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Indice

Prefazione all'edizione italiana  ix
Prefazione all'edizione americana  xi


PARTE PRIMA - SCIENZE AMBIENTALI


Introduzione IMPARARE AD APPRENDERE 1


Capitolo 1
COMPRENDENDO IL NOSTRO AMBIENTE 17


Cosa sono le scienze ambientali? 19


Breve storia del conservazionismo e dell'ambientalismo 20

Radici storiche della protezione della natura 20
Conservazione pragmatica delle risorse 21
Conservazione morale ed estetica della natura 21
Ambientalismo moderno 21
Problemi globali 22

Condizioni attuali 22

Un pianeta meraviglioso 22
Dilemmi ambientali 23
Segni di speranza 25

Nord/sud: un mondo diviso 25

Paesi poveri e ricchi 26
Un'equa ripartizione delle risorse? 28
Divisione Nord/Sud 28
Economie politiche 28

Sviluppo umano 29

Discrepanze nello svilnppo 29
Buone notizie e cattive notizie 29
Sviluppo sostenibile 30
Uno sviluppo può essere realmente sostenibile? 30
Il "20:20 Compact" per lo sviluppo umano 32
Popolazioni indigene 32

Prospettive ambientali 33

Pessimismo e oltraggio 33
Ottimismo speranzoso 34
Realismo pragmatico 34

Capitolo 2
FILOSOFIA ED ETICA AMBIENTALE 37


Filosofia ed etica ambientale 38

Esistono dei principi etici universali? 38
Modernismo e post-modernismo 38
Valori, diritti e obblighi 39

Punti di vista mondiali e prospettive etiche 40

Umanismo e antropocentrismo 40
Management della conservazione 41
Biocentrismo, diritti degli animali ed ecocentrismo 41

Giustizia ambientale 42

Razzismo ambientale 43
Discariche al confine 43
Le organizzazioni "verdi" sono troppo bianche? 44

La scienza come metodo di conoscenza 44

La prospettiva scientifica 44
Metodo induttivo e deduttivo 45
Ipotesi e teorie scientifiche 45
Utilizzo del metodo scientifico 45
Scienza interpretativa e descrittiva 46
Paradigmi e consenso scientifico 47
Tecnologia e progresso 47
La tecnologia appropriata 48


PARTE SECONDA - AMBIENTE FISICO E PRINCIPI DI ECOLOGIA


Capitolo 3
LA GEOSFERA 51


Un pianeta dinamico 52

Una sfera stratificata 52
Processi tettonici e deriva dei continenti 52

Rocce e minerali 53

Tipi di rocce e loro formazione 54

Rischio geologico 55

Terremoti 56
Vulcani 57
Frane 58

Economia geologica e mineralogia 58

Metalli 58
Risorse minerarie non metalliche 59
Metalli e minerali strategici 59

Capitolo 4
ATMOSFERA E CLIMA 63


Composizione e struttura dell'atmosfera 64

Composizione passata e presente dell'atmosfera 65
Un involucro stratificato 65

Il grande motore del tempo 67

La radiazione solare riscalda l'atmosfera 67
Correnti di convezione e calore latente 68

Tempo meteorologico 68

Bilancio energetico nell'atmosfera 69
Celle di convezione e venti principali 69
Tempo frontale 70
Tempeste cicloniche 70
Venti stagionali 71

Clima 73

Catastrofi climatiche 73
Dinamiche dei cambiamenti climatici e
    forze che li determinano 74
El Niño/Oscillazioni Meridionali 75
Cambiamento climatico globale: influenza dell'uomo 76
Effetti del cambiamento climatico 78
Gli scettici 79
Negoziazioni internazionali sul clima 80
Controllo delle emissioni serra 80

Capitolo 5
IDROSFERA 83


Risorse idriche 85

Il ciclo idrologico 85
Precipitazioni e topografia 86
Fasce desertiche 86
Bilancio idrico 87

Principali comparti idrici 88

Oceani 88
Ghiacciai, ghiaccio e neve 89
Acqua sotterranea 90
Fiumi e ruscelli 91
Laghi e stagni 92
Zone umide 92
Atmosfera 92

Capitolo 6
MATERIA, ENERGIA E VITA 95


Dagli atomi alle cellule 96

Atomi, molecole e composti 96
Composti organici 98
Cellule: le unità fondamentali della vita 98

Energia e materia 99

Tipi e qualità di energia 99
Conservazione della materia 100
Termodinamica ed energia di trasferimento 100

Energia per la vita 100

Energia solare: calore e luce 100
Come la fotosintesi cattura l'energia? 102

Dalle specie agli ecosistemi 103

Popolazioni, comunità ed ecosistemi 103
Catene alimentari, reti alimentari e livelli trofici 104
Piramidi ecologiche 111

Cicli della materia e processi vitali 113

Il ciclo del carbonio 113
Il ciclo dell'azoto 115
Il ciclo del fosforo 116
Il ciclo dello zolfo 117

Capitolo 7
COMUNITÀ BIOLOGICHE E INTERAZIONI TRA LE SPECIE 123


Quale specie vive in un luogo e perché? 124

Fattori critici e limiti di tolleranza 124
Selezione naturale, adattamento ed evoluzione 125
Nicchia ecologica 127

Interazioni tra specie e dinamica di popolazione 131

Predazione 131
Specie chiave 133
Competizione 133
Simbiosi 137
Meccanismi difensivi 138

Proprietà della comunità 139

Produttività 139
Abbondanza e diversità 141
Complessità e interconnessioni 141
Resilienza e stabilità 142
Comunità in transizione 143
Margini e confini 143

Successioni ecologiche 144

Introduzione di specie e cambiamenti della comunità 146

Capitolo 8
BIOMI, RIPRISTINO E GESTIONE AMBIENTALE 149


Biomi terrestri 150

Deserti 150
Praterie e savane 152
Tundra 152
Foreste di conifere 153
Foreste di latifoglie decidue o sempreverdi 154
Vegetazione mediterranea: macchia, chaparral e
    boscaglia di sclerofille 154
Foreste umide tropicali 155
Foreste tropicali stagionali 156

Ecosistemi acquatici 156

Ecosistemi d'acqua dolce e d'acqua salata 156
Estuari e zone umide: comunità di transizione 157
Coste e isole-barriera 158

Impatto antropico 159



PARTE TERZA - POPOLAZIONE, ECONOMIA E SOCIETÀ


Capitolo 9
DINAMICA DI POPOLAZIONE 165

Dinamica di popolazione 166
Crescita esponenziale e tempo di raddoppiamento 166
Potenziale biotico 167
Fluttuazioni delle popolazioni e crescita esponenziale 167
Crescita verso una popolazione stabile 168
Dinamiche di popolazione caotiche e catastrofiche 168
Strategie di crescita di popolazione 169

Fattori che determinano l'aumento o
    la diminuzione delle popolazioni 171

Natalità, fecondità e fertilità 171
Immigrazione 171
Mortalità e sopravvivenza 171
Struttura d'età 173
Emigrazione 175

Fattori che regolano la crescita di popolazione 175

Fattori densità-indipendenti 176
Fattori densità-dipendenti 176

Capitolo 10
POPOLAZIONE UMANA 181


Crescita di popolazione 182

Storia della popolazione umana 182

Limiti di crescita: punti di vista contrastanti 183

Controlli malthusiani di popolazione 184
Malthus e Marx oggi 184
Può lo sviluppo tecnologico rendere
    il mondo più abitabile? 185
Può essere vantaggioso essere in tanti? 185

Demografia umana 185

Quanti siamo? 185
Fertilità e tassi di nascita 187
Mortalità e tassi di mortalità 188
Tassi di crescita demografica 188
Durata di vita e probabilità di vita 189
Vivere più a lungo: implicazioni demografiche 190
Emigrazione e immigrazione 191

Il futuro della popolazione umana 191


Capitolo 11
ECONOMIA ECOLOGICA 195


Concezioni economiche del mondo 196

Economia classica 196
Economia neoclassica 198
Economia ecologica 198

Risorse, capitale e riserve 199

Tipi di risorse 199
Categorie di risorse economiche 201
Risorse di proprietà comune 202

Popolazione, tecnologia e scarsità 202

Efficienza di mercato e sviluppo tecnologico 202
Aumento della capacità di carico dell'ambiente 204
Modelli economici 204
Perché non conservare le risorse? 205

Contabilità delle risorse naturali 205

Prodotto nazionale lordo 205
Alternative al PNL o al PIL 206
Misura dei valori non di mercato 207
Analisi costi-benefici 208
Meccanismi per la protezione ambientale
    basati sul mercato 209
Giustizia intergenerazionale e tassi di sconto 210

Imprese verdi 210

Progettazione per l'ambiente 211
Consumismo verde 212
Occupazione e ambiente 212

Capitolo 12
CHE COSA FARE, ALLORA? 215


Educazione ambientale 216

Alfabetizzazione ambientale 216
Scienza cittadina 216
Carriera ambientale 216

Responsabilità individuale 217

Quant'è abbastanza? 217
Acquistare prodotti verdi 218
Angeli blu e sigilli verdi 219
I limiti del consumismo verde 219
Prestare attenzione alle cose importanti 220

Questioni globali 220

Pubbliche opinioni e protezione dell'ambiente 221
Sviluppo sostenibile 223
Organizzazioni internazionali non-governative 224

Governo verde e cittadinanza ambientale 224

Cittadinanza ambientale 224
La Carta della Terra 226

Fonti 229

Indice analitico 230
 

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Pagina xi

Noi ci auguriamo che troverete in questo libro una risorsa utile per ottenere informazioni sull'ambiente nella sua globalità, così come una fonte di ispirazione per risolvere i problemi che ci troviamo a fronteggiare. Ognuno di noi gioca un ruolo in questa sfida. Come studenti, insegnanti, ricercatori, ecologisti o consumatori, ognunodi noi può trovare il modo per dare il suo positivo contributo.

A CHI È DESTINATO QUESTO LIBRO?

Questo testo è stato pensato per un primo modulo di ecologia della laurea triennale. Pensando a un utilizzo anche da parte di studenti di facoltà non tecnico-scientifiche, abbiamo cercato di rendere il discorso leggibile e accessibile, senza gergo tecnico e senza presupporre conoscenze scientifiche pregresse. Tuttavia vengono riportati dati e approfondimenti sufficienti per studenti di Scienze e per fare del testo uno strumento di consultazione da conservare una volta finiti gli studi.

PERCHÉ QUESTA IMMAGINE DI COPERTINA?

La fotografia che appare sulla copertina di questo libro riflette l'intima connessione esistente tra noi e il nostro ambiente naturale. Che ci pensiamo o no giorno per giorno, ciascuno di noi per mantenersi in salute dipende dalla disponibilità di acqua e aria pulite. L'integrità e bellezza dei sistemi naturali che ci sostentano sono essenziali per la nostra stessa salute e felicità.

Quante volte avete bevuto acqua direttamente da una pozza d'acqua? In molte parti del mondo le fonti di acqua naturale pulita sono date per scontate. Fino a relativamente poco tempo fa, tutti dipendevamo da tali fonti. Oggi molti di noi utilizzano solo acqua in bottiglia.

L'acqua è un ottimo esempio di risorsa condivisa. È riciclata e filtrata all'infinito nei sistemi naturali e pertanto la nostra salute dipende dalla salute di tali sistemi. Tutti necessitano di acqua pulita e potabile, ma nessuno è in grado di rifornirsi di acqua o di purificarne a sufficienza per il proprio utilizzo in modo autonomo. Piuttosto, per conservare e proteggere questa risorsa necessaria alla vita, tutti noi dipendiamo dalla società e dall'ambiente. Il nostro rapporto con questa risorsa è sia personale sia globale. Ciascuno di noi fa un utilizzo diretto dell'acqua, ma nel contempo contribuisce a prendere decisioni sull'utilizzo del territorio, sulla gestione delle foreste e sull'emissione dei gas che condizionano la disponibilità di acqua in paesi lontani. L'acqua è anche uno dei principali motivi della bellezza del nostro Pianeta. Il modo in cui cattura e riflette la luce e i colori è motivo di piacere e gratificazione. Anche se non fosse essenziale alla vita, la sua sola bellezza la renderebbe una delle risorse più preziose.

CARATTERISTICHE

Il nostro obiettivo nello scrivere questo libro è stato di fornire un'introduzione aggiornata ai temi propri dell'ecologia, dando enfasi ai casi di studio e a quei dettagli utili a comprendere i principi generali. Abbiamo avuto la fortuna di avvalerci delle revisioni di circa un centinaio i colleghi sparsi nelle università del Nord America. Essi i hanno fornito critiche e suggerimenti utili a migliorare libro.

[...]

Come potete contribuire a uno sviluppo sostenibile

Uno degli obiettivi del libro è incoraggiare il senso di responsabilità verso l'ambiente e promuovere obiettivi di sviluppo sostenibile sociale, economico ed ecologico. Nel preambolo della Carta della Terra delle Nazione Unite gli autori dichiarano: "In un mondo sempre più interdipendente, è imperativo che noi, cittadini della Terra, dichiariamo le nostre responsabilità reciproche nei confronti della più grande comunità della vita e delle future generazioni". Tra i principi proposti dal trattato vi sono:

1. Rispetta la Terra e le forme di vita, riconoscendo l'interdipendenza e il valore intrinseco di ogni essere vivente.

2. Abbi cura della comunità dei viventi in tutta la sua diversità, come forma di responsabilità condivisa.

3. Sforzati di edificare comunità libere, basate sulla partecipazione e sostenibili.

4. Garantisci la pace, l'abbondanza e la bellezza della Terra per le generazioni future.

Noi speriamo che il lettore condivida questi obiettivi e comprenda la loro importanza vitale.

William P. Cunningham e Mary Ann Cunningham

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Pagina 146

Il processo di successione richiede la continua introduzione di nuovi membri nella comunità e la scomparsa di specie precedentemente presenti. Nuove specie si insediano quando le condizioni diventano favorevoli, mentre altre muoiono o emigrano quando la comunità si modifica. Nuove specie, inoltre, possono essere introdotte quando già si è costituita una comunità stabile. Alcune specie non possono competere con quelle già presenti e non riescono a insediarsi, altre sono in grado di adattarsi e diventare parte della comunità, definendo nuove nicchie ecologiche. Se, tuttavia, una specie introdotta preda una o più popolazioni originarie della comunità, o compete con loro ottenendo un maggior successo, la struttura della comunità stessa può essere alterata.

L'introduzione, da parte dell'uomo, di vegetali e animali euro-asiatici in comunità non euro-asiatiche spesso ha avuto un effetto deleterio per le specie native a causa della competizione o dell'eccessiva predazione. Le isole oceaniche offrono esempi classici di devastazione a opera di topi, capre, gatti e maiali liberati dagli equipaggi delle imbarcazioni. Tutti questi animali sono prolifici e danno origine rapidamente a popolazioni di elevate densità. Le capre sono degli efficienti erbivori che non selezionano il cibo, mangiano quasi ogni tipo di vegetazione, dall'erba ai cespugli, ai germogli di specie arboree. Inoltre, il modo in cui brucano esercita un'azione violenta sulle piante che sono radicate nei suoli poco profondi di un'isola. I topi e i maiali sono degli onnivori opportunisti, mangiano le uova e i pulcini di uccelli marini che nidificano in ampie e dense colonie e dissotterrano le uova delle tartarughe marine. I gatti predano i pulcini degli uccelli che nidificano sia al suolo sia sugli alberi. Le specie autoctone delle isole sono particolarmente vulnerabili, perché non sono evolute in condizioni che richiedessero degli adattamenti per difendersi da questi predatori.

Alcune volte si introducono nuove specie per cercare di risolvere dei problemi creati da introduzioni precedenti ma questo spesso peggiora la situazione. Nelle Hawaii e in numerose isole dei Caraibi, per esempio, le manguste sono state importate per cercare di controllare le popolazioni di topi che erano state portate dalle imbarcazioni e che stavano distruggendo gli uccelli indigeni e devastando le piantagioni. Poiché le manguste sono degli animali diurni (attivi durante il giorno), mentre i topi hanno abitudini notturne, le due specie si sono ignorate. Anche le manguste, invece, hanno ucciso gli uccelli e hanno danneggiato ulteriormente le specie minacciate. La lezione appresa dalle errate introduzioni pone nuovi interrogativi. Per esempio, alcuni interrogativi etici che attualmente riguardano il rilascio di organismi geneticamente modificati sono basati sul concetto che potremmo non essere in grado di prevedere come questi "nuovi" organismi interagiranno con le altre specie in un ecosistema o come potrebbero rispondere alle forze selettive naturali. Infatti alcuni studi hanno dimostrato che non siamo in grado di prevedere né il loro comportamento né la loro evoluzione.

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Pagina 198

Una disciplina relativamente nuova, chiamata economia ecologica, a differenza degli approcci precedenti, porta le conoscenze dell'ecologia nell'analisi economica. Questo è un campo transdisciplinare che vuole essere olistico, contestuale, sensibile ai valori ed ecocentrico. Nella sua concezione del mondo include i principi della termodinamica; tra i suoi principali interessi ha la distribuzione equa delle risorse e dei diritti nella generazione attuale e tra essa e le generazioni future, ed è anche attenta ai diritti delle altre specie. Un'importante differenza tra questo nuovo campo e quelli precedenti è il riconoscimento del mondo come un sistema aperto, dinamico, in cui il sistema economico umano è inserito in modo inestricabile (fig. 11.6).

L'economia ecologica riconosce la dipendenza della specie umana dai servizi di sopravvivenza (life-support) essenziali forniti dalla natura. Invece di considerare completamente intercambiabili le risorse naturali e quelle economiche, gli economisti ecologici considerano insostituibili ed essenziali alcuni aspetti della natura, ponendo così limiti alla crescita della popolazione umana e al consumo delle risorse e sollevando domande sulla capacità portante (o carrying capacity) dell'ambiente. Considerare limitata e relativamente fragile la natura rispetto al sistema economico umano inverte la valutazione di quali risorse siano scarse e quindi di alto valore. Per gli economisti ecologici le risorse naturali sono tanto importanti per il benessere umano e tanto meritevoli di protezione e sviluppo quanto lo sono le risorse umane o tecnologiche.

L' economia di stato stazionario auspicata dagli economisti ecologici è caratterizzata da bassi tassi di natalità e mortalità umani, dall'utilizzazione di fonti energetiche rinnovabili, dal riciclo dei materiali e dall'attenzione alla durevolezza, all'efficienza e alla stabilità al posto di un'alta produzione nell'unità di tempo di materiali. Alcuni pionieri di questa concezione, tra cui l'economista rumeno Nicholas Georgescu-Roegen e gli economisti statunitensi Kenneth Boulding e Herman E. Daly, basandosi sulle idee di John Stuart Mill, hanno indagato i concetti di sostenibilità e di limiti alla crescita. Gran parte del resto di questo capitolo sarà dedicato a un esame delle differenze tra economia neoclassica ed economia ecologica e dei limiti alla crescita.

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