Esperienza sulla decomposizione del detrito di
cannuccia palustre (phragmites australis) in un ecosistema acquatico
attraverso l’uso della “tecnica dei pacchi fogliari”
La foglia che cade dall’albero ha completato il suo ciclo vitale, ma
continua il suo percorso naturale attraverso un processo che porta
alla liberazione di quei piccoli “mattoncini”, i nutrienti, che
costituiscono tutta la materia vivente. Tutto questo accade non solo
alle foglie, ma a tutti gli animali ed ai vegetali nel momento in
cui muoiono, portando alla liberazione dei nutrienti che servono
agli organismi autotrofi per costruire nuova materia organica cioè
nuove piante che verranno mangiate dagli erbivori e così via.
Poter
osservare come tutto questo si realizza non è difficile e scoprirai
come tanti piccoli organismi a noi poco noti “lavorano”
ininterrottamente per smaltire e riciclare i “rifiuti” degli
ecosistemi naturali (la materia organica morta) e come questi
organismi possano essere anche molto sensibili alle alterazioni che
l’uomo talvolta causa agli ecosistemi.
L’esperienza che ti
proponiamo riguarda la decomposizione del detrito di origine
vegetale ossia di foglie di cannuccia palustre e la tecnica che
seguirai è la “tecnica dei pacchi di foglie”. Ricorda che ogni pacco
di detrito di foglie costituisce il tuo campione di lavoro che,
quando sarà messo in acqua, verrà colonizzato da molti piccoli
organismi invertebrati che mangiano il detrito e che devi aver cura
di non perdere e non danneggiare in modo da poterli osservare.
Inoltre, ricordati di riportare tutti gli organismi in natura dopo
l’esperienza didattica.
Obiettivi:
1) Avvicinare i ragazzi al
concetto di riciclizzazione della materia attraverso osservazioni ed
esperienze dirette;
2) acquisire tecniche e conoscere strumenti per
il campionamento;
3) conoscere molti piccoli organismi che vivono
sul fondo degli ecosistemi acquatici, imparare a distinguerli tra
loro e ad apprezzarli pur non osservandoli comunemente in natura;
4)
essere in grado di passare dall’osservazione, che ci permette di
vedere qualitativamente un processo, alla elaborazione dei dati
raccolti che ci permette di quantificarlo per misurarne anche la sua
importanza;
5) diventare consapevoli che tutto ciò che è vivente e
che osserviamo in natura non si crea dal nulla, ma rientra in un
percorso comune a tutti gli organismi, che è la riciclizzazione
della materia organica.
Classi:
I, II, III
Si lavora in gruppi di
4-5 alunni con il materiale necessario sia per il campionamento che
per le fasi di lavoro in classe.
L’esperienza consta di due fasi
principali di lavoro: una prima fase di preparazione e trasferimento
in natura dei pacchi di detrito fogliare, ed una seconda fase di
campionamento dei pacchi ed analisi del materiale in classe. E’
consigliabile che la prima fase sia realizzata direttamente
dall’insegnante magari con il supporto dell’oasi WWF o del parco
naturale più vicini.
Materiali:
(se avete difficoltà a trovare il materiale elencato vi proponiamo,
in fondo all’esperienza, delle alternative di facile reperibilità)
un pezzo di spago lungo 25 metri
cartoncini di forma rettangolare (10x5 cm)
pennarello, spillatrice
carta quadrettata
scheda rilevamento dati
righello
barattoli ed etichette per la raccolta dei campioni
lente di ingrandimenti e macchina fotografica.
I fase di lavoro
-
foglie essiccate di cannuccia di palude (Phragmites australis)
-
cesoie, contenitori in plastica, guanti in lattice
- bilancia con
accuratezza pari a 1 g
- forbici, rete in nylon, corda in nylon, per
costruire i pacchi di foglie, che utilizziamo come campioni per
studiare la decomposizione del detrito vegetale
- contenitori in
plastica, buste in plastica, corda in nylon, forbici, piccoli
galleggianti, piccole zavorre, stivali alti o salopette, per il
trasferimento e la sistemazione dei pacchi di foglie in natura
II
fase di lavoro
- buste in plastica, forbici, bacinelle bianche in
plastica, stivali alti o salopette per il prelievo dei pacchi di
foglie
- barattolini in plastica trasparente con coperchio,
etichette, pipette Pasteur in plastica, pinzette in plastica,
pennellini, carta bibula, lampada con lente di ingrandimento,
(binoculare se disponibile), matita, block-notes, citrosodina,
piastre petri di dimensioni medie, spruzzette, carta stagnola,
pennarelli indelebili, carta assorbente per il lavoro di
manipolazione dei pacchi di foglie in classe
Come operare:
IN NATURA
I fase di lavoro
a) preparazione dei pacchi di detrito di foglie e
trasferimento in natura
Pesate gruppi da 3 grammi di foglie di P. australis tagliate ed essiccate al sole per una settimana o in stufa
(60°C per 3 giorni). Riponete ciascun gruppo di foglie all’interno
di rete in nylon (0.5x0.5cm di luce, se possibile), che bisogna poi
annodare da entrambi i lati. I pacchi di detrito, così preparati,
devono essere sistemati in file di almeno tre pacchi, utilizzando la
corda in nylon e lasciando alle due estremità una lunghezza di corda
con cui ancorare i pacchi in acqua. Ad ogni fila legate un
galleggiante ed una piccola zavorra, in modo che i pacchi vadano sul
fondo acquatico. Riponete ogni fila in un contenitore di plastica
rigido per il trasporto in natura dove sarà rilasciata in un punto
di campionamento che possiamo identificare con un numero da scrivere
sul galleggiante. I pacchi di detrito devono restare in acqua per
almeno una settimana. Se gli alunni formeranno più gruppi di lavoro,
è conveniente preparare una fila di pacchi per ciascun gruppo e
scegliere più punti di campionamento in natura.
II fase di lavoro
b)
raccolta dei campioni (pacchi di detrito vegetale)
Materiale per ciascun gruppo:
3 buste in plastica, forbici, bacinelle in plastica,
3 etichette con indicate il numero del punto di campionamento e
l’identificativo del pacco (es. punto 1 pacco A; punto 1 pacco B,
punto 1 pacco C), stivali alti o salopette.
Attività: tagliate la
corda ai due lati di un pacco e poggiatelo nella bacinella con un
po’ d’acqua facendo attenzione a non far cadere gli animali che ci
sono sulle foglie; versate tutto in busta, annodate e attaccate
l’etichetta preparata. Fate la stessa cosa con gli altri pacchi.
Recuperate galleggiante e zavorra e portate tutto in classe.
IN
CLASSE
c) pulizia dei campioni
Materiale per ciascun gruppo:
barattolini in plastica trasparente con coperchio, etichette,
pipette eur in plastica, pinzette in plastica, pennellini, carta
bibula, lampada con lente di ingrandimento, (binoculare se
disponibile), matita, block-notes, citrosodina, piastre Petri di
dimensioni medie, spruzzette, carta stagnola, pennarello indelebile,
carta assorbente per le mani.
Attività: riponete ogni pacco di
detrito in una bacinella insieme con l’acqua, tagliate la rete,
ripulite le foglie di cannuccia e riponetele sulla carta bibula,
prendete tutti i piccoli animali e riponeteli nei bicchieri con un
po’ d’acqua. Ponete gli animali nelle piastre petri, raggruppando
quelli uguali tra loro, osservateli con la lente di ingrandimento e
se avete difficoltà potete utilizzare un pizzico di citrosodina in
acqua per addormentarli. Contate tutti gli organismi di ogni pacco
di foglie ed anche tutti i gruppi di organismi che sono uguali o
molto simili tra loro (specie). Annotate ogni cosa per ciascun
pacco. Riponete le foglie in vaschettine che costruite con la carta
stagnola, etichettatele con il nome del pacco e se avete la
possibilità mettetele in stufa (60°C per un paio di giorni) o
lasciatele essiccare al sole in un luogo asciutto per qualche
giorno, poi le ripesate.
Cosa osservare:
1) Utilizzando i dati raccolti sugli organismi trovati su ogni pacco calcola:
l’abbondanza
(il numero totale di individui su ogni pacco)
la diversità della
comunità (numero di gruppi differenti contati per ogni pacco)
la
media tra pacchi di ogni fila sia per l’abbondanza che per la diversità
2) Utilizzando le foglie di ogni pacco calcola:
la
variazione in peso (differenza tra peso iniziale [3 g] e peso
finale)
| Punto di campionamento | Pacco |
N° individui | N° taxa |
Peso pacco (g) |
| | | | | |
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| | | | | |
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| | | | | |
SPUNTI DI RIFLESSIONE
Confronto tra i risultati dei gruppi
di lavoro:
a) Ci sono pacchi con abbondanza o diversità più alta? Se
sì, sono tutti appartenenti alla stessa fila?
b) Ci sono punti di
campionamento con abbondanza o diversità medie molto basse? Se sì,
cerca di verificare se si trovano in una zona particolare (es.
inquinata, stressata etc.) dell’ecosistema.
c) Osservi una
diminuzione in peso dei pacchi di detrito? Se sì, esprimila in
percentuale dividendo il peso finale di ogni pacco per quello
iniziale e moltiplicando per 100. Poi calcola la media tra pacchi
per ogni fila.
d) Ci sono differenze in peso tra pacchi di ogni
fila? Se sì, esse devono essere minime tra loro.
e) Ci sono
variazioni in peso differenti tra siti di campionamento? Se sì, è
possibile che ciò sia legato ad una eterogeneità naturale
dell’ecosistema dovuta a differenze nelle caratteristiche abiotiche
(es. pH, ossigeno, temperatura) e/o nelle caratteristiche biotiche
ad esempio specie di invertebrati differenti o diversamente
abbondanti. D’altro canto, questo potrebbe essere legato ad una
alterazione dell’ecosistema legata alle attività dell’uomo.
Se avete
la possibilità, confrontate i risultati raccolti con quelli di altre
classi o scuole.
CONSIDERAZIONI FINALI
Se osservate una variazione in
peso delle foglie particolarmente bassa, questo significa che
l’ecosistema impiega parecchio tempo per decomporre la materia
organica e, quindi, per liberare nuovamente i nutrienti utili agli
organismi autotrofi.
Se l’abbondanza e la diversità delle comunità bentoniche è particolarmente bassa in alcuni punti di campionamento,
questo potrebbe essere nella norma, ma potrebbe anche essere una
indicazione di stress. Allora, informatevi sulle condizioni generali
dell’ecosistema: è per caso impattato (inquinato) in qualche punto?
Se tutti i piccoli organismi che osservate scomparissero a causa di
stress dovuti alle attività dell’uomo, cerca di ipotizzare cosa
accadrebbe alla materia organica. Ed ora, prova anche a descrivere
le possibili conseguenze che si avrebbero se il percorso della riciclizzazione venisse interrotto.
Ricordati di riportare gli
invertebrati in natura!
NOTE:
Se vivete in un’area in cui è
difficile reperire la cannuccia palustre, ricordate che potete
sostituirla con qualsiasi altra risorsa vegetale che sia
particolarmente abbondante nell’ecosistema in cui intendete condurre
l’esperienza.
Se avete qualche difficoltà a reperire alcuni dei
materiali necessari, ricordate che potete sostituirli con altro
materiale più facilmente reperibile. Ad esempio:
- la rete in nylon
con sacchettini ricavati dalle reti di patate o cipolle
- i
galleggianti con bottiglie in plastica colorate
- le zavorre con
piccole pietre che inserirete nella rete
- la carta bibula con
semplice carta assorbente
- le spruzzette con bottigliette in
plastica bucate sul tappo
- le piastre Petri con piccoli piattini in
plastica trasparente
- i barattolini in plastica con bicchieri in
plastica trasparente
- le pinzette per la raccolta degli animali con
cucchiai in plastica