alla scheda,
abbinando la foto di un paesaggio scattata dalla Terra a
quelle dello stesso luogo realizzata dalla Stazione Spaziale
Internazionale e dal satellite Sentinel-2A (programma
Copernicus). Proietta la slide e racconta
Le parole-chiave dedotte dai loro commenti e quanto SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
emerso dalla discussione saranno riportate su un foglio o Pianeta grigio
alla lavagna e verrà chiesto di rielaborare quanto emerso
dalla discussione collettiva, indicando per quale scopo e in
Fenomeni atmosferici visti dalla ISS
quali occasioni si rivelano utili le fotografie degli ambienti
terrestri scattate dallo Spazio.
Estesa come un campo da calcio, la ISS è
l’oggetto più grande mai volato nello spazio!
Le Alpi ricoperte di neve L’uragano Florence
Viaggia intorno alla Terra ad una velocità di
27.700 km/h e gira intorno al nostro pianeta
16 volte al giorno. Ciò significa che gli
astronauti a bordo possono vedere 16 albe e L’Italia ricoperta di nubi di giorno e di notte Samantha Cristoforetti nella Cupola
dell’ISS
16 tramonti… ogni giorno!
2SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
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Una delle cose che piacciono di più agli Spaziale Internazionale. Le fotografie che
astronauti a bordo dell’ISS è passare un scattiamo a terra sembrano infatti molto
po’ di tempo nella Cupola della Stazione differenti dalle fotografie degli astronauti,
Spaziale e godersi la vista spettacolare, come anche se i luoghi fotografati sono gli stessi.
l’astronauta dell’ESA Samantha Cristoforetti Dalla ISS, inoltre, i fenomeni atmosferici di una
nella fotografia. certa entità possono essere visti in tutta la
La Terra sembra molto diversa dalla Stazione loro grandiosità.
COME SI RESPIRA STEP 2
SULLA STAZIONE
SPAZIALE
INTERNAZIONALE
(ISS)?
Si può iniziare raccontando questa storia.
«C’erano una volta un prete cattolico, un astronomo e
un professore di fisica all’università di Leuven, in Belgio:
era il terzo decennio del ‘900. Il prete si occupava della
Creazione, l’astronomo ipotizzò l’Uovo Cosmico e il
professore di fisica scrisse le prime equazioni di quel
che diventerà poi la teoria del Big Bang. Quel che rende
straordinaria questa storia è che il prete, l’astronomo e il
professore erano la stessa persona: Georges Lemaître.»
Qualche anno fa Lemaître è diventato anche il nome del
quinto e ultimo Veicolo Automatico di Trasferimento
(ATV), uno strumento necessario per rifornire la Stazione SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Spaziale Internazionale (ISS). Pianeta grigio: allegato 2
COME OTTENERE OSSIGENO GASSOSO DALL’ACQUA
Gli studenti svolgono un’attività con cui ottenere ossigeno Investighiamo l’elettrolisi dell’acqua. Figura 1
attraverso l’elettrolisi dell’acqua, un processo nel quale il Utilizzando il materiale a disposizione e osservando la figura 1
realizza un esperimento per simulare la produzione di ossigeno
sulla ISS.
Ossigeno Idrogeno
passaggio di corrente elettrica causa la scomposizione Materiale
dell’acqua in ossigeno e idrogeno gassoso. • Una pila piatta da 4,5 V.
• Una bacinella.
• Due provette o due piccoli bicchieri in vetro.
• Fili elettrici (se possibile con morsetti).
Nella scheda “Come ottenere ossigeno gassoso • Acqua salata (si aggiunge una piccola quantità di sale da cucina
- una punta di un cucchiaino da caffè - per aumentare la conducibilità dell’acqua del
rubinetto).
dall’acqua” (Allegato 2) si riporta l’elenco del materiale • Due mine di matita.
• Plastilina.
necessario per effettuare l’esperienza e le procedure. Si assembla il tutto come mostrato nella figura 1.
L’esperienza condotta consentirà di raccogliere i due gas Descrizione e osservazioni sull’esperimento del gruppo.
Prepara un poster in cui riporti, anche con dei disegni, che cosa hai osservato e gli eventuali
dati misurati.
e di osservare la formazione di bollicine sui due elettrodi.
Con molta cautela se si avvicina un fiammifero o una
candela alla provetta contenente ossigeno, si osserva Ulteriori domande
che la fiamma si ravviva, confermandone la presenza. Se • Come fanno gli astronauti a entrare e uscire dalla Stazione Spaziale senza perdere
ossigeno?
• Quali gas producono gli astronauti respirando e vivendo nella Stazione Spaziale?
si procede allo stesso modo con la provetta contenente • Come li eliminano?
idrogeno, si ottiene una piccola detonazione. Le operazioni
descritte devono essere eseguite con molta cautela e solo
ALLEGATO 2 2
dall’insegnante.
3SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio: sentinelle
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Il mantenimento dell’atmosfera e dei livelli Proietta la slide e racconta
di ossigeno è una priorità sulla ISS dove SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
l’aria, la cui composizione è del tutto simile a Pianeta grigio
quella presente sulla Terra al livello del mare Ossigeno sulla ISS
(alla pressione di101.3 kPa) è composta dal Il mantenimento dell’atmosfera e dei L’elettrolisi dell’acqua è un
21% di ossigeno e dal 78% di azoto. L’azoto livelli di ossigeno è una priorità sulla
Stazione Spaziale.
processo nel quale il passaggio
di corrente elettrica causa la
non è fondamentale per la sopravvivenza, ma scomposizione dell’acqua in
ossigeno e idrogeno gassosi.
ha la caratteristica di essere inerte: maggiori Ossigeno Idrogeno
percentuali di ossigeno aumenterebbero
notevolmente il rischio di incendi.
Sulla ISS l’ossigeno proviene da tre
diverse fonti. La principale e la più OGS
utilizzata è la sua produzione tramite
(Oxygen Generation System)
elettrolisi dell’acqua: su questo si basa il
funzionamento dell’apparecchiatura OGS
(Oxygen Generation System), che fa parte
del sistema di supporto vitale ECLSS
(Environmental Control and Life Support di emergenza – consiste nelle cosiddette
System). In caso di necessità ci sono altre “candele a ossigeno”, un dispositivo che
due diverse fonti: la prima è il rifornimento genera ossigeno attraverso una reazione
da terra, la seconda – da usare solo in caso chimica.
Dopo l’attività potrebbero sorgere nuove curiosità e
domande come:
→→ “Come fanno gli astronauti ad entrare e uscire dalla
Stazione Spaziale senza perdere il loro ossigeno?”
→→ “Quali gas producono gli astronauti respirando e
vivendo nella Stazione Spaziale?”
→→ “Come li eliminano?”
Per trovare le risposte si può far vedere agli alunni il video
Paxi on the ISS: Airlock (Filmato 1). FILMATO 1 LINK
OSSIGENO DALLE STEP 3
PIANTE
Le piante sono fondamentali per la biosfera: sono una Tra novembre 2014 e marzo 2015 si è svolta la 42a
fonte di cibo per gli animali e, mediante la fotosintesi, missione di lunga durata verso la ISS chiamata missione
convertono l’anidride carbonica e l’acqua in ossigeno. La FUTURA, alla quale ha partecipato la prima astronauta
capacità delle piante di produrre ossigeno può essere italiana donna, Samantha Cristoforetti. Alcuni esperimenti
utilizzata anche nello Spazio: si stanno infatti conducendo di questa missione hanno riguardato lo sviluppo di sistemi
diverse indagini in proposito. bio-rigenerativi, dei sistemi tecnologici che, basandosi
4SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio: sentinelle
dallo Spazio per la qualità dell’aria
su attività sinergiche di diversi organismi (piante, funghi,
Proietta la slide e racconta
batteri e insetti), riciclano la materia organica come
supporto per la vita degli astronauti. SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio
Agli studenti viene mostrata l’immagine del “modulo serra”
[slide], spiegando loro il suo funzionamento. MELiSSA: una serra “spaziale”
In una base stabile e indipendente dagli Area di crescita
delle piante
approvvigionamenti il “modulo serra” è una
parte fondamentale. All’interno di una serra è 6CO2
Area di
stoccaggio
Dispositivo per lo
possibile riciclare acqua, rimuovere anidride +
6H2O
scambio di gas
con l’esterno
carbonica, produrre ossigeno e cibo. Tra i energia
progetti di ricerca dell’ESA, il programma
C6H12O6
+
MELiSSA (Micro-Ecological Life Support
6O2
Corridoio centrale
System Alternative) propone un “modulo serra” (largo 1.5 m)
per una futura base lunare.
La struttura del modulo è costituita da un
nucleo centrale rigido e da quattro camere
gonfiabili, chiamate “petali”. Il nucleo centrale
contiene la maggior parte dei componenti composizione dell’aria. L’ossigeno prodotto
necessari al funzionamento della serra, mentre grazie alla fotosintesi dalle piante viene
i “petali” costituiscono la zona di coltivazione accumulato all’interno del petalo: l’aria ricca di
delle piante. Ogni petalo conterrà una diversa ossigeno viene fatta fluire dai petali all’esterno
specie di pianta e avrà caratteristiche e, viceversa, l’aria carica di anidride carbonica
specifiche di luce, temperatura, umidità e compie il percorso inverso, entrando.
Ogni volta che respiriamo ricordiamoci che l’ossigeno
nell’aria che ci circonda è un sottoprodotto della
fotosintesi svolta dalle piante. Fortunatamente
per noi, le piante di tutto il pianeta producono
368.000.000.000 tonnellate di ossigeno all’anno!
Dopo avere compreso l’importanza della produzione
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Pianeta grigio: allegato 3
di ossigeno da parte delle piante, gli studenti LE PIANTE PRODUCONO OSSIGENO!
sperimenteranno direttamente la fotosintesi utilizzando la Con questo esperimento potremo studiare gli effetti della
scheda “Le piante producono ossigeno!” (Allegato 3).
fotosintesi su alcuni dischetti di foglia immersi in acqua.
Materiale
• Bicarbonato di sodio. • Cronometro.
• Sapone liquido. • Carta stagnola.
Si propone un esperimento in cui dei dischetti di foglie di
• Siringa di plastica da 10 cc a cui è stato • Foglie di spinaci freschi.
rimosso l’ago. • Fonte di luce (es. una lampada da tavolo).
• Foratrice.
spinaci vengono inseriti in una soluzione di bicarbonato
• Bicchiere di plastica trasparente.
Procedimento
Divisi in gruppi di lavoro, seguiamo le fasi indicate.
di sodio, che servirà come fonte di carbonio per la 1. Per preparare la soluzione di bicarbonato, versate 300 ml di acqua nel bicchiere e aggiungete
0,6 g di bicarbonato (la punta di un cucchiaino). Mescolate bene. Aggiungete una goccia di
sapone liquido alla soluzione. Il sapone bagna la superficie idrofobica della foglia, permettendo
fotosintesi. Man mano che il processo di fotosintesi alla soluzione di penetrare al suo interno. Evitate di formare schiuma: se si dovesse formare,
aggiungete altra acqua e bicarbonato.
2. Con la foratrice (oppure con una cannuccia di plastica) preparate 30 dischetti di foglia.
procede, all’interno dei dischetti di foglia viene prodotto 3. Rimuovete lo stantuffo dalla siringa e inserite i dischetti di foglie nel cilindro. Dopo avere
reinserito lo stantuffo, prelevate un piccolo volume di soluzione di bicarbonato di sodio con
la siringa. Capovolgetela, e con piccoli colpi mettete in sospensione i dischetti di foglie nella
ossigeno, la densità cambia e i dischetti iniziano a soluzione.
4. Spingete delicatamente lo stantuffo per rimuovere quanta più aria possibile.
5. Chiudete con un dito l’apertura della siringa e tirate lo stantuffo per creare un vuoto. Mantenete
galleggiare. Poiché la respirazione cellulare - che consuma il vuoto per circa 10 secondi, mentre si agita la siringa per sospendere ulteriormente i dischetti
nella soluzione. Ripetete, se necessario, la procedura 2 o 3 volte.
6. Versate i dischetti nel bicchiere contenente la soluzione di bicarbonato, posizionatelo sotto una
ossigeno - avviene contemporaneamente, la velocità con fonte luminosa e fate partire il cronometro. Alla fine di ogni minuto, registrate in una tabella il
numero di dischetti che galleggiano. Continuate fino a che tutti i dischetti risalgono dal fondo e
galleggiano.
cui i dischetti risalgono in superficie è una misura indiretta
7. Ripetete la stessa procedura questa volta coprendo il bicchiere con carta stagnola. Ogni
minuto, rimuovete la copertura e contate quanti dischetti galleggiano. Inserite i dati in tabella.
8. Realizzate un grafico utilizzando i dati della tabella: inserite sull’asse delle x i minuti trascorsi, e
della velocità con cui avviene la fotosintesi.
sull’asse delle y il numero dei dischetti galleggianti. Evidenziate le curve delle due situazioni (luce
e buio) con due colori differenti.
9. Osservate l’andamento dei dati e riflettete sui risultati.
Gli studenti potranno osservare il comportamento dei
Descrizione e osservazioni sull’esperimento.
Disegnate le fasi dell’esperimento, scrivete cosa avete osservato e riportate i dati ottenuti.
dischetti in presenza e in assenza di luce, commenteranno Ulteriori domande
i risultati ottenuti e formalizzando il fenomeno con la • Ci sono differenze nelle due situazioni (luce e buio)?
• Potremmo inserire altre variabili nell’esperimento?
ALLEGATO 3 3
costruzione di un grafico.
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Pianeta grigio: sentinelle
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INQUINAMENTO STEP 4
INDOOR: ARIA DI
CASA MIA!
Le indagini sugli stili di vita dei cittadini ci dicono che le
persone, nell’arco della giornata, trascorrono la maggior
parte del proprio tempo in ambienti chiusi (indoor). I
risultati di numerosi studi mettono in evidenza che la
concentrazione di inquinanti nell’aria indoor è spesso
superiore ai rispettivi valori esterni.
Gli inquinanti indoor sono numerosi e possono Proietta la slide e racconta
essere originati da diverse sorgenti. La loro SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
concentrazione può variare nel tempo e Pianeta grigio
dipende dalla natura della sorgente, dalla Aria di casa mia!
ventilazione, dalle abitudini e dalle attività Gli inquinanti indoor possono essere originati da diverse sorgenti.
svolte dagli occupanti negli ambienti
interessati.
Tra le fonti di inquinanti più comuni troviamo
il fumo di tabacco (che è un aerosol, cioè una
miscela di 87% gas, 5% vapore acqueo e 8%
particelle solide con oltre 4000 sostanze
derivate dalla combustione del tabacco),
i processi di combustione, i prodotti per
la pulizia e la manutenzione della casa, gli
antiparassitari, le colle, gli adesivi, i solventi,
etc.., strumenti di lavoro quali stampanti,
plotter e fotocopiatrici e prodotti per
l’hobbistica (es. colle e vernici), soventi, fonti di
composti organici volatili (VOC).
Anche le emissioni dei materiali utilizzati di inquinanti dall’esterno. I sistemi di
per la costruzione (es. isolanti contenenti condizionamento dell’aria possono, inoltre,
amianto) e per l’arredamento (es. mobili diventare terreno di coltura per muffe e
fabbricati con legno truciolato, oppure trattati altri contaminanti biologici e diffondere
con antiparassitari, ma anche moquette e tali agenti in tutto l’edificio. Gli inquinanti
rivestimenti) possono contribuire alla miscela possono trovarsi sottoforma di una miscela
di inquinanti. di particelle solide o liquide sospese nell’aria,
Anche il malfunzionamento del sistema di dimensioni, forma e composizione diversa,
di ventilazione o una errata collocazione detto particolato.
delle prese d’aria in prossimità di aree L’organizzazione mondiale della sanità ne parla
a elevato inquinamento (es. vie ad alto dagli anni ‘70 e ha elaborato delle linee guida
traffico, parcheggio sotterraneo, autofficina, sulla qualità dell’aria indoor e dei consigli per la
ecc.) possono determinare la penetrazione salvaguardia della salute.
6SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
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Si propone quindi agli alunni l’attività “Aria di casa mia”
(Allegato 4) con l’obiettivo di riconoscere i principali
inquinanti indoor e trovare le soluzioni per migliorare l’aria
delle nostre case.
Si confrontano le proposte degli alunni e si ricorda di SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
non eccedere con l’uso di prodotti per la pulizia come Pianeta grigio: allegato 4
detergenti e detersivi o di deodoranti e diffusori di ARIA DI CASA MIA
profumi, incensi e candele profumate. Per le pulizie 1 Investighiamo sugli inquinanti indoor.
Nelle nostre case si nascondono numerosi inquinanti che possono rappresentare un
quotidiane è preferibile l’utilizzo dell’aceto e del
serio pericolo per la nostra salute.
Come possiamo individuarli ed eliminarli?
Rispondi alle domande con vero o falso .
bicarbonato e utilizzare prodotti più aggressivi (per Prima di utilizzare i prodotti per la pulizia della casa è necessario:
esempio acido muriatico, candeggina o ammoniaca) a. Leggere le etichette, rispettare i consigli e le indicazioni riportate
sulle confezioni.
solo quando strettamente necessario. Prima di utilizzarli
b. Impiegare le quantità suggerite dal produttore utilizzando il tappo
dosatore.
c. Non è necessario leggere l’etichetta e usare una quantità misurata
è necessario leggere le etichette, rispettando i consigli di prodotto.
d. Utilizzare diffusori di profumi per avere una buona condizione di pulito.
e le indicazioni presenti sulle confezioni. È per esempio Durante le attività domestiche come cucinare, pulire e stirare è importante:
pericoloso miscelare i prodotti per le pulizie, in particolare e. Lasciare chiuse le finestre quando si utilizzano prodotti per le pulizie.
f. Accendere la cappa aspirante quando si cucina.
quelli contenenti candeggina o ammoniaca, con sostanze 2 Secondo te, nella tua casa quali sono le principali sorgenti di inquinamento
acide come gli anticalcari.
indoor?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Infine, è necessario cambiare frequentemente l’aria 3 Indica alcune possibili soluzioni per eliminare o ridurre gli inquinanti indoor che hai
individuato.
in casa, aprendo le finestre più distanti dalle strade ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
trafficate. Durante le attività domestiche come cucinare,
pulire, stirare ecc. è consigliabile tenere aperte le finestre
e, quando si cucina, utilizzare sempre anche la cappa
ALLEGATO 4 4
aspirante.
I SATELLITI E STEP 5
L’OSSERVAZIONE
DELLA TERRA:
COPERNICUS E
SENTINEL-5P
Sembra incredibile ma, nonostante il cielo nelle belle
giornate di sole sembri vuoto, intorno al nostro pianeta
ruotano in realtà migliaia di grandi satelliti metallici. Una
delle flotte di satelliti che circondano la Terra si chiama
Sentinel, come guardie che hanno il compito di vegliare
sulla popolazione per garantirne la sicurezza. Questa è
esattamente la missione delle “sentinelle spaziali”: lavorando
insieme, questi satelliti esplorano il nostro pianeta – dagli
oceani all’atmosfera – e ci inviano dati che ci permettono di
affrontare e risolvere molti problemi ambientali.
Il satellite dell’ESA Sentinel-5P è stato lanciato superficie terrestre. A quel punto ha aperto i
nello spazio il 13 ottobre 2017 e, dopo un suoi pannelli solari e ha iniziato a comunicare
viaggio di 79 minuti, è arrivato sano e salvo con gli scienziati sulla Terra.
alla sua posizione orbitale a 824 km dalla Sentinel-5P è grande all’incirca come
7SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
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un’automobile e resterà in funzione per almeno Proietta la slide e racconta
sette anni. SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
La sua specialità è il monitoraggio Pianeta grigio
dell’atmosfera attraverso un sensore L’inquinamento e l’osservazione della Terra
tecnologicamente avanzato chiamato Il satellite dell’ESA Sentinel-5P si occupa di monitorare l’atmosfera terrestre
alla ricerca di gas inquinanti nocivi per la salute umana.
Tropomi. Questo strumento permette di
monitorare gas che possono essere nocivi per
la salute umana e rappresentano un segnale di
forte inquinamento. In particolare, è in grado
di misurare ozono, biossido di zolfo, biossido
di azoto, monossido di carbonio, metano,
formaldeide e aerosol nell’atmosfera terrestre.
Il satellite Sentinel-5P Le concentrazioni di biossido di carbonio
Tutti questi gas influenzano l’aria che rilevate in Europa
respiriamo e di conseguenza la nostra salute
e alcuni di essi ci forniscono informazioni
e ci permettono di avanzare previsioni sul
cambiamento climatico in atto.
Il diossido di azoto, per esempio, è un gas
contenuto negli scarichi delle automobili, dei
camion e di altri veicoli, ma viene anche prodotto
dalle grandi fabbriche che bruciano combustibili
fossili come il carbone. Sentinel-5P ha rilevato
alte concentrazioni di questo gas nocivo
nell’atmosfera sopra l’Olanda, sulla regione della
Ruhr in Germania occidentale, sulla Val Padana
in Italia e su alcune zone della Spagna.
Un altro gas che può essere pericoloso se
viene respirato a concentrazioni elevate
è il monossido di carbonio. Sentinel-5P ha SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
creato una mappa globale del monossido Pianeta grigio: allegato 5
di carbonio e ha scoperto che è presente in
SENTINEL-5P, SATELLITE IN AZIONE!
Il satellite Sentinel-5P ha fornito alcuni dati relativi all’emissione dell’inquinante diossido
grandi quantità sopra alcune regioni dell’Asia,
di azoto in Italia in due differenti periodi.
Osservando le due mappe ottenute nel marzo 2019 (a sinistra) e nel marzo 2020 (a destra),
rispondi alle seguenti domande.
dell’Africa e del Sud America. L’aria è molto
inquinata anche al di sopra delle centrali
energetiche dell’India. Le tue considerazioni Le considerazioni del tuo gruppo
Come si presenta l’inquinamento da diossido di azoto a marzo 2019?
Quali sono le zone maggiormente inquinate?
Dopo aver illustrato quali informazioni possiamo ottenere
dalle nostre sentinelle dallo spazio, si propone un’attività Analizza la situazione dell’inquinamento dopo un anno (marzo 2020).
con l’obiettivo di analizzare il livello dell’inquinamento
atmosferico in Italia prima della situazione pandemica Quali azioni possiamo intraprendere per migliorare la qualità dell’aria?
Covid-19 e durante il lockdown, utilizzando immagini,
provenienti dal satellite Sentinel-5P. Dopo un breve Com’è, a tuo parere, la qualità dell’aria nella zona in cui abiti?
Secondo te, Sentinel-5P la troverebbe pulita o inquinata?
confronto viene chiesto agli alunni di completare
singolarmente e in gruppo la scheda dell’attività
ALLEGATO 5 5
“Sentinel-5P, satellite in azione!” (Allegato 5).
8SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Pianeta grigio: sentinelle
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I PIANETI E LE LORO STEP 6
ATMOSFERE
La nostra atmosfera – oltre a essere essenziale per la
Proietta la slide e racconta
vita perché contiene l’ossigeno, il gas necessario per la
respirazione degli esseri viventi – funziona da filtro per SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
alcune radiazioni solari che, se arrivassero sulla Terra, Pianeta grigio
sarebbero nocive. Trattiene inoltre una parte del calore
del Sole, permettendo che si mantenga una temperatura
Pianeti e atmosfere
tale che, sulla superficie terrestre, l’acqua sia liquida. Sono
proprio alcuni gas presenti nell’atmosfera, conosciuti
come gas serra, che lasciano passare la radiazione visibile
del Sole e assorbono la radiazione infrarossa riemessa
dalla Terra, mantenendo così una temperatura media
compatibile con la vita.
Possiamo valutare l’effetto dei gas serra comparando le Venere
Atmosfera spessa contenente
Terra
Atmosfera contenente
Marte
Atmosfera sottile a livello del
atmosfere della Terra con quelle dei pianeti nostri vicini, il 96% di CO2
Temperatura media: +420 °C
lo 0,03% di CO2
Temperatura media: +15 °C
suolo quasi completamente
costituita da CO2
Venere e Marte, che presentano situazioni diametralmente Temperatura media: –50 °C
opposte: il troppo o troppo poco effetto serra li rende Siamo fortunati! Nella nostra atmosfera troviamo particolari condizioni che
rendono possibile la vita: ogni respiro su uno dei pianeti nostri “vicini di casa” ci
inabitabili. sarebbe fatale.
Venere ha un’atmosfera estremamente densa
e la concentrazione di CO2 è responsabile
di un effetto serra elevatissimo con una
nostra atmosfera ha molta meno CO2, e
temperatura superficiale molto alta.
una pressione atmosferica 1/90 di quella
Marte ha un’atmosfera molto sottile in cui la venusiana e 100 volte (superiore a) quella
quantità di CO2 anche se quasi uguale a quella marziana. L’attuale atmosfera terrestre è la
di Venere, non è sufficiente a garantire un conseguenza della presenza della vita e della
effetto di riscaldamento. La sua temperatura sua evoluzione. La vita agisce sull’atmosfera
superficiale, infatti, è molto bassa. mantenendola in un equilibrio dinamico perché
La Terra ha un’atmosfera molto diversa da è direttamente coinvolta nella produzione e
quella di entrambi i pianeti considerati. La trasformazione dei gas che la costituiscono.
SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
Dopo avere introdotto gli studenti alle differenze tra i tre Pianeta grigio: allegato 6
pianeti, viene proposta loro l’attività “Venere è troppo VENERE È TROPPO CALDO, MARTE È TROPPO FREDDO…
caldo, Marte è troppo freddo…” (Allegato 6) con lo scopo Proviamo a costruire dei modelli delle atmosfere di Venere, Marte e della Terra, in modo
da confrontare la loro composizione e le loro caratteristiche. Comparando le atmosfere
possiamo renderci conto del differente effetto serra e delle conseguenze che questa
di confrontare e valutare le analogie e le differenze più
differenza ha sull’abitabilità tra i tre pianeti rocciosi.
Composizione VENERE TERRA MARTE
significative tra le atmosfere di Venere, Terra e Marte.
chimica delle
atmosfere dei tre
pianeti
Utilizzando la tabella fornita gli studenti, in gruppo,
costruiscono un modello dell’atmosfera dei tre pianeti. Anidride carbonica
(CO2)
98,5% 0,04% 95%
Si può sottolineare che i modelli sono strumenti utili agli Azoto (N2)
Ossigeno (O2)
3,5%
tracce
78%
21%
2,7%
0,1%
scienziati per comprendere fenomeni troppo distanti per Argon (Ar)
Metano (CH4)
0,007%
–
0,9%
0,002
1,6%
–
averne esperienza diretta. Procedimento
Avete a disposizione bottoni/caramelle/fagioli secchi di diversi colori, che rappresentano i gas
presenti nell’atmosfera.
In funzione dei materiali che si hanno a disposizione si
Nel gruppo di lavoro, usate il materiale fornito per costruire dei modelli delle atmosfere
terrestre, venusiana e marziana seguendo le percentuali indicate nella tabella.
chiede agli alunni di rappresentare i gas atmosferici con
Ogni gruppo dovrà riempire 3 sacchetti/barattoli per rappresentare l’atmosfera di ogni
pianeta. Ogni sacchetto/barattolo avrà al suo interno esattamente 100 bottoni/caramelle/
fagioli. Con l’aiuto della tabella, il vostro compito sarà quello di selezionare il numero corretto e
il colore dei diversi bottoni/caramelle/fagioli.
bottoni, caramelle o fagioli secchi. Gli studenti dovranno Quando avrete finito, osservate e confrontate il contenuto dei sacchetti, e rispondete alle
domande che seguono:
tradurre le percentuali della tabella in quantità di bottoni/ 1. I tre sacchetti sembrano simili, molto o poco diversi?
2. I sacchetti dei compagni di classe hanno lo stesso aspetto? Se sì, perché? Se no, perché?
caramelle/fagioli, riempire i sacchetti o i barattoli, e
3. Spiegate almeno due motivi per cui le atmosfere di Venere e di Marte sono simili a quella della
Terra e un motivo per cui sono diverse.
ALLEGATO 6 6
illustrare i risultati ottenuti.
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