0 Introduzione
1 Produttività e flussi energetici nell'ecosistema
2 Catene alimentari, reti alimentari, livelli trofici
3 Qualità dell'energia
4 Complessità, profitti decrescenti, capacità portante
5 Classificazione energetica degli ecosistemi
6 Tipi di energie
7 Inquinamento e risparmio energetico
8 I rifiuti della città
9 Glossario dei termini tecnici
10 Riferimenti bibliografici

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Ringrazio il dott. Antonio Bodini (Università di Parma) per l'accurata revisione critica del testo ed i molteplici suggerimenti forniti

0. Introduzione

L'impianto urbanistico di ogni epoca, e specialmente la città di oggi, la moderna metropoli, per le forniture di acqua, energia, cibo, materiali da costruzione e altre risorse necessarie al suo sviluppo, dipende da zone molto estese. La richiesta di beni e servizi porta ad un utilizzo sperequato dei territori limitrofi e lontani la cui qualità finisce con l'essere inevitabilmente compromessa. Questo scadimento può essere in parte evitato attraverso una migliore conoscenza del sistema di rapporti che si attua tra città e spazio rurale circostante.

In termini biologici, la città è un sistema a bassa produttività che dipende pressoché totalmente dall'esterno per i suoi fabbisogni energetici e sempre all'esterno si rivolge per scaricare i rifiuti prodotti dagli impieghi energetici. Una città più produttiva favorirebbe la qualità della vita degli abitanti: favorisce la promozione culturale, potenzia i servizi, e lo stesso sviluppo economico- industriale se ne avvantaggia.

Come tutti i sistemi naturali, anche quello urbano può essere considerato, sotto molti aspetti, in termini ecologici, ponendo l'attenzione sui processi (dinamche di trasformazione) che trovano attuazione nelle componenti che lo caratterizzano, prima fra tutte quella sociale. E' però praticamente impossibile comprendere, prevedere e controllare i cambiamenti che avvengono nella società umana prescindendo da un'analisi del flusso energetico che interessa la struttura di insediamento, ossìa la città. Poiché ogni azione richiede energia, un modo efficace di studiare sia gli ecosistemi naturali che quelli urbani è di analizzare come l'energia fluisce attraverso di essi. L'indagine sul sistema urbano evidenzia la forte richiesta di energia da parte della città e l'origine e la destinazione di questa richiesta. Nel tempo, via via che la città si ingrandisce e cambia le sue esigenze, aumenta la domanda di energia.

L'analisi compiuta sui flussi energetici mostra che 2/3 dell'energia introdotta nel "sistema" vengono utilizzati per soddisfare una domanda per usi domestici ed industriali. Tra gli obiettivi della pianificazione regionale, assume un'importanza rilevante quello di progettare sistemi urbani in grado di ridurre la propria dipendenza dalle energie fossili tramite un uso ottimale delle fonti di energia rinnovabile.

La maggior parte dell'energia utilizzata dall'uomo primitivo proveniva dagli alimenti (energia somatica). Dal momento in cui egli ha imparato a servirsi del fuoco per soddisfare i propri bisogni, ha cominciato a svilupparsi la dipendenza da fonti energetiche non alimentari (energia esosomatica). La quasi totalità di questa energia dipende dal petrolio ed è destinata a impieghi domestici, commerciali, industriali, e per il sistema dei trasporti. Con la crescita industriale e l'urbanizzazione, il consumo energetico è aumentato mediamente di 9.000 volte rispetto all'epoca di sviluppo iniziale delle pratiche agricole (circa 10.000 anni fa). L'aumentato fabbisogno energetico pro-capite non è in rapporto diretto con la crescita numerica dela popolazione, bensì con lo sviluppo dei nuovi modi di vita e all'innovazione dei sistemi di produzione.

Questa sezione si propone di illustrare i processi energetici dei sistemi naturali. Analoghi meccanismi interessano il sistema urbano che, nonostante le differenze riconducibili alla predominante componente antropica, presenta analogie con gli ecosistemi naturali anche nel campo della funzionalità energetica.

1. Produttività e flussi energetici nell'ecosistema

In qualsiasi ecosistema il rapporto della respirazione cellulare totale dell'insieme degli organismi viventi (comunità) sulla biomassa totale (R/B) può essere considerato, in termini termodinamici, il rapporto tra costo di mantenimento ed efficienza della struttura. Si tratta di una misura del riciclo ecologico (turnover): se R e B sono espressi in calorie (unità energetica) e divise per la temperatura assoluta, questo rappresenta il rapporto fra l'incremento dell'entropia di mantenimento della struttura e l'entropia della struttura ordinata .

La produttività primaria di un sistema ecologico è definita come la velocità alla quale l'energia solare viene trasformata dalla fotosintesi clorofilliana in sostanza organica. La fotosintesi è opera delle piante e della alghe verdi che, per questa peculiarità, vengono detti organismi autotrofi.

Maggiore è la biomassa, più alto è il costo di mantenimento della struttura, ma se l'entità delle unità di biomassa è grande (ad esempio, gli alberi di una foresta), il mantenimento antitermico per unità di struttura tende a decrescere. Tutti gli organismi che vivono sulla Terra sono "immersi" in due tipi di radiazione: solare e termica, quest'ultima ad elevata lunghezza d'onda. Entrambe contribuiscono a formare l'ambiente climatico, ma solo una piccola parte dell'energia solare viene usata per la fotosintesi e trasformata in energia chimica utilizzata per le funzioni vitali dei diversi componenti biotici dell'ecosistema.

L'irraggiamento solare fornisce due calorie per cm2 per minuto primo (la costante solare), ma il passaggio attraverso l'atmosfera attenua questa quantità, e solo 2/3 raggiungono la superficie della Terra. Naturalmente la radiazione solare viene ulteriormente smorzata in presenza di nubi, acqua e vegetazione, e varia grandemente in base alla latitudine e al periodo dell'anno.

Lo scorrere dell'energia negli ecosistemi è detto flusso energetico, poiché le trasformazioni energetiche sono a senso unico, a differenza del comportamento ciclico della materia. A tale fine, nei processi biologici si distinguono quattro passaggi fondamentali:
(1) produttività primaria lorda (PPL), è la velocità totale di fotosintesi (detta perciò anche fotosintesi totale);
(2) produttività primaria netta (PPN), è la velocità di immagazzinamento della materia organica prodotta, al netto di quella usata per la respirazione cellulare della pianta (detta perciò anche fotosintesi apparente);
(3) produttività netta della comunità (PNC), è la velocità di immagazzinamento della materia organica non utilizzata dagli animali erbivori e carnivori;
(4) produttività secondaria (PS) , è la velocità di immagazzinamento della materia organica per fini energetici da parte dei consumatori (cioè gli organismi eterotrofi, incapaci di fotosintesi).

Il flusso di energia diminuisce in ciascuno dei quattro passaggi, infatti ad ogni trasformazione energetica una parte si trasforma in calore e come tale non è più utilizzabile o convertibile. Nel valutare la produttività di un sistema ecologico è importante considerare il tipo e l'entità non solo della perdita di energia dovuta a clima, coltivazioni intensive, inquinamento, ma anche della disponibilità energetica, che fa aumentare la produttività riducendo la perdita di calore dovuta alla respirazione cellulare (la "pompa che butta fuori il disordine"), necessaria per mantenere le strutture biologiche (Figura 1).

Il modulo fondamentale di un flusso energetico è schematizzato in Figura 2, dove viene mostrato ciò che può essere chiamato modello universale applicabile ad ogni vivente, sia esso pianta, animale, microrganismo, ovvero individuo, popolazione (insieme di individui della stessa specie), gruppo trofico.

2. Catene alimentari, reti alimentari, livelli trofici

Collegati tra loro, questi moduli costituiscono le cosiddette catene alimentari (cioé la bioenergetica dell'intero ecosistema indagato) che rappresentano il trasferimento di energia alimentare dagli autotrofi attraverso la serie di organismi che consumano e che sono consumati. L'area grigia rappresenta la struttura vivente (biomassa), che solitamente viene misurata in peso, o talvolta in calorie, cosicché le relazioni esistenti tra velocità del flusso d'energia e biomassa stabile media possono essere facilmente determinate. Ad ogni passaggio, una cospicua parte (80-90%) dell'energia potenziale viene dispersa sottoforma di calore. Pertanto, più corta è la catena alimentare, maggiore è l'energia disponibile per la popolazione al livello superiore.

Si hanno due tipi di catene alimentari: catene del pascolo e catene del detrito. Le prime partono dalle piante verdi, passano attraverso gli erbivori pascolanti, quindi giungono ai carnivori di primo livello, che si cibano degli erbivori, poi ai carnivori di secondo livello che si cibano di altri carnivori, eccetera. Le seconde vanno dalla materia organica morta ai microrganismi, da questi agli animali detritivori (consumatori di detrito) e, per finire, arrivano ai loro predatori.

Le catene alimentari non sono sequenze isolate, ma fittamente interconnesse. Il modello che ne deriva è spesso chiamato rete trofica (o alimentare). In comunità naturali complesse, gli organismi che ottengono il cibo dal sole con lo stesso numero di passaggi sono detti appartenere allo stesso livello trofico . Quindi le piante verdi (produttori) occupano il primo livello trofico, gli organismi che si nutrono di piante occupano il secondo livello (consumatori primari), i carnivori appartengono al terzo livello e i carnivori predatori al quarto livello (consumatori secondari e terziari). Per approfondimenti, si rimanda a Odum (1988) e BSCS (1991).

3. Qualità dell'energia

L'energia può essere studiata anche in termini qualitativi. La qualità di una sorgente energetica è determinata dalla sua struttura chimica e viene misurata dalla quantità di un tipo di energia necessaria per svilupparne un'altra in un sistema di trasformazioni energetiche a catena, ad esempio una catena alimentare, oppure una catena di conversione energetica simile a quelle utilizzate per generare elettricità.

Identiche quantità di energia di differenti tipi variano ampiamente nella loro attitudine a compiere un lavoro: quelle molto concentrate (ad esempio, il petrolio) hanno una resa elevata e sono pertanto di qualità superiore rispetto ad altre forme energetiche più diluite (per esempio, la luce solare). D'altra parte la luce solare ha una qualità più elevata di quelle forme ancora più disperse, come le sorgenti termiche a bassa temperatura.

Al diminuire della quantità di energia che fluisce lungo la catena, si assiste ad un incremento della qualità di quella convertita in una nuova forma; cioè, al progressivo ridursi della quantità, la qualità migliora. Un idoneo indice di qualità può essere definito come il numero di calorie prodotte dalla energia luminosa che deve essere dissipato per produrre una caloria in una forma energetica di più alta qualità.

Per confrontare le sorgenti energetiche che l'uomo utilizza direttamente (Figura 3), devono essere contemporaneamente considerate sia la qualità sia la quantità disponibile e, ove possibile, si deve associare la qualità della risorsa con la qualità del suo uso. Questo aspetto è da tenere presente nelle indagini sui consumi energetici negli ambienti industrializzati, quali sono le medie e grandi città.

4. Complessità, profitto, capacità portante

Al crescere della dimensione e della complessità di un sistema, anche il costo energetico di mantenimento tende a crescere in modo proporzionale, e ad un tasso maggiore. Di regola una dimensione raddoppiata richiede più del doppio della quantità di energia necessaria a ridurre la maggiore entropia che deve essere contrastata per mantenere l'accresciuta complessità strutturale e funzionale.

Si hanno incrementi (o economie) dei profitti associati agli aumenti di dimensione e di complessità, come ad esempio il mantenimento della stabilità in risposta a perturbazioni ambientali, ma esistono anche decrementi (o diseconomie) dei profitti legati agli accresciuti costi per riversare all'esterno il disordine.

La legge della riduzione dei profitti è applicabile a tutti i sistemi, ma in particolare riguarda i grandi e complessi sistemi (tra i quali, tipicamente, le città). Le diseconomie possono essere minimizzate attraverso il miglioramento delle strutture per favorire l'efficienza delle trasformazioni energetiche (Sharpe, 1982), che non è tuttavia possibile eliminare completamente. Quando un ecosistema diventa più grande e più complesso, la quantità di produzione lorda che deve essere respirata dalla comunità per il proprio sostentamento si accresce, e la quantità che può essere incanalata verso un ulteriore aumento delle dimensioni tende a diminuire fino ad annullarsi.

Quando entrate e uscite si bilanciano, le dimensioni non possono ulteriormente aumentare, e la quantità di biomassa che può essere sostenuta in quelle condizioni viene chiamata capacità portante massima (carrying capacity). E' stato dimostrato che l'"optimum" di capacità portante che può essere realmente mantenuto per un lungo periodo, nonostante l'incidenza delle perturbazioni ambientali, è molto più basso del valore teorico, e si aggira attorno al 50%.

5. Classificazione energetica degli ecosistemi

La sorgente e la qualità dell'energia disponibile stabilisce a tutti i livelli il tipo e il numero di organismi, i modelli dei processi di sviluppo e funzionali, lo stile di vita delle popolazioni umane. Poiché l'energia è un denominatore comune e la fondamentale funzione di forza degli ecosistemi, essa costituisce la base logica per una classificazione degli ecosistemi stessi.

Si possono così distinguere almeno quattro tipi fondamentali di ecosistemi: (1) naturali, alimentati dall'energia solare; (2) naturali, alimentati anche da altre fonti energetiche; (3) antropizzati, ad energia solare; (4) antropizzati urbani industrializzati, alimentati da combustibili (fossili, organici, nucleari, ...).

(*) i valori sono approssimati, poiché i flussi energetici che interessano gli ecosistemi terrestri (inclusi quelli urbani) sono difficili da inventariare e per il momento è possibile calcolare soltanto una stima della media oggettiva

Gli ecosistemi a combustibile (tipo 4), meglio conosciuti come sistemi urbano-industriali, sono un prodotto dello sviluppo umano. L'energia potenziale assai concentrata nei combustibili sostituisce in tutto e per tutto quella solare .

Con il continuo aumento del costo del combustibile, nonché dei gravi problemi di inquinamento, di esaurimento delle risorse e delle imprevedibili politiche di mercato, nelle città cresce l'interesse all'uso dell'energia solare e forse, in un futuro auspicabilmente vicino, si giungerà ad una nuova classe di ecosistemi, quelli delle città alimentate a combustibile solare. Questo, tra l'altro, può anche essere un modo di sviluppare nuove tecnologie idonee a concentrare l'energia solare a livelli tali da poter parzialmente sostituire il carburante, piuttosto che esserne semplicemente un supplemento.

Vanno evidenziate due importanti proprietà dei sistemi a combustibile : l'enorme richiesta energetica delle aree urbano-industriali densamente popolate, dove il flusso energetico è almeno di due-tre ordini di grandezza superiore a quello che sostiene la vita nei sistemi naturali alimentati dal sole.

6. Tipi di energie

Sin dall'inizio di questo secolo la produzione di energia elettrica è diventata una delle forme più consistenti di energia del mondo moderno. L'adozione universale dell'uso dell'elettricità ha apportato notevoli effetti sull'ambiente in termini di produzione (sia con il carbone che con il petrolio), di distribuzione e di impiego .

Carbone, petrolio e gas naturale. Costituiscono attualmente circa il 90% del consumo primario di energia come combustibili. La loro estrazione è ritenuta relativamente economica, anche perché gli impianti esistono da decenni e la tecnologia ingegneristica si è particolarmente impegnata a perfezionare i metodi di ricerca nel sottosuolo e di sfruttamento di nuovi giacimenti. Si tratta, peraltro, di fonti energetiche altamente inquinanti, anche in conseguenza del loro largo impiego, soprattutto negli agglomerati urbani (Ertur, 1991) dove contribuiscono, assieme all'emissione dei gas di scarico dei veicoli a motore, a produrre smog, principale imputato di molte malattie sulla componente biologica dei sistemi urbani (uomini, animali, piante) e di incalcolabili danni su quella dei beni culturali (monumenti, opere d'arte). L'anidride solforosa emesso dalle centrali termiche e il biossido d'azoto dei gas delle automobili hanno prodotto le ben note piogge acide che danneggiano irreparabilmente il patrimonio boschivo e lacustre.

Energia nucleare. Il suo impiego incontra forti opposizioni in relazione a fattori ambientali, di sicurezza e di salute. Per quanto riguarda l'inquinamento, il suo impatto in relazione all'effetto serra e ad altri aspetti di degrado del territorio è modesto. La maggior parte degli ambientalisti favorisce altre fonti rinnovabili (Johnstone, 1979), per via di un impatto ambientale trascurabile e perché rientrerebbero nella logica dello sviluppo sostenibile.

Energia geotermica. Poiché deve essere usata o convertita molto vicino al luogo dove viene "estratta", i rischi sono minimi e le misure protettive ambientali possono essere facilmente applicate. I più gravi problemi sono connessi con i prodotti chimici contenuti nell'acqua calda e quando dall'acqua di scarico viene estratto il calore. Oggigiorno si adotta comunemente la re-iniezione, che é però costosa e può avere un effetto inquinante sulle falde acquifere sotterranee utilizzate per l'acqua potabile.

Energia solare (fotovoltaica). Gli impianti fotovoltaici realizzati nel mondo producono energia ad un costo tuttora maggiore di quelli convenzionali. E' però convinzione ormai comune in tutti i Paesi tecnologicamente avanzati che in un futuro molto prossimo i costi dell'energia prodotta con i due sistemi, anche in termini monetari, diventeranno comparabili.

La produzione di questa energia ha molte analogie con il processo di fotosintesi clorofilliana alla base della produttività agricola e, in generale, della funzionalità degli ecosistemi naturali. Le sequenze attraverso cui l'energia radiante solare viene captata dalla lamina fogliare e poi accumulata in frutti, bulbi, rizomi, è simile al processo di captazione dell'energia solare da parte di una cella fotovoltaica, con successivo immagazzinamento negli accumulatori. Secondo stime recenti (Coiante, 1989) il rendimento medio R di un processo agricolo espresso dal rapporto

si colloca tra 0,5% e 1%, un rendimento piuttosto basso. La quantità media di energia solare in Italia è di 1.000 Kilowattora/m2/anno. Ipotizzando una efficienza media a livello del terreno pari al 6,5%, si ha che un m2 di modulo fotovoltaico su terreno attrezzato può produrre in media 100 Kilowattora/m2 . Ai costi attuali è prevedibile (Rossi e Giavelli, 1990) un reddito di circa 20 milioni di lire/anno per un terreno di due ettari "coltivato a fotovoltaico". Spesso le sostanze organiche prodotte su quei terreni possiedono un elevato valore biologico e producono un reddito monetario elevato .

Energia eolica. il suo contributo per il rifornimento energetico è modesto e probabilmente resterà tale. Le preoccupazioni ambientali riguardano il rischio di incidenti, il rumore, l'interferenza con le telecomunicazioni e soprattutto l'incidenza sugli aspetti estetici. In termini di produzione, le zone che danno un buon apporto si trovano sovente in luoghi ameni e nasce quindi la preoccupazione che le dimensioni di un impianto eolico determino un effetto negativo sul paesaggio.

Energia dalle biomasse. A parte l'impiego del legno e del letame, con i conseguenti effetti negativi sul manto forestale e sulla progressiva sterilizzazione dei suoli agricoli, la produzione di biogas dai materiali di rifiuto rurale costituisce un passo avanti ed è il riflesso di una sana amministrazione ambientale generata dalla comunità e per la comunità urbana.

Tutte le fonti di energia utilizzate, dalla rivoluzione industriale ad oggi, e che rientrano nei piani energetici futuri, comportano in misura maggiore o minore un certo numero di effetti ambientali negativi. Ci si sta rendendo sempre più conto che, per contribuire a proteggere l'ambiente e permettere allo stesso tempo che lo sviluppo economico continui, le soluzioni vanno ricercate e trovate su scala globale, nazionale o locale (Figura 4).

7. Inquinamento e risparmio energetico

Forse la maggiore minaccia che incombe sul nostro pianeta in generale, e sulle città in particolare, è il surriscaldarsi dell'atmosfera a causa dell'anidride carbonica (effetto serra), che agisce come un vetro attraverso cui passano le radiazioni infrarosse per giungere sulla Terra. Esse sono trattenute e fanno così progressivamente aumentare la temperatura anche a livello del suolo, con le conseguenze immaginabili sui ghiacciai, i terreni coltivati, i centri urbani .

Circa 5,4 miliardi di tonnellate di gas vengono immesse nell'atmosfera ogni anno (l'incremento annuo stimato è di 100 milioni di tonnellate). Ciò è dovuto in massima parte all'impiego di petrolio, gas e carbone.

I dati ottenuti da recenti indagini (Faletti, 1991) confermano l'esistenza di una correlazione diretta fra crescita del livello di vita ed aumento dei consumi energetici, mentre fra città di Paesi comparabili in termini socioeconomici, emergono forti differenze nei consumi, derivanti dalla diversa organizzazione della struttura urbana, del sistema dei trasporti e delle tipologie insediative (Newcombe, 1979): le città o gli insediamenti a sviluppo verticale assorbono energia per la climatizzazione e gli ascensori, quelle a sviluppo orizzontale devolvono buona parte dell'energia in ingresso per i trasporti e il riscaldamento.

Nel rapporto fra consumo energetico ed inquinamento, si evidenzia la corrispondenza diretta fra la quantità di consumo energetico (domanda) in una data area ed il rischio di inquinamento. I modelli urbani ad elevata densità abitativa massimizzano il rischio di inquinamento, a causa dell'accumularsi delle emissioni in spazi ristretti (Newcombe, 1975). Stime recenti indicano il 56% di emissioni inquinanti dovute a ossidi di azoto, 11% per l'anidride solforosa, 67% per le polveri, 93% per i composti organici volatili.

Ma la concentrazione dei consumi di energia non sempre e non necessariamente è fonte di inquinamento: le emissioni inquinanti potrebbero essere contenute se si concentrassero i luoghi di produzione esternamente al contesto urbano, se venissero compiute accurate analisi preliminari sull'impiego dei combustibili e soprattutto se si adottasse una tecnologia efficiente (Figura 5).

Per cercare di contenere gli indubbi problemi ambientali che il massiccio uso dei combustibili sta determinando nelle città, la principale iniziativa da perseguire è quella del risparmio energetico. E' un dato di fatto largamente risaputo che l'energia viene sprecata in grandissime quantità. In Giappone il consumo pro-capite è la metà di quello degli Stati Uniti, sui cui valori anche l'Italia, fatte le debite proporzioni, è allineata. Le nuove abitazioni vanno progettate in modo da consentire un reale risparmio, che ripaga il cittadino due volte, in forma diretta per le minori spese di riscaldamento e in forma indiretta per il ridotto danno alla collettività e al sistema ecologico in cui l'abitazione è inserita.

8. I rifiuti della città

Non c'è discorso sull'energia circolante nei sistemi naturali (negli ecosistemi in generale) o antropizzati (le città) che possa prescindere dal problema dei rifiuti. Soprattutto l'affermarsi delle moderne tecnologie industriali, associato agli apparenti bassi costi di produzione e diffusione nonché ad un'economia di mercato particolarmente "aggressiva" (Figura 6), ha permesso il diffondersi di molti prodotti di sintesi che vanno a gonfiare il volume di rifiuti che una comunità urbana si trova a dover smaltire quotidianamente. Mediamente, i "rifiuti non tradizionali" sono costituiti da materiali ad alto contenuto energetico e la loro trasformazione, a parte i pesanti costi per la raccolta ed il trasporto ai centri di trattamento, se talvolta può essere vantaggiosa in termini economici, non lo è quasi mai in termini ecologici, a causa del ben noto fenomeno della non degradabilità biologica (Figura 7).

Solo in tempi recenti si è cominciato a pensare ai rifiuti come ad uno dei più gravosi aspetti delle società avanzate (Sanna, 1992), e stanno rapidamente attuandosi iniziative tese a sensibilizzare il mondo della ricerca e quello, ben più composito, dei consumatori (Nebbia, 1992). Gli utilizzi quotidiani di una città a "medio consumo di risorse" (Figura 8) sono altissimi (si può facilmente stimare l'ammontare di Kcal dissipate in questo àmbito), e lo spreco energetico associato alla manipolazione di queste sostanze (acqua, combustibili, alimenti, confenzioni, imballaggi) è pure ragguardevole.

9. Glossario dei termini tecnici

abiotico (ambiente -) : letteralmente significa privo di vita e fa riferimento alla componente ecosistemica in cui sono considerati gli aspetti fisico-chimici, geologici, minerali, meteorologici

autotrofi (organismi -) : si tratta di individui produttori, cioé capaci di attività fotosintetica, oppure di individui in grado di ricavare i nutrienti e l'energia necessari al suo metabolismo dall'ambiente abiotico

biomassa secca : quantità di materia, al netto del contenuto in acqua, che compone gli organismi viventi (piante o animali)

capacità portante (carrying capacity) : il più alto numero di individui di una determinata popolazione (specie vegetale o animale) che un dato ambiente può mantenere in vita con le sue risorse

catena alimentare : reazione alimentare che inizia con un produttore mangiato da un consumatore, a sua volta mangiato da un consumatore di livello trofico superiore, eccetera. Il produttore (pianta) è il cibo di un consumatore (solitamente un animale erbivoro) di cui si ciba un carnivoro predatore. La catena viene chiusa dai decompositori (microrganismi, funghi, protozoi, )

comunità : coesistenza spazio-temporale di popolazioni differenti che hanno attivato tra di esse rapporti funzionali necessari per la mutua sopravvivenza

effetto serra : azione causata dall'accumulo, nell'atmosfera, dell'anidride carbonica prodotta dall'inquinamento (riscaldamento domestico); le conseguenze sono un innalzamento della temperatura come conseguenza della "cattura" delle radiazioni infrarosse provenienti dal sole

eterotrofi (organismi -) : individui che, per procurarsi il cibo e l'energia necessari al loro metabolismo, abbisognano di altri individui o di sostanze da essi prodotte

flusso energetico : l'insieme dei processi che consentono all'energia raggiante proveniente dal sole di scorrere, diffondersi ed essere utilizzata dagli organismi

fotosintesi : processo in base al quale gli organismi le cui cellule contengono clorofilla convertono l'energia luminosa in energia chimica, riuscendo in tal modo a sintetizzare direttamente gli zuccheri (amido) ed altre molecole organiche

organismo : qualsiasi essere vivente (vegetale o animale, mono o pluricellulare) che forma la biosfera. Gli organismi si riuniscono in specie (o popolazioni) e queste in comunità

ozono : chimicamente è un composto formato da tre atomi di ossigeno, ad elevato potere ossidante. Nella stratosfera è presente una fascia di ozono di ridotto spessore, ma tuttavia sufficiente a trattenere lunghezze d'onda dell'irraggiamento solare a bassa frequenza di particolare pericolosità per le forme viventi sulla Terra. I "buchi", prodotti da reazioni chimiche tra ozono e composti volatili di sintesi, consentono ai raggi ultravioletti a bassa lunghezza d'onda di raggiungere il suolo, con danni facilmente immaginabili ma difficilmente quantificabili e valutabili.

piogge acide : il pH della pioggia è 5,6; quello delle "piogge acide" può scendere sino a 2,4. Il fenomeno, fortemente accentuatosi in anni recenti, è causato dalla combustione di prodotti fossili che liberano nell'aria grandi quantità di ossidi di zolfo (SOx) e di azoto (NOx) che, reagendo con l'acqua, danno origine ad acido solforico e acido nitrico, altamente corrosivi

popolazione : insieme degli organismi o individui interfecondi. Un termine sinonimo, usato soprattutto dai naturalisti, é "specie"

produttività : quantità di energia alimentare (totale o immagazzinata) disponibile per i consumatori di un dato livello trofico rispetto al livello trofico precedente

respirazione cellulare : l'insieme delle reazioni chimiche con cui una cellula spezza le molecole dei nutrienti per ricavarne energia; quest'ultima viene impiegata nei processi vitali dell'organismo o nella sintesi di altre molecole

rete trofica : l'insieme delle catene alimentari che si interconnettono a formare le relazioni tra predatori e predati nelle comunità naturali

riciclo (turnover) : insieme dei processi fisico-chimici con i quali la materia viene scissa nei suoi componenti elementari (molecole) e re-immessa nel sistema per nuovi utilizzi

sviluppo sostenibile : miglioramento della qualità della vita umana mediante processi economico-sociali rispettosi dell'ambiente e delle risorse

valutazione di impatto ambientale (VIA) : insieme di procedure atte a stabilire le conseguenze prodotte sull'ecosistema (ambiente abiotico e comunità biologiche animali e vegetali) da opere di intervento che utilizzino sensibilmente le risorse del luogo. Per la loro attuazione, le procedure si avvalgono delle cosiddette liste di controllo (Boeri, 1990). Queste, in sostanza, comprendono gli elenchi delle azioni, malfunzioni, perturbazioni indotte da determinati interventi antropici sul territorio inteso in senso lato. Nel caso di una centrale termoelettrica (o, per analogia, un generico impianto per la produzione di energia), l'indagine sugli eventi perturbatori è un aspetto molto importante per la VIA, e concorre a definire la fattibilità stessa di un impianto. Le componenti perturbate sono: l'acqua (di superficie e ipogéa), la vegetazione e la fauna (disturbi degli habitat, presenza di sostanze tossiche, ...), il paesaggio (inquinanti visibili, danni al patrimonio culturale, rumori, vibrazioni), la salute umana (radiazioni, rumori, odori, materiali nocivi, ...)

10. Riferimenti bibliografici

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