Lab4. I vulcani visti da sopra

Usare Google Earth per studiare i vulcani.

E' possibile sfruttare gli strumenti di Google Earth per studiare la morfologia dei vulcani, quantificare le caratteristiche di vulcani attivi e sintetizzare le informazioni per riconoscere vulcani a scudo, stratovulcani, coni di cenere, e i duomi di lava.

Scheda per gli insegnanti pdf

Scheda per gli studenti pdf

Attività modificata da Stacia Schipper e Stephen Mattox per NSTA “Using Google Earth to study the basic characteristics of volcanoes”

Scaricare il file Volcanoes.kmz

Descrizione attività sui vulcani

Con l’utilizzo di Google Earth e del database dei vulcani fornito dallo Smithsonian Institution Global Volcanism Program (www.volcano.si.edu), gli studenti possono descrivere quasi tutti i vulcani della Terra.

Questa lezione può essere utilizzata in due modi diversi:

• • come introduttiva all'argomento “Vulcani”, semplificando le parti che fanno riferimento al chimismo delle rocce e soffermandosi in particolare sulla geometria degli edifici vulcanici

  • come conclusiva dell'argomento, dopo che sono stati già presentati i prodotti di un’eruzione, per chiarire la relazione tra le diverse tipologie di vulcano e il chimismo dei materiali vulcanici.

La lezione non richiede alcuna conoscenza preliminare sui tipi di vulcano o sulla morfologia vulcanica; si presume che gli studenti conoscano i materiali di origine vulcanica nel caso in cui si voglia utilizzare la scheda nella sua interezza, come indicato nelle informazioni generali.

Inoltre è necessario che gli studenti conoscano ed abbiano un minimo di dimestichezza nell'utilizzo di Google Earth. Se così non fosse è importante prevedere una lezione introduttiva sull'uso di questo strumento, che ne illustri le funzioni principali e le modalità di visualizzazione della superficie terrestre.

Per lo svolgimento dell'attività è necessario disporre di un'aula di informatica connessa ad internet, con un numero di postazioni almeno pari al numero dei gruppi di lavoro/coppie di lavoro; utile se possibile, una LIM o almeno un videoproiettore nella fase di condivisione finale dell'attività.

Per alcune fasi di lavoro servono dei fogli di carta millimetrata, righello e goniometro; è inoltre importante fornire agli studenti una copia della scheda studente dell'attività completa delle figure e della tabella dati.

Predisposizione dello strumento Google Earth: visualizzazione 3D e unità di misura

Google Earth permette di impostare alcune preferenze relative alla resa delle immagini nel visualizzatore 3D. Per accedere a queste impostazioni, procedi come indicato di seguito:

Windows: fai clic su Strumenti > Opzioni > Vista 3D e spuntare “Mostra rilievo”

Individuazione dei vulcani da esplorare

Sul sito web www.volcano.si.edu  (http://volcano.si.edu/learn_resources.cfm?p=3) è possibile scaricare i file .kml con le informazioni relativamente a tutti i vulcani terrestri.

Si propone nella tabella sotto una selezione di vulcani con indicazione delle coordinate; molti di questi vulcani sono attivi e per questo potrà capitare di visualizzarli in GE durante un’eruzione.

Per localizzare un vulcano, gli studenti dovranno utilizzare Google Earth inserendo i valori delle coordinate nella finestra Ricerca, sezione In volo. Una possibilità ulteriore è quella di sfogliare in Livelli e rendere attiva la voce Vulcani all'interno della Cartella Galleria.

Una volta individuato un vulcano, si può fissare la sua posizione sulla mappa con un "segnaposto"in Google Earth che permetterà di ritrovarlo facilmente.

Fase 1 L'idea di vulcano

Si può iniziare la presente attività chiedendo agli studenti di disegnare un vulcano: di norma il modello più comunemente rappresentato è lo stratovulcano a carattere esplosivo.

Questi disegni possono servire da riferimento delle pre-conoscenze in entrata.

In alternativa, si può procedere con una semplice ricerca sul web per i video utilizzando il termine di ricerca "eruzione vulcanica" per scoprire le più svariate forme di vulcano e i tipi diversi di materiali eruttati. Il sito web Volcano Live (http://www.volcanolive.com /volcanocams.html) fornisce link a numerose live-webcam, utili per questa fase di lavoro.

Fase 2 La visualizzazione e l'esplorazione delle caratteristiche fisiche di un vulcano in GE

Dopo aver effettuato una prima esplorazione insieme, l'insegnante divide la classe in gruppi/coppie a ciascuno dei quali assegna 2/3 vulcani su cui lavorare secondo lo schema seguente e utilizzando la tabella per la registrazione dei dati contenuta nella scheda studente:

- Altezza e larghezza del vulcano.

La maggior parte vulcani possono essere classificati in base alle dimensioni.

I dati per ogni singolo vulcano possono essere anche rappresentati in un diagramma logaritmico come quello di fig. 4, che permette di studiare i rapporti tra le dimensioni. Gli studenti dovrebbero rappresentare sul diagramma ogni vulcano con la sua sigla. Nella fig. 5 è possibile visualizzare il diagramma già completato. Si può prevedere questa operazione di rappresentazione all'interno di una fase di implementazione dell'esperienza.

Dimensione e pendenza del vulcano

Ogni vulcano andrà rappresentato graficamente come in fig. 6:

Fig. 6

Questa fase di lavoro può essere guidata dall’insegnante con le seguenti indicazioni:

1. Scegliere un’opportuna scala grafica per la rappresentazione. (suggeriamo una scala da 1 cm = 200 m)

2. Se il vulcano in fase di elaborazione è abbastanza piccolo (cenere cono o cupola lavica), può essere rappresentato per intero, se è di dimensioni maggiori (o stratovulcani o vulcani a scudo), può essere rappresentato in parte.

3. Le immagini mostreranno le differenze di dimensione relative dei quattro tipi di vulcani esaminati.

-

Fase 3 L'osservazione e la riflessione

Dopo che gli studenti hanno raccolto i dati su singoli vulcani, possono condividerli. Un modo per facilitare il lavoro di condivisione dei dati è quello di visualizzare sulla LIM (o altro schermo) l’ immagine di ogni singolo vulcano in Google Earth, per permettere il confronto tra i diversi tipi di edifici vulcanici.

Una visione di insieme dei dati che è possibile far raccogliere agli studenti si ha nelle tabelle seguenti:

Questa attività

Si osserva ad esempio che tutti i vulcani a scudo sono costituiti da lava basaltica che viene prodotta attraverso eruzioni non esplosive. Gli stratovulcani presentano situazioni più complicate in cui intervengono altri fattori, come il contenuto di gas, che influenza il tipo di eruzione. Ad esempio, Arenal è chiaramente un stratovulcano per quanto riguarda pendenze e dimensioni, ma erutta colate di lava mafica (spesso accompagnate da moderata attività esplosiva). Al contrario, stratovulcani come Merapi e Unzen sono chiaramente di colore chiaro per presenza di materiale felsico (lava e cenere). I coni di cenere Anak Krakatau e Paricutin sono il risultato di deboli esplosioni di materiale mafico gassoso. Nella situazione opposta la cupola di lava del Monte St. Helens è fatta di lava viscosa felsica.

Si può far seguire una riflessione guidata utilizzando le seguenti domande:

1. Si può distinguere una tipologia di vulcano solo in base alle dimensioni?

2. Quanto più grandi sono i vulcani a scudo rispetto agli stratovulcani? 10x, 100x, 1000x

3. Quanto più elevati sono gli stratovulcani rispetto ai coni di cenere? 10x, 100x, 1000x

4. Quanto più grandi sono le cupole di lava rispetto al Coni di cenere? 10x, 100x, 1000x.

5. Quale sarebbe il modo migliore per distinguere una cupola lavica da un cono di scorie?

6. Quanto più ampia è un vulcano a scudo rispetto ad un cono di scorie? 100x, 1000x, 10.000x, 100.000x

Risposte:

1. i vari tipi di Vulcano non possono essere distinti solo in base alle dimensioni. Coni di cenere e cupole di lava sono di dimensioni simili e devono essere confrontati in un modo diverso per poterli distinguere. Alcuni vulcani sono più piccoli o più grandi di altri vulcani dello stesso tipo, e cercando di classificarli solo attraverso la loro dimensione potrebbe essere fuorviante.

2. 10x

3. 10x

4. Stesse dimensioni

5. Guardando i materiali vulcanici eruttati: le cupole di lava eruttano materiale felsico (sialico – acido), mentre i coni di scorie eruttano materiale mafico (femico – basico).

6. 100x

BIBLIOGRAFIA

Mattox, S.R. 2000. Teaching the basics about volcanoes to K–16 students. Journal of Geoscience Education 48 (5):576–77.

 Download Holocene Volcanoes Network Link (Apri in Google Earth)E' sufficiente aprire il file .kml per visualizzare i dati. Prima di uscire dal programma verrà richiesto di salvare o meno i dati provvisori.