RISCHI

1. VIVERE IN UN PAESE A RISCHIO SISMICO

Prof.ssa Carolina Pagli, DST-UniPI

Seminari in presenza a scuola: 2.5 ore (seminario + esercitazione pratica)
Visita al DST + visita San Rossore: 3 ore (seminario + visita al sito)

Proposta di attività di orientamento per studenti 4-5 superiore della scuola secondaria ISIS Mattei (Rosignano Solvay), contatto Prof. Elisabetta Mochi elisabetta.mochi@isismattei.org
Pacchetto tematico: 5 ore da dividersi in due visite, una visita da parte del DST UniPI (1 docente e 2 post-doc) al superiore ISIS Mattei e una seconda visita da parte di ISIS Mattei (studenti di 4 e 5 superiore e 3 docenti) al DST UniPI seguita da visita a San Rossore.
Tema dell’attività: il rischio sismico in Italia e in Toscana
Obiettivi formativi: spiegare agli studenti la situazione del rischio sismico in Italia, in particolare in Toscana. Informare gli studenti riguardo alle prospettive universitarie sui temi del rischio.
Attività formative:
Durante la prima visita, DST-UniPi a ISIS Mattei, si prevede un seminario di 1 ora seguito da un’esercitazione pratica di 1 ora. Durante il seminario verranno fornite agli studenti le conoscenze sulla tettonica globale, la tettonica in Italia e le conseguenze di quest’ultima sull’attività sismica passata e presente in Toscana. Inoltre, si informeranno gli studenti sulle prospettive universitarie in tema di rischio, in particolare sismico. Dopo il seminario si svolgerà un’esercitazione in cui verranno forniti agli studenti dati reali sul movimento della superficie terrestre e la sismicità in aree con sismi di magnitudo 6-6.5. Gli studenti utilizzeranno i dati per identificare la porzione del nostro pianeta che si è mossa in profondità (faglia) durante il terremoto, derivare le dimensioni della faglia e calcolarne la magnitudo.
Durante la seconda visita, ISIS Mattei a DST-UniPi, si prevede un seminario di 1 ora seguito da un’escursione di 2 ore nella Tenuta San Rossore. Durante il seminario si spiegherà agli studenti come gli scienziati studiano il rischio sismico, con quali misure e con quali metodi. Dopo il seminario gli studenti faranno una visita ad un sito dove i dati sismici sono al momento registrati a San Rossore.

2. LEGGERE LE ROCCE: cosa ci dicono le rocce dell’evoluzione del nostro Pianeta

Prof. F. Meneghini, C. Frassi, M. Di Rosa, E. Sanità, DST-UniPI

Numero studenti: 20-25
Seminari in presenza a scuola: 4h
Attività pratiche all’aperto/escursioni: 6h
Attività in laboratorio: 5 h

Nell’attività seminariale faremo un inquadramento sulle rocce e sulla loro classificazione, con particolare riferimento alle rocce sedimentarie. Forniremo le basi per riconoscere le principali caratteristiche delle rocce sedimentarie in modo da ricostruirne le modalità di formazione. Inoltre, presenteremo brevemente la geologia dei Monti Pisani per preparare i ragazzi all’escursione.
Nell’attività sul terreno porteremo gli studenti sul sentiero che dal Convento di Sant’Agostino a Nicosia (Calci) porta al Monte Verruca per osservare affioramenti di arenarie e di conglomerati (il famoso “Verrucano”). Lungo il sentiero descriveremo queste rocce con osservazioni ad occhio nudo, prenderemo misure con la bussola da geologo e impareremo a campionare le rocce.
In laboratorio, dopo aver preso i campioni ed averne ricavato sezioni sottili, illustreremo ai ragazzi come si osservano le caratteristiche petrografiche delle rocce attraverso l’utilizzo del microscopio ottico a luce trasmessa. I ragazzi potranno così classificare le rocce campionate (ed i frammenti che le compongono) e fare ipotesi sui processi e sui meccanismi di formazione.

3. L’ULTIMA SPIAGGIA: 8000 KM DI COSTE ITALIANE E IL RISCHIO COSTIERO

Prof.ssa Monica Bini, Dott. Duccio Bertoni, DST-UniPI
Numero studenti: 20-25
Seminari in presenza a scuola: 2 h
Attività pratiche all’aperto/escursioni: 6 h
Attività in laboratorio: 2 h

Nelle lezioni in presenza verrà inquadrata la problematica dell’erosione costiera in Italia con particolare riguardo a cause, effetti e tendenze future.
Nell’attività di terreno i ragazzi saranno portati su una spiaggia all’interno del parco di San Rossore Migliarino Massaciuccoli e verranno illustrate loro le tecniche di monitoraggio. Successivamente saranno messi in grado di utilizzare i vari strumenti per il monitoraggio costiero, acquisiranno così nuovi dati che potranno analizzare nei dei nostri laboratori. In particolare potranno campionare sabbie, analizzarne granulometria, acquisire dati topografici con GPS differenziale e Drone potranno elaborare dati dal punto di vista informatico.

GEORISORSE

4.IL GEOLOGO IN LABORATORIO: NON SOLO ROCCE E FOSSILI

Prof. Matteo Masotta, DST-UniPI

Lezione in presenza a scuola: 2 ore (lezione e esempi)
Visita al DST: 3 ore (esperimenti in laboratori)

Nell’immaginario collettivo, il geologo è uno scienziato naturalista che studia rocce, minerali e fossili, ricostruendo con l’immaginazione tutti i possibili processi che hanno portato alla loro formazione nel tempo. Sebbene quest’immagine sia abbastanza descrittiva dell’attività pratica del geologo, risulta piuttosto limitata nell’esprimere le competenze scientifiche che possono essere acquisite durante un percorso di studi nelle Scienze della Terra. Basti pensare ai rischi naturali associati a terremoti, vulcani, frane, alluvioni per comprendere l’importanza di una figura professionale in grado di comprendere, monitorare e prevedere l’evoluzione dei processi naturali. Come possono essere sviluppate queste competenze? Attraverso la riproduzione in laboratorio degli stessi processi e la caratterizzazione chimico-fisica delle rocce e dei loro componenti. Questo corso intende mostrare le enormi capacità analitiche che un geologo può acquisire durante la sua formazione accademica, dal semplice microscopio ottico per l’osservazione di minerali e rocce, alle più complesse tecniche di analisi geochimica ed isotopica per la misura della loro composizione chimica. La versatilità di competenze permette al geologo di essere una figura chiave non solo nello studio dei fenomeni naturali, ma anche uno scienziato in grado di risolvere complessi problemi legati alla gestione delle risorse naturali e al loro utilizzo in ambito industriale e tecnologico.

5. UN MONDO DI GEORISORSE
Prof.ssa Anna Gioncada, DST-UniPI
Seminario in presenza a scuola, 2 h, da combinare con visita e analisi di materiali al laboratorio di microscopia elettronica per un piccolo gruppo di studenti
Acqua, energia e una varietà larghissima di materie prime rappresentate da minerali e rocce sono “georisorse”, risorse naturali che sono scoperte, impiegate e tutelate con gli strumenti della geologia. In questa lezione, a partire da oggetti di uso comune, si porteranno gli studenti a conoscere alcune georisorse rappresentate da minerali comuni o rari e come la geologia contribuisce al loro reperimento e utilizzo sostenibile.

6. LA SIMMETRIA ATTORNO A NOI
Prof. Enrico Mugnaioli, DST-UniPI
Seminario interattivo in presenza: 2 h
La simmetria è una proprietà fondamentale della Natura, che da sempre stuzzica l’immaginazione e l’inventiva umana nella creazione di manufatti e opere astratte. Una delle manifestazioni naturali più spettacolari della simmetria è costituita dai minerali, la cui forma esterna riflette l’ordinamento degli atomi di cui sono costituiti. In realtà, non è solo la forma, ma sono anche le altre proprietà fisiche, dei minerali così come di tutti gli altri materiali solidi, a dipendere fortemente dalla disposizione geometrica degli atomi, ad una scala intangibile per le mere capacità sensoriali. Per comprendere le strutture atomiche dei materiali dobbiamo tuttavia di sviluppare alcuni concetti matematici, come elemento di simmetria, gruppo del punto, periodicità, reticolo e gruppo spaziale; concetti che senza saperlo usiamo intuitivamente per descrivere anche i comuni oggetti che quotidianamente ci circondano. In quest’attività vi proponiamo quindi un breve viaggio attraverso la simmetria, sviluppata sia in 2D che in 3D. Alla fine, vi ritroverete ad osservare con occhio nuovo la tassellatura di una pavimentazione, un disegno di Escher, un palazzo… oppure la struttura atomica di un minerale.

7. CHIARE FRESCHE DOLCI ACQUE: SOSTENIBILITA’ E QUALITA’ DELLE RISORSE IDRICHE

Prof. Riccardo Petrini Prof.ssa Viviana Re, Dr.ssa Lisa Ghezzi
Lezione in presenza a scuola: 2 ore (introduzione alla geochimica della fase acquosa)
Visita al DST: Esperimenti di laboratorio articolati in due mattine, 2 ore ciascuna mattina

L’acqua rappresenta una risorsa indispensabile per la vita ed il benessere degli esseri umani e degli ecosistemi. La conoscenza delle diverse caratteristiche che le acque acquisiscono durante il loro ciclo geologico rappresenta un presupposto essenziale per il loro corretto utilizzo e per la tutela della loro qualità. Garantire la disponibilità e la gestione sostenibile dell'acqua e delle strutture igienico-sanitarie è infatti uno degli obiettivi dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite per lo sviluppo sostenibile, ed in questo percorso si vedrà come la geochimica può supportare questo processo. In particolare, saranno descritti i principali processi che determinano le caratteristiche geochimiche di un’acqua e le metodologie di analisi, anche con esperimenti di laboratorio. I dati ottenuti saranno elaborati per valutare la qualità di un campione di acqua e per ricostruirne l’origine e gli eventuali processi di contaminazione.

8. PALEOLAB: STUDIARE I FOSSILI E LA STORIA DELLA VITA ALL’UNIVERSITÀ DI PISA

Prof. Giovanni Bianucci Prof. Alberto Collareta, Dr. Marco Merella e Dr. Francesco NobileLezione in presenza a scuola: 2 ore (introduzione alla geochimica della fase acquosa)
Visita al DST: Esperimenti di laboratorio articolati in due mattine, 2 ore ciascuna mattina
Numero studenti: 20-25
L'attività si propone di illustrare le ricerche del Dipartimento di Scienze della Terra nell'ambito della Paleontologia attraverso l'osservazione dei materiali (ossa, denti, conchiglie, tracce...) e dei metodi (dalla preparazione meccanica alla fotogrammetria ed alla scansione tridimensionale) che caratterizzano lo studio scientifico dei fossili.

CAMBIAMENTI CLIMATICI

9. I CAMBIAMENTI CLIMATICI E I LORO EFFETTI: STUDIARE IL PASSATO PER CAPIRE IL FUTURO

Prof. Giovanni Zanchetta Dott. Andrea Columbu
Numero studenti: 20-25
Seminari in presenza a scuola: 2 h
Attività pratiche all’aperto/escursioni: 4 h

Durante la lezione si affronteranno le basi del problema climatico e come la sua comprensione risieda nello studio dell'evoluzione climatica passata e come lo studio del clima passato offra delle chiavi di lettura anche per interpretare le variazioni climatiche future e il suo impatto.
Durante le attività pratiche si mostreranno esempi di materiali che sono correntemente studiati per ricostruire il clima passato con attività di laboratorio.

10. IL TEMPO E IL CLIMA VISTI AL MICROSCOPIO: COME LE RICERCATRICI ED I RICERCATORI STUDIANO IL CLIMA PASSATO
Prof. ssa Caterina Morigi, Dr.ssa Karen Gariboldi
Seminari in presenza: 2 h
Attività pratiche all’aperto/escursioni: 4 h
Numero studenti: 20-25
L'attività si dividerà in una prima parte teorica e di discussione e in una seconda parte pratica. Nella prima parte parleremo dei proxy utilizzati in ambienti marini per studiare il clima passato e di come si costruisce una serie temporale. Nella parte di discussione, proveremo ad analizzare alcuni titoli di giornale (specialmente titoli che possono essere identificati come scritti da negazionisti del cambiamento climatico) per sviscerarne gli errori scientifici in essi (anche grazie alle informazioni avute nella prima parte di teoria). La seconda parte, quella pratica, sarà dedicata all'analisi di una carota di sedimento marino, all'utilizzo del microscopio e quindi ad un primo approccio allo studio dei microfossili marini.

11. ANTROPOCENE E L’IMPATTO DELL’UOMO SUL PIANETA

Prof.ssa Monica Bini Dott. Marco Luppichini
Numero studenti: 20-25
Seminari in presenza a scuola: 2 h
Attività pratiche all’aperto/escursioni: 4 h
Attività in laboratorio: 4 h

Durante le ore di lezione verranno illustrate le problematiche relative alla definizione dell’Antropocene e dell’impatto dell’Uomo sull’ambiente. Verranno presentati in particolare gli effetti dell’impatto antropico su un territorio fragile come quello della preziosa area umida del lago di Massaciuccoli.
L’escursione sarà effettuata nei dintorni del Lago, gli studenti avranno la possibilità di imparare ad utilizzare diversi strumenti per il monitoraggio della qualità dell’acqua, dell’area e del suolo. Successivamente i dati potranno essere analizzati presso il “Laboratorio per lo studio ed il monitoraggio dei cambiamenti climatici” ubicato al Gran Teatro della Musica a Torre del Lago.