Le dipendenze da sostanze sono un fenomeno complesso e multifattoriale, coinvolge molti aspetti della vita di un individuo, dalla salute fisica e mentale alle relazioni sociali e lavorative. 

L’OMS definisce la “dipendenza patologica” come “condizione psichica, talvolta anche fisica, derivante dall’interazione tra un organismo e una sostanza, caratterizzata da risposte comportamentali e da altre reazioni che comprendono un bisogno compulsivo di assumere la sostanza in modo continuativo o periodico, allo scopo di provare i suoi effetti psichici e talvolta di evitare il malessere della sua privazione”.

Esistono diversi tipi di dipendenza, tra cui sostanze stupefacenti (eroina, cocaina, cannabinoidi e oppiacei); farmaci antidepressivi, ansiolitici o sonniferi; fumo di sigaretta, alcool.

Cause e prevenzione delle dipendenze

Si pensa che l’insorgenza delle dipendenze sia dovuta a tre fattori: neurobiologici, dovuti a caratteristiche genetiche, a variazioni della disponibilità di alcuni neurotrasmettitori – dopamina, serotonina, noradrenalina – che regolano il tono dell’umore); individuali dovuti a esperienze di vita e alla personalità come ricerca di sensazioni forti, propensione al rischio, desiderio esasperato di successo, bassa autostima; socio-ambientali dovuti all contesto familiare, socio culturale ed economico della comunità in cui il soggetto vive, alle abitudini del gruppo di appartenenza, alla presenza o no di reti di sostegno sociale.

Fattori sociali, culturali sono molto importanti per quanto riguarda l’inizio e il mantenimento (o la recidiva) dell’uso di sostanze. Vedere membri della famiglia e coetanei che utilizzano sostanze aumenta il rischio di iniziare a usarle. I soggetti in terapia trovano molte più difficoltà se sono circondati da altri utenti che utilizzano anche tale sostanza.

La prevenzione è il mezzo più efficace per evitare e ridurre i rischi e i danni alla salute dovuto all’uso e abuso di sostanze psicoattive e alla comparsa di disturbi comportamentali. Le ricerche e le linee guida internazionali propongono l’adozione di approcci strategici multidisciplinari per contrastare e ridurre l’offerta attraverso politiche di regolamentazione dell’accesso; diminuire la domanda modificando gli atteggiamenti delle persone; favorire il coordinamento tra le diverse politiche settoriali. 

Gli interventi possono essere rivolti alla popolazione generale o mirati a individui vulnerabili o con comportamenti problematici prima dell’insorgere della dipendenza.

Come agiscono le droghe

Non tutti i modi di agire delle droghe sono conosciuti, però sappiamo che esiste la corteccia cingolata anteriore, un’area del nostro cervello, importante nella motivazione e nel rinforzo del comportamento.

Nel momento in cui scatta la dipendenza viene iperstimolata, portando alla continua e spasmodica ricerca di quella determinata sostanza o determinato comportamento.

Le droghe coinvolgono lo scambio di informazioni e segnali tra i neuroni del sistema nervoso attraverso i neurotrasmettitori. Questi possono essere stimolanti, come la noradrenalina, adrenalina, dopamina e serotonina, o inibitori, come le endorfine, modulando vari aspetti dell’attività cerebrale. 

Ogni alterazione nell’azione dei neurotrasmettitori, sia di entità che di durata, compromette l’equilibrio fisiologico del cervello.

Le droghe agiscono modificando il rilascio e l’azione dei neurotrasmettitori, influenzando così il loro effetto e la durata.

Indipendentemente dal meccanismo di azione specifico, tutte le droghe aumentano il rilascio di dopamina nella parte del cervello associato alla gratificazione/ricompensa, portando inizialmente a una sensazione di elevata gratificazione. Con il tempo, le attività che solitamente procurano piacere normale diventano meno appaganti, spingendo l’individuo a cercare continuamente dosi sempre maggiori per ottenere una gratificazione sempre più ridotta.

Effetti e conseguenze delle dipendenze da sostanze

Le conseguenze negative sulla salute possono essere principalmente di tre tipi: dirette e dovute agli effetti farmacologici della sostanza e dalla via di assunzione; indirette, come epatite B e C, AIDS, disturbi del sistema nervoso centrale (SNC); sociali legate a comportamenti illegali, violenze, incidenti. 

Le droghe possono essere suddivise in diverse categorie in base ai loro effetti: stimolanti, depressivi, allucinogeni e oppiacei. Gli stimolanti, come la cocaina e le anfetamine, aumentano l’attività del sistema nervoso, portando a un incremento temporaneo dell’energia e della vigilanza. I depressivi, come l’alcol e i barbiturici, riducono l’attività del sistema nervoso centrale, provocando sedazione e riduzione dell’ansia. Gli allucinogeni, come l’LSD e la psilocibina, alterano la percezione della realtà, causando allucinazioni visive e uditive. Gli oppiacei, come l’eroina e la morfina, sono potenti antidolorifici che agiscono sui recettori del dolore nel cervello.

Dal punto vista della salute mentale le sostanze causano ansia, depressione, schizofrenia, apatia, paranoia, disturbi bipolari e della personalità.

Dal punto di vista fisico gli effetti delle droghe sono: danni al sistema nervoso centrale, convulsioni, danni irreversibili alla memoria, infertilità, impotenza, malattie cardiovascolari, insufficienza renale, lesioni polmonari, lacerazioni epiteliali e venose, overdose e talvolta morte.

Trattamento delle dipendenze

Il trattamento varia a seconda della sostanza e delle circostanze. È impegnativo e comprende uno o più dei seguenti elementi: disintossicazione acuta, prevenzione e gestione dell’astinenza, cessazione dell’uso, mantenimento dell’astinenza. Le diverse fasi possono essere gestite con l’uso di farmaci, consulenze psicologiche e gruppi di supporto. Trattare una dipendenza significa aiutare l’individuo a interrompere l’uso della sostanza, prevenendo le ricadute e recuperando il proprio ruolo sociale e familiare.

Una volta riconosciuta e diagnosticata la dipendenza, è fondamentale rivolgersi a uno specialista capace di fornire un aiuto reale. Il primo passo per il paziente è decidere di uscirne definitivamente. 

I trattamenti per le dipendenze variano e possono includere terapie farmacologiche, percorsi psicologici con professionisti e approcci innovativi. Tra questi abbiamo la stimolazione magnetica transcranica, che stimola aree specifiche del cervello tramite un campo magnetico e la Mindfulness integrata con la psicoterapia cognitivo-comportamentale, particolarmente efficace nel trattamento delle dipendenze da sostanze e nella prevenzione delle ricadute. 

La scelta del trattamento dipende dal caso specifico e può prevedere una combinazione di approcci. La terapia farmacologica è spesso utilizzata per gestire i sintomi dell’astinenza e prevenire le ricadute. I farmaci aiutano a eliminare i sintomi della disassuefazione e a prevenire il riuso della sostanza.

Tra le psicoterapie più efficaci rientrano la terapia cognitivo comportamentale, l’approccio motivazionale e la terapia dialettico comportamentale. Questi approcci hanno dimostrato risultati significativi nel raggiungimento degli obiettivi terapeutici e nella prevenzione delle ricadute.

Sitografia:

https://www.msdmanuals.com/it-it/professionale/disturbi-psichiatrici/disturbi-correlati-all-uso-di-sostanze/disturbi-da-uso-di-sostanze

https://www.oprs.it/psicologi-e-psicologia-in-sicilia/2023/12/06/dalluso-allabuso-di-sostanze-cause-effetti-possibili-rimedi/

https://www.msdmanuals.com/it-it/professionale/argomenti-speciali/droghe-illecite-e-tossici

https://www.politicheantidroga.gov.it/it/notizie-e-approfondimenti/dipendenze-le-droghe/cosa-sono/

https://www.salute.gov.it/portale/prevenzione/dettaglioContenutiPrevenzione.jsp?lingua=italiano&id=5763&area=prevenzione&menu=obiettivi2020

Si è concluso il progetto di Citizen Science “Profili Antropici”, finanziato dall’8 per Mille Chiesa Valdese, grazie al quale abbiamo quantificato i rifiuti abbandonati su tre spiagge caratterizzate da diverse condizioni ambientali e di utilizzo da parte dei cittadini lungo la costa toscana e individuato possibili misure di regolamentazione che possono essere adottate dagli amministratori locali.

Le tre spiagge monitorate sono state Bocca di Serchio (Marina di Vecchiano, PI), Cala del Leone (LI), Lillatro (Rosignano, LI).

La maggior parte dei rifiuti trovati sono oggetti o frammenti di oggetti in plastica, e a ogni campionamento e in ogni spiaggia è stata superata la soglia precauzionale della Strategia marina europea per il buono stato ecologico: 20 rifiuti /100m.

L’inquinamento tossico da rifiuti di plastica mina la salute umana, contribuisce alla perdita di servizi ecosistemici e culturali e genera cambiamenti ambientali dannosi su larga scala e a lungo termine, mettendo a rischio la sostenibilità degli ecosistemi marini e costieri. Per essere affrontato, richiede l’adozione di misure normative a livello internazionale, nazionale e locale. L’identificazione degli oggetti maggiormente presenti nel marine litter è essenziale per definire le priorità delle politiche ambientali al fine di prevenire la dispersione della plastica e promuovere un’economia circolare.

Abbiamo condiviso i dati raccolti nell’ambito del progetto Profili Antropici con le tre amministrazioni comunali (Marina di Vecchiano, Livorno, Rosignano) e sottomesso un abstract per la X edizione del Simposio Internazionale “Il Monitoraggio Costiero Mediterraneo: problematiche e tecniche di misura” organizzato dall’Istituto di BioEconomia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IBE) in collaborazione con la Società Italiana di Selvicoltura ed Ecologia Forestale (SISEF), che si terrà a Livorno dall’11 al 13 Giugno 2024 presso il Museo di Storia Naturale del Mediterraneo.

Di seguito i risultati del progetto in forma sintetica:

I problemi di fondo

Nel ripensare ai tanti problemi che investono l’insegnamento delle scienze nella scuola secondaria di primo grado, mi soffermerò solo sulle decisioni che hanno contribuito a determinare i miei cambiamenti di rotta, quelle che mi hanno fatto pensare di aver fatto le scelte giuste.

Parto dall’inizio, dal numero di oredella cattedra di Matematica e Scienze , di norma 6 per classe, poche per l’enormequantità di temi da trattare.Con che cosae come riempirle?È  stato subito chiaro che avrei dovuto fare i  conti con le mie carenze culturali. Ero infatti consapevole che la mia laurea in Biologia mi avrebbe supportato solo in parte eche anche solo pensando ai viventi, con i quali peraltro avevo un po’ di familiarità,la vastità dei temi da affrontare era scoraggiante.

La ricerca di percorsi di formazione si imponeva, mase mi sentivo in difficoltà con la biologia, figuriamoci con la matematica! E così quest’ultimafiniva quasi sempre per avere il sopravvento.Inoltre i vari corsi disattendevano spesso le aspettative che vi riponevo,avrei avuto bisogno di orientamenti ‘semplici’ invece di esempi “alti”, proposte “normali” invece che “speciali”, mapoiché così non era,il tirocinio l’ho fatto prevalentemente sui miei sbagli. Il primo, è stato quello di affidarsi totalmente al libro di scienze.

I manuali scolastici

Qui si apre un capitolo spinoso perché i testi di scienzedovrebbero avere come interlocutori privilegiati i ragazzi ma sono invece scritti per gli insegnanti.D’altra parte le case editrici puntano sulle adozioni e sono solo interessate a capire che cosa motiva le scelte dei docenti. Ecco che, nell’intento di accontentare tutti, i testi finiscono per avere un taglio enciclopedico, relegando in secondo piano l’aspetto linguistico e quello sperimentale. Il linguaggio utilizzato è quello dell’adulto e ovviamente comunica all’adulto, il discente viene inevitabilmente bypassato; non potendo, da bambino, parlare come un adulto nella maggior parte dei casi impara a mente. E poi descriverei problemi non è la stessa cosa che esplorarli e analizzarliinsieme agli alunni.Le risposte vanno cercate e non è detto che siano subito quelle giuste, vanno argomentate, discusse, condivise. Oggi che abbiamo un mare magnum di informazioni a portata di clic, a maggior ragione, insegnare il pensiero critico è una priorità.

La nascita degli Istituti Comprensivi ha per me rappresentato un punto di svolta fondamentale perchémi ha motivato a diventare una figura di riferimento delle materie scientifiche e in questo ruolo ho potutoporre attenzione all’aspetto sequenziale dei concetti e a quello trasversale, uscendo in questo modo dall’isolamento della cattedra orario.Mi sono resa conto che non è possibile ad esempio far distinguere, comparare, classificare se non si costruiscono i processi di osservazione e descrizione. La scommessa è stata quindi armonizzare, riprendere, anticipare e/o approfondirealcuni saperi essenziali quali saper manipolare, osservare, confrontare, mettere in ordine e classificare, riconoscere l’appartenenza a un insieme.Ricercare e instaurare alleanze con altri docenti è stato anche un modo per dedicare più spazio alle scienze allargandone i confini.

L’aula come palestra didattica

Una volta realizzato che non potevo affidarmi esclusivamente al libro di testo,mi sono interrogata su quali esperienze proporre. Non potevo che stare con i piedi per terra e partire dalle piccole cose. C’erano comunque le Indicazioni Nazionali a rassicurarmi²: “La valorizzazione del pensiero spontaneo dei ragazzi consentirà di costruire nel tempo le prime formalizzazioni in modo convincente per ciascun alunno. La gradualità e non dogmaticità dell’insegnamento favorirà negli alunni la fiducia nelle loro possibilità di capire sempre quello che si studia, con i propri mezzi e al proprio livello”.

Forte di questi suggerimentiho cominciatoper prima cosa a curare i “preparativi del viaggio”interessandomi a ciò  che i miei alunni avevano fatto alla scuola primaria, non limitandomi a una semplice ricognizione degli argomenti trattati.  Richiamare alla mente esperienze pregresse comporta infatti la ricostruzione di un puzzle a più mani, attività impegnativa, ma anche produttiva perché non si è soli e si possono mettere a fuoco oltre al problema affrontato anche difficoltà, dubbi, errori. Ho verificato che una delle attività comunemente svolta alla scuola primaria è quella della germinazione del seme effettuata con varie modalità,ricorrendo acotone idrofilo umido, mezze bottigliette di plastica riempite con segatura, vasetti con terriccio, vassoireperiti al negozio di agraria, approcci diversi che inducono a confrontare le diverse esperienze.Solitamente i ricordi vengono riportatidagli alunni in modo “disordinato” e diventa necessario riorganizzarli chiedendo ad esempio di riprodurre un esperimento svolto o di ricostruire ciclo vitale di una pianta dalla semina alla raccolta di nuovi semi. Saranno gli alunni stessi, indotti dalle richieste di chiarimento dei compagni,  a organizzare in modo logico e comprensibile la loro esposizione fornendo all’insegnante informazioni utili per capire cosa hanno imparato e come ragionano.

Un’altra abitudine didattica maturata ha riguardato la comprensione del significato ditermini scientifici. Tale attenzione deriva dalla convinzione che raccontare la storia delle parole aiuta a comprendere non solo il loro significato, ma anche le idee che le accompagnano,cosa che favorisceanche la  costruzione di connessioni. Sono stati così indagati i significati di cellula, fotosintesi clorofilliana, microbiologia, protozoo solo per citare alcuni termini. Non solo. Nelle scienze sono comuni parole composte e conoscere il significato di prefissi e prefissoidi, come di suffissi e suffissoidi permette di giocare a montare e smontare le parole come fossero costruzioni lego. Per darel’idea basta pensare a quelle che si possono formare con bio, eco, geo, micro.

Fuori dall’aula

Fare dell’aula una palestra didattica non significa però restarvi sempre confinati, moltissime sono le occasioni per uscirne. Indubbiamente la cosa più facile ètrasferirsi in un’aula attrezzata a laboratorio scientifico, ma nell’ indagine sui viventi sarà proprio dai territori esterni che proverranno le esperienze più significative, quelle che permetteranno di mettere dare senso e spazio a ciò che è stato trattato in classe.

Alcune di queste esperienze si sono rivelate particolarmente incisive per promuovereprocessi quali osservare, descrivere, classificare, stabilire relazioni, fare congetture.L’indagine sulla diversità dei viventi offre così tante occasioni che c’è solo l’imbarazzo della scelta e non c’è da meravigliarsi che le piante rappresentino il primo terreno da esplorare, non c’è bisogno di andarle a scovare, basta fare un passo fuori dalla scuola per incontrarealberi solitamente ignorati. A parte ilriconoscimento di pini e cipressinon mi è mai infatti capitato che qualcuno indicasse con il nome comune il leccio, la farnia, il tiglio, il platano che stavano proprio lì in prossimità dell’ingresso di scuola. Una buona occasione per dedicareloro un po’ di attenzione  scoprendo così  inaspettati caratteri comuni.  Chiamarli per nome diventa a questo punto un’esigenza, sancisce l’appartenenza a un insieme  con determinate proprietà e fa capire il senso del riconoscimento. Si dà il nome a qualcosa che si distingue, ma quale nome?  Si fa strada un primo concetto di specie (è alla specie e non all’individuo che si dà il nome, quello di genere nasce invece dalla ricerca di un indizio di parentela). Si scoprono così i nomi generici e quelli specifici a costituire una gerarchia.

Si comprende così che le querce sono molto diverse tra loro, che non tutte hanno foglia lobata, ma tutte hanno le ghiande.

L’esplorazione del fuori scuola porterà ad allargare il campo di osservazionee a promuovere unavisione sistemica.Si può far didattica laboratoriale ovunque, ma constatare che la vita si manifesta con adattamenti ambientali è qualcosa che lascia il segno. Allontanarsi dalla scuola diventerà pertanto un bisogno  naturale e potrà succedere, come è avvenuto nella mia esperienza, di arrivare fino al mare.

Ricordo la scopertadell’ ambiente dunalecome la più arricchente dal punto di vista formativo, sia per me che per i miei alunni,viste le scarse aspettative che avevamo:“Che ci sarà mai di interessante su una distesa di sabbia?”D’altra partenell’immaginario collettivo la sabbia evoca il deserto. Altro che deserto! La ricchezza di vita è stupefacente tanto più se vista inottica sistemica. Quante persone  sono ad esempio in grado di mettere in relazione le cosiddette “palle di mare”(nome scientifico egagropile) con il disfacimento della Posidonia oceanica? Scoprireio stessa che erano residui fogliari fibrosi di una pianta marina, e non alghe come comunemente si crede, mi ha spronatoa mettere a frutto la meraviglia di tale scoperta.Sicuramente lo stessostupore l’avrebbero provato i miei alunni e da questo alla voglia di vedere, al saper vedere e al problematizzare, il passo sarebbe stato breve.

Il discorso didattico, nel mio caso è iniziato proprio dalle ‘palle di mare’  per indagare non solo la loro genesi, ma soprattutto la loro composizione e utilità (tutto serve nell’economia della natura!)

La raccolta di vari reperti ci ha permesso di capire che le fibre vegetali disgregate dal moto ondoso si  riaggregano a formare strutture arrotondate.

Non è stato poi difficile comprendere la loro importanza nella formazione delle dune. È bastato osservare la loro presenza in uno spaccato dunale. Cosa ci stavano a fare lì dentro, lontano dalla battigia?

Una volta  verificato in classe il potere imbibente delle egagropile (incredibile quanta acqua riescono ad assorbire!) si è fatta strada l’ipotesi che l’acqua piovana intrappolata al loro interno costituisse una riserva di acqua dolce per le piante che possono mettervi radici creando così l’impalcatura dunale.

Certo non tutte servono a fare duna e gli accumuli spiaggiati (banquettes)di posidonia che si ritrovano su molti litorali spalmati sulla battigia vengono malvisti dai bagnanti che li considerano un rifiuto e come tale un elemento di disturbo. Si può invece scoprireche costituiscono un materiale che può essere raccolto ed utilizzato per vari scopi, trasformandolo da rifiuto a preziosa risorsa ambientale ed economica³.Purtroppo durante le nostra uscite in riva al mare abbiamo anche potuto constatare che in spiaggia si accumulano altri tipi di rifiuti del tutto innaturali riscontrandoquanto la plastica abbia invaso e alterato questo ambiente. Si apre a questo punto un altro campo di indagine per capire da dove provenga tutta questa  plastica e come va gestita. Portarsi in classe i problemi emersi durante le uscite è un bel modo per superare l’idea che le scienze siano confinate nei libri e che i concetti e le abilità costruiti a scuola siano forme inerti di istruzione. È un occasione peraffrontare i problemi in modo critico e imparare ad assumersi la responsabilità delle proprie azioni.

Le risorse museali

Alle risorse naturali, ben si affiancano quelle dei musei non distanti da scuola. Nella mia esperienza Orto Botanico e Museo di Storia Naturale hanno rappresentato luoghi significativi che hanno ben supportano il lavoro di classe.

Certo è necessario avere le idee chiare e non delegare a chi solitamente in tali luoghi guida i laboratori per le scuole; prima di tutto serve conoscere le risorse museali per capire come poterle utilizzare in modo laboratoriale. Il vasto campionario di esemplari lì rintracciabili permetterà di

rafforzare il concetto di biodiversità e rivelerà  caratteri adattativi non ancora esplorati. Le piante delle serre e dell’idrofitorio dell’ Orto Botanico saranno utilissime per tali scopi. Rilevare ad esempio l’esistenza di foglie carnose, lucide come se fossero ricoperte di cera, trasformate in spine, pelose sulla pagina inferiore, permetterà di espandere il concetto di variabilità e condurrà a fare congetture sempre più argomentate. Due opportunità offerte anche dal Museo di Storia Naturale.

Tra le tante esperienze possibiline segnalo unasui pesci di acqua dolce che si è rivelata particolarmente proficua, e non c’è da stupirsi visto che gli  animali vivi ela grande varietà di forme e colori (sorprendente per pesci d’acqua dolce)esercitano di per ségrande attrattivafacilitando il confronto e la scoperta della relazione forma-funzione⁴.

Le diverse forme e le diverse posizioni di bocca e pinne hanno permesso infatti di inferire aspetti rilevanti della vita animale, quali il modo di spostarsi in acqua, l’alimentazione, il rapporto preda-predatore. È un percorso di affinamento dell’osservazione lento e graduale, quello che porta a comprendere che occhi posti nei pressi della superficie dell’acqua e bocca rivolta verso l’alto rappresentano un adattamento all’alimentazione di insetti e piccoli pesci, e a capire come anche le pinne situate in prossimità della coda siano adatte a spiccare salti per catturare prede.

Esplorazioni in lungo e in largo

Prima di concludere la mia riflessione voglio rafforzare tre aspetti che sono alla base dell’insegnamento scientifico (e non solo),ricorrendo all’immagine mentale dell’esplorare “in lungo e in largo”. Ho già parlato di esplorazione e di curricolo verticale, ma mi fa piacere associarli adesso anche a una visione trasversale che chiama in causa anche altre discipline.

L’esplorazione non è altro che l’approccio ai problemi, un’azione di ricerca che si sviluppa in varie direzioni, di cui due mi appaiono privilegiate per fare cultura: la continuità nel tempo (lungo, in questo caso dà l’idea di una durata che si protrae per tutto l’arco del I ciclo d’istruzione) e l’attraversamento di vari ambiti disciplinari (largo,suggerisce un ampliamento di vedute e il superamento di barriere culturali) .

Mentre l’indagine per problemi si sta diffondendo nell’insegnamento, non mi pare di poter dire altrettanto delle “estensioni” in lungo e in largo.

Per osservare non basta attivare tutti i canali percettivi (i nostri strumenti naturali),servono anche le parole adatte per descrivere le proprietà percepite e la conoscenza degli ordinatori logici del testo descrittivo, servono in pratica competenze linguistiche.

A questo punto diventa utile e necessario coinvolgere l’insegnante di lettere per  costruire un percorso specifico,  sperimentarlo incompresenza, in pratica procedere “in lungo e in largo” anche per passare il messaggio che le materie scolastiche hanno bisogno di interagire e dialogare tra loro:anche la geografia, la storia, la tecnologia, l’arte contribuiscono ad ampliare la visuale con le connessioni che permettono di fare.

Conoscere ad esempio la storia della scoperta dei microrganismi, o gli esperimenti che hanno permesso di superare teorie errate come ad esempio quella della generazione spontanea o che hanno portato a conquiste come la vaccinazione, fa comprendere quanto possa essere lungo, difficile, rigoroso, il cammino della scienza e mette in guardia da idee estemporanee e posizioni negazioniste.

Fondamentali sono le connessioni con la matematica, più facili da individuare e gestire in quanto rientrano a pieno titolo nell’insegnamento delle Scienze. Utilissimo il campo sterminato dei dati statistici per analizzare e prevedere fenomeni, per dare significato ai grafici. Utilissimo per imparare a leggere e interpretare diversi tipi di grafici, leggere e interpretare fenomeni come ad esempio quello dei cambiamenti climatici che ci colloca al centro di un cambiamento epocale unico, articolato in molteplici aspetti⁵. Ecco che i numeri e le loro rappresentazioni diventano il riferimento irrinunciabile per spiegare le tante “crisi” che avvertiamo intorno a noi e ci permettono di individuarne le interconnessioni. Si farà strada la convinzione che solo su basi scientifiche saremo in grado di assumere comportamenti non autodistruttivi.

Conclusioni

Nel fare scienze nel primo ciclo d’Istruzione quello che più conta non sono tanto le conoscenze, ma gli atteggiamenti e i processi di pensiero: porsi interrogativi e imparare a smontare la complessità individuando componenti, processi, relazioni, isolando le questioni senza però perdere di vista il loro legame con altri elementi del sistema e campi del sapere. Si tratta poi di ragionare attorno a organizzatori del pensiero scientifico quali: diversità, cambiamento, interazione, adattamento, macroscopico, microscopico….e  per questo ogni essere vivente è uno scrigno ricolmo di opportunità didattiche.

Sono consapevole di averne colte solo alcune, ma l’idea di fondo era sottolineare come un’attività possa diventare esemplaredal punto di vista metodologico e come taletrasferibile in altri contesti, su altri “oggetti”, non solo viventi.Certo è che si deve fare i conti con i diversi punti di vista di genitori e anche di colleghi che non condividono la scelta di dedicare molto tempo a ragionare su un solo ambiente o su alcuni alberi o pesci. Fortunatamente i ragazzi comprendono che andare oltre la superficialità dà un grande potere e se all’inizio fanno una gran fatica, alla fine riconoscono di poter affrontare il nuovo senza timore perché possiedono gli strumenti cognitivi per farlo. Tanto basta per ripagare anche la fatica dell’insegnante.

1. https://www.naturalmentescienza.it/NATrivista/NATURALMENTE%20tutto.mp4

2.https://www.miur.gov.it/documents/20182/51310/DM+254_2012.pdf

3. https://www.isprambiente.gov.it/it/attivita/formeducambiente/educazione-ambientale/progetti-ed-iniziative-1/posidonia-spiaggiata-una-risorsa-ambientale

4.https://www.msn.unipi.it/wp-content/uploads/2015/09/Presentazione-Simone-Farina-PESCI-PARTE-2.pdf

Articolo di: Lucia Stelli, socia di Semi di Scienza ed ex insegnante di matematica e di scienze

È possibile immaginare per il nostro Paese una transizione completa verso le fonti di energia rinnovabili? I motivi, sempre più urgenti per una transizione energetica – che significa a tutti gli effetti una transizione ecologica – sono ormai noti a tutti: ma è concretamente fattibile?

Se lo sono chiesti un gruppo di ingegneri e tecnici di ASPO (sezione italiana dell’Association for the Study of Peak Oil) e ricercatori/tecnologi dell’Istituto per i Processi Chimico-Fisici del Consiglio Nazionale delle Ricerche e ne è venuto fuori uno studio – liberamente scaricabile a questo link – che analizza diversi possibili scenari. Lo scopo principale di questa analisi è valutare la generale fattibilità di un sistema energetico italiano completamente basato su fonti energetiche rinnovabili. In particolare, si sono volute quantificare le dimensioni necessarie per l’apporto di fotovoltaico ed eolico, e le problematiche legate alla intermittenza di queste fonti, sia su scala circadiana che annuale. Si è confrontato quindi un ipotetico profilo di produzione, basato sui dati reali di produttività degli impianti esistenti per ciascuna delle 8760 ore che compongono un anno, con il profilo di consumo derivato, con alcune assunzioni, da quello reale del 2019. Il confronto è basato su un modello e su assunzioni differenti in relazione alle possibili strategie per affrontare il problema.

Una delle precisazioni a cui gli autori tengono è che lo studio non è da considerarsi un piano energetico o il progetto di un sistema energetico reale, ma solamente uno strumento per fornire indicazioni quantitative sulle dimensioni attese e sui problemi che questo sistema dovrà affrontare. La prima assunzione fatta riguarda la completa elettrificazione dei consumi, utilizzando le tecnologie più efficienti oggi disponibili. In questo modo è possibile ottenere la stessa energia finale (calore, movimento, servizi) utilizzando annualmente 700 TWh (miliardi di kWh) di energia elettrica anziché i 1.800 TWh di energia primaria (quella contenuta soprattutto in combustibili fossili) che utilizziamo oggi.

Una delle prime evidenze che risultano dall’analisi è che non è realisticamente possibile realizzare sistemi di accumulo, soprattutto stagionale, in grado di coprire questi consumi in modo continuativo. Non solo: uno dei principali “insegnamenti” di questa analisi è che sarà necessario ridurre i consumi in modo importante, attraverso misure di sobrietà, efficienza e risparmio. Infatti, l’unica simulazione in cui è stata verificata una copertura totale dei consumi prevede un fabbisogno annuo di 350 TWh, cioè, cioè la metà del fabbisogno attuale. Il solo incremento dell’efficienza energetica non basta, occorre dimezzare la domanda finale di energia.

Per coprire questi fabbisogni servirà una massiccia installazione di impianti fotovoltaici ed eolici, come dettagliato nel report. L’intermittenza giorno-notte, soprattutto del fotovoltaico, può essere coperta disponendo di sistemi di accumulo per circa 4 kWh ad abitante. Per quanto si possano utilizzare gli attuali sistemi idroelettrici a doppio bacino, la maggior parte dell’accumulo deve essere realizzata con batterie. Questo richiede, con la tecnologia attuale (batterie agli ioni di litio), circa 650 grammi di litio ad italiano che, distribuiti sulla durata attesa delle batterie, è molte volte superiore all’attuale produzione mondiale per abitante della Terra.

Occorrerà quindi prevedere un aumento della produzione, e un efficiente riciclo delle batterie a fine vita. Il problema potrà essere in buona parte risolto dall’avvento delle batterie a ioni di sodio, attualmente in fase avanzata di studio e sperimentazione. Anche con un efficiente sistema di accumulo giorno-notte, le variazioni stagionali comportano un esubero di produzione estivo e un ammanco invernale. Periodi estivi con assenza di vento provocano ammanchi notturni anche nei mesi estivi. È quindi necessario un sistema di accumulo stagionale. L’accumulo idroelettrico non è assolutamente adatto, e comunque è più efficacemente utilizzato per l’accumulo nel breve periodo. Lo studio ipotizza quindi, a questo scopo, l’utilizzo di gas metano di sintesi, accumulato negli attuali stoccaggi per il gas naturale e utilizzato per produrre energia elettrica nelle attuali centrali turbogas. Il metano verrebbe prodotto dall’esubero estivo di energia (processo Sabatier) a partire da idrogeno “verde” e anidride carbonica catturata dai camini delle centrali. Il processo è differente da quello attualmente suggerito (stoccaggio diretto dell’idrogeno), ma le rese finali, includendo tutte le perdite, e le capacità di accumulo sono confrontabili. Anche utilizzando tutti i depositi geologici disponibili sul nostro territorio, nella situazione in cui si mantenga il fabbisogno di energia finale attuale si verificherebbero ammanchi di energia per il 20% del tempo totale, concentrati in particolare nelle ore notturne dei mesi invernali. Come indicato sopra, sono pertanto necessarie misure importanti di riduzione dei consumi energetici.

In conclusione, se un sistema basato su rinnovabili è fattibile, per garantire la copertura dei fabbisogni in ognuna delle 8760 ore che compongono un anno serve uno sforzo notevole su molti fronti, ma la posta in gioco è il nostro futuro.

Autore: Luciano Celi, Presidente di ASPO Italia

Il 22 giugno scorso è stata inaugurata la nuova base di ricerca di Pianosa del Consiglio Nazionale delle Ricerche (BRP-CNR). Dopo un lungo iter, il progetto Brp-Cnr prende concretamente vita nel 2019 quando la gestione della struttura è affidata all’Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR di Pisa, in collaborazione con l’Istituto di Bio-economia e con l’Istituto di Scienze Marine (CNR-ISMAR).

Con i suoi 15-25 posti letto distribuiti in 11 camere, il locale cucina, i locali ufficio ed i locali laboratorio e di divulgazione scientifica, la BRP-CNR costituisce una infrastruttura strategica in grado di ospitare gruppi di lavoro, supportare progetti di ricerca e/o di formazione e favorire un confronto e un dibattito tra le varie comunità locali, nazionali ed internazionali su tematiche di scienza di base, ma anche di scienza applicata con ricadute sul territorio. Una infrastruttura che si inserisce in un laboratorio naturale quale è l’Isola di Pianosa, con le sue peculiari caratteristiche climatiche, idrologiche, morfologiche, geologiche e biologiche che offrono numerose possibilità per ricerche scientifiche monotematiche e/o integrate, sui macroambienti terra e mare.

L’inaugurazione della base avviene in realtà in corso d’opera, poiché al suo interno sta già ospitando e supportando diverse attività e progetti di ricerca di ordine nazionale ed internazionale, come ad esempio quelli rivolti alle relazioni tra clima, ciclo idrologico/risorse idriche. Attualmente sono infatti in corso i progetti “Hydro-Island” e “PianosaAquifer”. ll progetto “PianosAquifer” prevede il monitoraggio dei quantitativi e delle caratteristiche chimico-fisiche ed isotopiche delle varie componenti del ciclo idrologico sull’isola di Pianosa, con particolare riferimento a quelle che condizionano le acque sotterranee del peculiare sistema acquifero. Scopo generale del progetto è quello di verificare gli effetti dei trend climatici sulla risorsa idrica sotterranea in un ambiente insulare con condizioni di stress idrico ben rappresentative del quadro idro-climatico della regione mediterranea. Obiettivi più specifici riguardano la definizione quantitativa di processi e meccanismi che regolano l’effettiva disponibilità idrica per gli ecosistemi e l’abitabilità dell’isola, includendo le problematiche legate all’intrusione marina e alla presenza di sostanze indesiderate, quali nutrenti legati alle attività agricole dell’ex-colonia penale e alcuni elementi in traccia presenti nelle parti più profonde del sistema acquifero.

Il progetto “Hydro-Island” è invece svolto nell’ambito di un programma Unesco ed è focalizzato sugli impatti dei cambiamenti climatici sulle risorse idriche delle piccole isole e sui loro ecosistemi, prendendo Pianosa come area pilota grazie anche alla disponibilità di dati prodotti dalle reti di monitoraggio idrologico-idrogeologico da tempo allestite e supportate dalla base stessa, con la partecipazione di altri partner del progetto. Hydro-Island adotta un approccio multidisciplinare, geologico, idrologico, idrogeologico, geochimico-isotopico, geofisico e di “remote sensing-smart technology” per meglio conoscere e quantificare i processi condizionanti la disponibilità idrica, condividendo dati e conoscenze con la comunità scientifica ed il territorio, oltre che svolgendo attività di educazione ambientale alle giovani generazioni.

Il direttore dell’Istituto di Geoscienze e Georisorse, Antonello Provenzale ha aggiunto: «L’isola di Pianosa, grazie alla sua posizione nel Mediterraneo ed alla sua inclusione dal 2009 nel piano del Parco dell’arcipelago Toscano, rappresenta un laboratorio naturale ideale per lo studio dei cambiamenti climatici. Grazie infatti alle sue peculiarità non solo marine ma anche geologiche, si presta a raccolta dati e ricerche di particolare rilevanza scientifica. Per questo, l’avere una sede logistica permanente ed attrezzata, in un “laboratorio naturale”, significa fornire un sicuro supporto ai team di ricerca multidisciplinari provenienti dall’intero bacino mediterraneo».

La base vuole quindi essere un centro di networking per ricercatrici e ricercatori provenienti da discipline diverse in grado di promuovere sinergia di ricerca e curiositydriven anche in tematiche urgenti come i cambiamenti climatici. Tutto questo grazie agli sforzi congiunti che hanno permesso di rinnovare e di ampliare gli spazi esistenti con l’allestimento di nuovi laboratori per misure in campo, una foresteria attrezzata per ospitare fino a 25persone, una sala convegni equipaggiata per teleconferenze e un supporto tecnico-logistico per l’avvicendamento di diversi gruppi di ricerca nazionali e internazionali. La BRP è inoltre una struttura funzionale aperta per la formazione, disseminazione e divulgazione pronta ad accogliere le ricercatrici e i ricercatori del futuro.

Autore: Luciano Celi

In collaborazione con l’Istituto Comprensivo Puccini di Firenze

Il percorso mira ad avviare i bambini a un processo di conoscenza di fenomeni naturali sfruttando e stimolando la loro naturale curiosità e inclinazione a esplorare.
In secondo luogo, si vogliono gettare alcune basi di sensibilizzazione ambientale, piantando i semi di quell’educazione che merita di essere affrontata fin dai primi anni di scolarizzazione, nella prospettiva di formare i futuri cittadini che sappiano attuare scelte responsabili verso l’ambiente e la società.
I quattro laboratori intendono anche essere un momento di sviluppo sociale, in cui hanno luogo il confronto e lo scambio di idee tra bambini, il rispetto dei turni di parola, la collaborazione nello svolgimento dell’attività.

I laboratori di fondano sulla filosofia dell’imparare facendo nella sua declinazione ludica, coinvolgendo attivamente i bambini che si troveranno a “vedere”, “toccare”, “fare”. Le attività permettono di affinare i gesti, arricchire il lessico, apprendere semplici concetti scientifici, scoprire le proprietà della materia e sviluppare un certo grado di autonomia nell’esecuzione di semplici attività attraverso l’utilizzo di un metodo scientifico.

L’educazione scientifica è accompagnata da momenti di riflessione rispetto a tematiche ambientali riguardanti l’acqua, affinché i bambini possano comprendere l’importanza del non sprecarla e non inquinarla.

PREMESSA. Il film Sliding Doors interpretato da Gwyneth Paltrow inizia con una scena di ordinaria quotidianità, nella quale si vede la protagonista che entra nella stazione di una metropolitana: sulle scale che conducono ai binari incrocia una bambina che tarda un attimo a scansarsi, e questo piccolissimo ritardo fa sì che non riesca a salire sul treno in arrivo, e debba prendere quello successivo, che giunge qualche minuto più tardi. Nella scena seguente si ripete la stessa azione, ma questa volta la bambina si sposta per tempo, l’attrice riesce ad introdursi nella porta scorrevole del vagone che si stava chiudendo, e sale sul convoglio. Da questo punto in poi il film si sdoppia: la vita della protagonista prende due strade completamente diverse, a seconda che sia salita o no su quel treno. Il film ci ricorda che in ogni singolo istante, al di là degli eventi casuali che possono capitarci, ciascuna delle scelte che noi facciamo è in grado di cambiare radicalmente il corso della nostra vita e quella degli altri.

IL PUNTINO. Passiamo ad analizzare un’immagine tratta da uno studio molto noto, dal titolo “Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change” realizzato nel 2016 da 22 scienziati molto autorevoli [1]. Il grafico riporta l’andamento della temperatura media terrestre negli ultimi ventimila anni. Poi ci mostra una serie di proiezioni per i prossimi diecimila. Possiamo vedere come grazie alla stabilizzazione del clima, il termine dell’ultima glaciazione che ha segnato il passaggio dal Pleistocene all’Olocene ci abbia portati ad abbandonare il nomadismo per passare alla stanzialità: da cacciatori-raccoglitori siamo diventati agricoltori-allevatori. Da quel momento in poi la condizione di stabilità climatica che è perdurata fino all’inizio della Rivoluzione Industriale ci ha consentito di creare la civiltà umana nella forma che oggi conosciamo.

Che cosa è avvenuto durante i 200 anni della Rivoluzione Industriale, che per i tempi geologici del Pianeta sono un battito di ciglia? La nostra specie ha scoperto nel sottosuolo un tesoro nascosto di energia concentrata in forma di combustibili fossili. Attraverso il loro sfruttamento, in brevissimo tempo abbiamo trasferito in atmosfera una quantità consistente del carbonio che per accumularsi sottoterra aveva richiesto alcune centinaia di milioni di anni. L’atmosfera è stata improvvisamente inondata di anidride carbonica, con una concentrazione che non si misurava da milioni di anni. Questo sbilanciamento tra i tempi di spostamento del carbonio tra i diversi comparti ha causato una profonda alterazione del clima terrestre.

DAVANTI A NOI ORA CI SONO QUATTRO SCENARI CLIMATICI. Sono come quattro convogli della metropolitana, che passano a una certa distanza l’uno dall’altro. A noi la scelta su quale di questi salire. Il primo, quello che corrisponde allo scenario di cambiamento climatico più mite, l’abbiamo praticamente già perso. Potremmo forse tentare di prenderlo se ogni singolo individuo che forma la nostra società, e tutta la collettività nel suo insieme, non pensassero a nient’altro. Perché è necessario muoversi con tutta questa urgenza? Il problema lo abbiamo scoperto di colpo? No, purtroppo lo conoscevamo da quarant’anni, ma li abbiamo lasciati trascorrere senza far nulla. Ora ce ne restano soltanto trenta per ricostruire il nostro modello di sviluppo, fondandolo su nuove basi: e siamo molto indietro nel processo di transizione, perché questo tema non è presente nella nostra società. La sfida è sostituire la fonte di energia che alimenta il nostro Sistema: significa cambiare il nostro modo di abitare, il nostro modo di pensare, di alimentarci e di spostarci, in sostanza il nostro stile di vita. Queste azioni siamo pronti a farle se ci troviamo di fronte ad un pericolo immediato, come si è visto nelle settimane di emergenza sanitaria a causa della pandemia da Covid-19. Tuttavia non riusciamo a percepire il pericolo quando ci relazioniamo con fenomeni di lungo periodo. Tecnologicamente parlando, ci siamo evoluti molto rapidamente, ma culturalmente, non stiamo riuscendo a costruire un adattamento alle modificazioni che noi stessi abbiamo creato. Dalla capacità di realizzare velocemente questo adattamento dipende il benessere e la sopravvivenza della nostra specie.

LE CONSEGUENZE STORICHE DELLE NOSTRE SCELTE. Queste poche righe sono state scritte per gli studenti che affrontano la maturità in questo anno scolastico [ndr: 2019/20] così diverso dal solito. La consapevolezza della dimensione del problema e la caratteristica del particolare momento storico che stiamo vivendo sono particolarmente importanti per gli adolescenti che si stanno preparando ad entrare nella società, diventando nuovi cittadini e nuovi professionisti. Questa consapevolezza, unita alla volontà di cambiare e di reagire, deve essere patrimonio di ogni abitante del Pianeta.

Tutti quanti noi, in questo momento, ci troviamo dentro a quel puntino rosso. Non abbiamo a disposizione altro tempo ed altro spazio per poter risolvere il problema.

Siamo ancora in tempo, e abbiamo la possibilità di cambiare il nostro futuro. Dobbiamo soltanto evitare di perdere altri treni.

[1] Clark et al., 2016  (open access) Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change https://www.nature.com/articles/nclimate2923

Articolo di Gabriele Porrati (Socio Onorario di Semi di Scienza e Presidente della Coop. Cambiamo), con la collaborazione di Yuri Galletti (Presidente di Semi di Scienza)

Tra i nostri partner:

Affresco del Clima, associazione di animatori del gioco sul clima. Referente Enrico Lucca.

eConscience, art of soundscape, associazione specializzata in bioacustica. Referente Ezio Parisi.

Keluar, tour operator di Torino che organizza soggiorni per bambini e ragazzi. Referente Gabriele Bartesaghi.

Legambiente Pisa, Circolo di Pisa dell’associazione nazionale ambientalista Legambiente.

Lu:Ce Edizioni, casa editrice con sede a Pisa.

Museo di Storia Naturale dell’Università di Pisa (con sede a Calci, PI), è uno dei più antichi musei al mondo. Il Museo è un Centro autonomo di Ateneo.

Naturalmente Scienza, associazione che gestiche la rivista omonima che offre materiali di riflessione e di dibattito orientati a mettere in luce le connessioni tra le scienze.

Scuola di Formazione scientifica Luigi Lagrange, associazione con sede a Torino che organizza campus scientifici per ragazzi delle scuole medie e del liceo.

Sons of the ocean, associazione di surfers con sede a Livorno che sensibilizza ed educa le persone alla cura dell’ambiente marino.