Breve Lezione di Biologia - La Biosfera

Immagine della biosfera ottenuta dalla combinazione dei dati provenienti da due diversi satelliti. Mostra per la prima volta il potenziale produttivo della biomassa vegetativa della Terra. I dati sono stati raccolti dal novembre 1978 al giugno 1980.

 

La biosfera è il sistema biologico che comprende tutti gli ecosistemi della Terra e che quindi si può considerare formata dall'insieme degli ambienti fisici del pianeta (terre emerse, o litosfera; acque, o idrosfera; aria, o atmosfera), che possono ospitare forme di vita, e delle comunità di organismi viventi che popolano tali ambienti.
La biosfera può essere immaginata come una sottile pellicola dello spessore di circa 20 km che circonda la superficie terrestre; fino a 10 km di altezza nell'atmosfera è stata rilevata la presenza passiva di polline e di spore, mentre nelle fosse oceaniche, a circa 10 km di profondità, è stata provata l'esistenza di batteri che vivono in assenza di luce e di ossigeno. La fascia della massima attività vitale degli organismi non supera tuttavia i 3000-4000 m negli ambienti montani e i 200 m di profondità negli ambienti marini (limite che corrisponde alla massima penetrazione della luce del Sole).

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La biosfera si mantiene in condizioni di equilibrio stazionario; infatti possiede, come tutti i sistemi biologici, una capacità di autoregolazione che le permette di bilanciare le perdite di energia nello spazio con il continuo apporto di energia radiante del Sole, che viene trasformata in materia organica dalla fotosintesi delle piante.
Gli ecosistemi della Terra sono di una varietà straordinaria, tuttavia presentano elementi comuni, che sono da mettere in relazione all'influenza esercitata da alcuni fattori fisico-climatici ambientali, principalmente connessi alla disponibilità relativa di nutrienti, energia, acqua e alla temperatura media. Ciò fa sì che gli ecosistemi siano distribuiti sulla superficie terrestre secondo grandi raggruppamenti, aventi caratteristiche omogenee, detti biomi, e che rappresentino il primo livello di organizzazione della biosfera.

Testo: Sapere.it
Immagini: Wikipedia e appunti.studentville.it

Breve Lezione di Scienze della Terra: La struttura del Globo Terrestre - Contiene Video

Testo proveniente da: Esplora i Vulcani Italiani

Il globo terrestre viene convenzionalmente suddiviso in tre gusci concentrici: la crosta, il mantello e il nucleo. 

La densità aumenta andando verso l'interno del globo. Infatti, le rocce che si trovano in superficie hanno una densità compresa tra 2.5 e 3 g/cm3 (solo in alcuni casi tra 3.3 e 3.5 g/cm3), mentre la densità media della Terra è molto più alta, 5.52 g/cm3.

La crosta rappresenta il guscio più esterno. Il suo spessore è variabile tra 5-15 km sotto gli oceani e 30-40 km sotto i continenti fino a superare i 50 km sotto le grandi catene montuose.

La crosta oceanica ha un sottile strato di sedimenti che ricopre lave e prodotti vulcanici basaltici. La densità media della crosta oceanica è di circa 2.9 g/cm3.

La crosta continentale è meno omogenea di quella oceanica e può essere suddivisa in crosta superiore (velocità delle onde sismiche fino a 6,5 km/s) e crosta inferiore o profonda (velocità delle onde sismiche da 6.5 a 7.6 km/s).

La crosta continentale superiore arriva a circa 10-20 km di profondità e ha una densità media di 2.5-2.7 g/cm3. E' costituita da rocce intrusive e metamorfiche con sottili coperture di rocce sedimentarie. La crosta continentale inferiore ha una densità media di 2.8 g/cm3 ed è composta da rocce di tipo gabbrico.

La variazione nella velocità delle onde sismiche che permette di operare la suddivisione tra crosta continentale superiore e inferiore viene chiamata discontinuità di Conrad. A testimonianza del carattere eterogeneo della crosta continentale, la discontinuità di Conrad non è uniformemente distribuita.

Alla base della crosta vi è un'altra discontinuità, detta di Mohorovicic (Moho), che segna l'inizio del mantello. La zona del matello comprende circa il 68 % della massa terrestre e si estende fino a una profondità di circa 2900 km. La Moho è individuata da un aumento di velocità delle onde sismiche, da valori inferiori a 7.6 km/s a valori vicini o superiori a 8 km/s.

Anche il mantello si divide in due strati: mantello superiore, fino a una profondità di circa 680 km e mantello inferiore. La parte superiore ha una densità di 3.3-3.4 g/cm3 e quella inferiore aumenta da 3.3 g/cm3 fino a 5.6 g/cm3 nella zona più profonda.

Quasi tutti i magmi che arrivano in superficie si formano alla profondità del mantello e quindi, per chiarire la loro formazione, sarebbe fondamentale indagare sul mantello stesso. Ma, data la sua posizione, si possono avere solo osservazioni indirette e, invece di partire dal mantello per capire i magmi, si è costretti a partire dai magmi per risalire al mantello.

Gran parte dei magmi eruttati sulla superficie terrestre sono di tipo basaltico. Si ritiene che il magma sia una piccola parte del mantello e che derivi da minerali che fondono per primi, mentre gli altri restano solidi. Un tipo di roccia che inizia a fondere formando un liquido basaltico, mentre la restante parte rimane solida, è la peridotite. Probabilmente, il mantello è composto da peridotite o da materiale simile.

A circa 2900 km di profondità si trova un'altra zona di discontinuità, detta Gutenberg, al di sotto della quale vi è il nucleo che arriva fino a circa 6370 km di profondità, misura che rappresenta il raggio medio terrestre.

La discontinuità di Gutenberg segna una differenza chimica tra il mantello e il nucleo che è formato in gran parte da ferro metallico. Anche il nucleo è diviso in due strati: uno esterno liquido e uno interno solido, entrambi a composizione piuttosto omogenea caratterizzata da ferro e nichel, separati da una zona di transizione.

La divisione tra i due strati è posta a circa 5200 km di profondità dove si riscontra un'altra discontinuità (discontinuità di Lehman) alla sommità della quale si estinguono le onde sismiche che non si propagano nei liquidi (onde S).

La suddivisione in crosta, mantello e nucleo è fatta in base alla diversa composizione del globo terrestre con la profondità. Se si considerano invece le caratteristiche meccaniche, (come la risposta a uno sforzo, la capacità o meno di fluire e di deformarsi, ecc.) il globo può essere suddiviso, dall'esterno verso l'interno, in litosfera, astenosfera, mesosfera e nucleo.

La litosfera comprende la crosta e una parte del mantello, cioé la parte più esterna fino a circa 100 km di profondità nelle zone oceaniche e fino a circa 120-130 km ed oltre in quelle continentali. Tutta questa porzione di globo ha un comportamento abbastanza uniforme di tipo rigido, tipico di solidi con temperature lontane da quella di inizio fusione.

La velocità di propagazione delle onde sismiche aumenta gradualmente fino alla base della litosfera. Quando la velocità comincia a diminuire, inizia l'astenosfera che si estende fino a circa 350 km di profondità, dove la velocità delle onde sismiche riprende ad aumentare.

La parte alta dell'astenosfera, dove la velocità delle onde sismiche diminuisce improvvisamente, è detta "strato a bassa velocità" (LVL = low velocity layer). Questo strato è considerato un involucro a comportamento meno rigido (meccanicamente più debole) rispetto a quello soprastante. Il materiale dovrebbe essere simile a quello del mantello superiore, ma con una temperatura vicina a quella di inizio fusione, con sparse sacche di materiale fuso.

L'astenosfera può deformarsi plasticamente, può fluire lentamente e inarcarsi verso l'alto per effetto di ampi moti convettivi. Dopo i 350 km di profondità il comportamento riprende ad essere di tipo rigido. Questo strato, fino al nucleo, viene chiamato mesosfera.

La suddivisione della parte più esterna del globo terrestre in base alle diverse proprietà fisiche (litosfera e astenosfera) rappresenta il punto di partenza per la teoria della tettonica a zolle.

     

Descrizione della struttura interna della Terra; teorie sulla sua formazione da materiali spaziali; descrizione delle principali rocce: ignee, sedimentarie e metamorfiche (Coronet Instructional Film 1960; revisionato 1982)

Il nucleo della Terra

Struttura schematica della Terra 1. crosta terrestre - 2. crosta oceanica - 3. mantello superiore - 4. mantello inferiore - 5. nucleo esterno - 6. nucleo interno - A:discontinuità di Mohorovičić - B: discontinuità di Gutenberg - C: discontinuità di Lehmann

Il nucleo terrestre, in geologia e in geofisica, è il più interno degli involucri concentrici in cui è suddivisa la Terra.

Caratterizzato da un'alta densità, il nucleo è separato dal mantello da una discontinuità, detta di Gutenberg, posta a circa 2900 km dalla superficie. Il nucleo, pertanto, ha un raggio di circa 3500 km e, in base alla fase delle componenti che lo costituiscono, viene ulteriormente suddiviso in due gusci concentrici: il nucleo esterno, liquido, è composto principalmente da ferro (80%) e nichel ed è caratterizzato da una temperatura di 3000 °C, una densità di 9,3 g/cm³ e una pressione di 1400 kbar; le correnti convettive nel nucleo esterno liquido sarebbero, secondo alcune teorie, la causa dell'origine del campo geomagnetico terrestre, basato sul modello della geodinamo. Il nucleo interno è invece solido, composto quasi esclusivamente di ferro, con un raggio di circa 1250 km, ha una temperatura attorno ai 5400 °C, una densità di 13 g/cm³ e una pressione di 3300-3600 kbar (1 bar = 10 N/cm²). Tali condizioni limite fanno supporre che il ferro si trovi in uno stato cristallino.

Nonostante la temperatura del nucleo interno sia maggiore di quello esterno, esso è solido perché la pressione è superiore e questo porta a un innalzamento notevole del punto di fusione del ferro. Ma se esso potesse ipoteticamente essere perforato, risulterebbe liquido.

Il nucleo terrestre, così come il mantello, non è raggiungibile attraverso perforazioni né tantomeno esiste una località sulla Terra dove sia possibile osservare direttamente le rocce che lo compongono. Come è possibile allora stimare le proprietà dei gusci interni della Terra? La maggior parte delle risposte vengono dalla geofisica, anche se alcune discipline, quali la petrografia e l'astronomia, hanno contribuito alla creazione del modello attuale.

Le prime stime corrette riguardo alla massa terrestre vengono dalla fisica classica, per l'esattezza dalla legge di gravitazione universale di Newton. Risolvendo l'equazione per la massa terrestre e calcolando da questa la densità media prevista per il pianeta, si ottiene un valore quasi doppio rispetto alla densità media misurata sulla crosta. Questo fu il primo indizio di una composizione non omogenea dell'interno del pianeta.

Nuove ipotesi vennero formulate in seguito alla scoperta che le onde sismiche non si propagano all'interno della Terra alla stessa velocità, ma accelerano progressivamente spostandosi verso l'interno, talvolta anche con repentini cambiamenti, detti discontinuità come rilevato da Mohorovičić. Un'altra osservazione, legata al tipo di onde che si propagano, permise di determinare la fase di alcuni gusci in quanto si osservava la scomparsa di onde compressive quando queste attraversavano il nucleo esterno e un forte rallentamento nell'attraversare l'astenosfera (perché solo parzialmente fusa). Queste importanti osservazioni portarono alla formulazione di un modello a gusci concentrici.

Lo studio di brandelli di mantello superiore strappati da magmi poco viscosi e trasportati in superficie ha consentito di avere campioni di roccia provenienti dall'astenosfera. Tali brandelli, denominati xenoliti hanno una composizione peridotitica (per lo più lherzolitica). Gli xenoliti si ritrovano quasi esclusivamente in rocce basaltiche o carbonatiti perché i magmi che generano tali rocce sono i meno viscosi.

Recenti prove hanno suggerito che il nucleo interno terrestre possa ruotare leggermente più in fretta del resto del pianeta, di circa 2 gradi per anno. Non è ben chiara la ragione di questo comportamento.

Astronomia - Infovideo - Le Dimensioni dei Corpi Celesti

Planet Earth: Amazing nature scenery (Video 1080p HD)

Travertino - Pammukale - Turchia

Guardatelo in HD e a schermo intero. E' fantastico e rilassante. Meraviglioso e... date voi il giudizio. Ricordatevi che il soggetto ha cinque miliardi di anni e va trattato con rispetto.

Dimensioni nello spazio - La Terra nella Galassia - Animazione

La Terra ha un diametro di 12.742 Km, il Sole 1.391.400 km. Gli altri corpi giudicateli voi.
L'animazione mostra le dimensioni relative dalla Terra a VY Canis Majoris, una delle stelle più grandi conosciute.
Fonte: http://cfivarese.altervista.org/

Litosfera

1- Astenosfera; 2- Litosfera; 3- Punto caldo; 4- Crosta oceanica; 5- Placca in subduzione; 6- Crosta continentale; 7- Zona di rift continentale (Nuovo margine di placca); 8- Placca a margine convergente; 9- Placca a margine divergente; 10- Placca a margine trasforme; 11- Vulcano a scudo; 12- Dorsale oceanica; 13- Margine di placca convergente; 14- Strato vulcano; 15- Arco isola; 16- Placca 17- Astenosfera; 18- Fossa

Primo involucro dell'interno della Terra con comportamento rigido (spessore circa 70 km), comprendente tutta la crosta e parte del mantello, fino al limite con l'astenosfera. Si tratta di una suddivisione dell'interno del pianeta basata non sulla composizione chimico-mineralogica, bensì sul comportamento meccanico. I dati sismici mostrano, infatti, che dal punto di vista meccanico crosta e mantello superiore costituiscono un involucro solidale rigido, non continuo, che galleggia sul materiale astenosferico più pesante e plastico e nel quale si ha un continuo aumento della velocità delle onde sismiche. La mancanza di continuità è data dall'esistenza di enormi fratture litosferiche che dividono la litosfera in un mosaico di grandi zattere galleggianti, indipendenti l'una dall'altra, chiamate placche o zolle. Le grandi fratture litosferiche che separano le placche possono essere attive in diverso modo, individuando tre tipi di margine: distensivo (vedi dorsale), conservativo e convergente. Nell'ambito della teoria della tettonica a placche la litosfera (che può essere distinta in continentale e oceanica a seconda del tipo di crosta dalla quale è formata) si origina grazie ai processi di differenziazione magmatica del mantello astenosferico in due settori geodinamici distinti del pianeta: la litosfera oceanica si forma continuamente con l'intrusione di gabbri e l'estrusione di lave basaltiche lungo le dorsali oceaniche; la litosfera continentale si forma, invece, lungo i margini convergenti, laddove si ha subduzione (con conseguente formazione di un arco riolitico-andesitico) ocollisione con intrusione di batoliti granitici.

Testo dal sito Sapere.it
Immagine Wikipedia

10 Incredibili formazioni geologiche - Video

Godetevi il Video

Evoluzione dei Continenti negli ultimi 650 milioni di anni - Video

La Terra nel Giura sup.

Il video che segue è una ricostruzione in 3 minuti dell'evoluzione delle terre emerse negli ultimi 650 milioni di anni. Il testo seguente è in inglese perchè così l'ho trovato su youtube. Come al solito l'inglese scientifico è semplice da capire pertanto non ho provato minimamente a farne una traduzione.
Grazie a tutti i visitatori del blog.

Earth's landmasses were not always what they are today. Continents formed as Earth's crustal plates shifted and collided over long periods of time. This video shows how today's continents are thought to have evolved over the last 600 million years, and where they'll end up in the next 100 million years. Paleogeographic Views of Earth's History provided by Ron Blakey, Professor of Geology, Northern Arizona University.