Un ecosistema è formato dalla comunità di organismi viventi e dalle componenti non-viventi di quell’ambiente (aria, acqua, suolo), che interagiscono come un tutto (sistema).

Esempio di ecosistema: il Mar dei Sargassi

Equilibrio di un ecosistema, modello preda-predatore

In ecologia la sostenibilità indica la capacità di sostenere (mantenere) il proprio stato; indica come i sistemi biologici siano in gradi di rimanere diversificati e produttivi nel tempo. Per esempio delle foreste o delle paludi che hanno molti anni e rimangono vive e in salute costituiscono degli esempi di sistemi sostenibili.

Per quanto riguarda le azioni (o i processi) compiute (portati avanti) dall'uomo, un'azione (o un processo) si dice sostenibile se non sottrae risorse alle generazioni future o ad altre popolazioni.

In particolare si parla di sviluppo sostenibile quando ci riferiamo a quattro domini che risultano tra loro interconnessi: ecologia, economia, politica e cultura.

La Dichiarazione del Millennio delle Nazioni Unite (2000), individua i principi e le difficoltà per uno sviluppo sostenibile, già inserito nell'Agenda 21 delle Nazioni Unite, così come venne definita nella Conferenza delle Nazioni Unite su Ambiente e Sviluppo tenutasi a Rio de Janeiro nel 1992.

3R = Reduce, Reuse, Recycle

L'inquinamento è una forma di contaminazione di aria, acqua o suolo con sostanze tossiche, nocive per gli esseri viventi (piante, animali, uomo).

L’inquinamento provoca modifiche ambientali che possono alterare l’equilibrio di un ecosistema.

Esistono inquinanti primari, sono quelli che vengono immessi direttamente in atmosfera (per esempio monossido di carbonio e particolato) e inquinanti secondari, che si formano a causa di successive reazioni chimiche.

I principali inquinanti atmosferici sono

• composti dello zolfo: il principale composto che contiene zolfo è il biossido di zolfo (SO2)
• composti dell'azoto: ossidi di azoto NOx (NO e NO2)
• composti del carbonio, monossido di carbonio (CO) - è un gas tossico - e anidride carbonica CO2 (tra i principali gas serra)
• particolato, particelle solide che si classificano in base al loro diametro medio, in particolare si considerano grossolane quelle con diametro maggiore di 2.5 µm e fini quelle con diametro inferiore a 2.5 µm.
• idrocarburi (HC)

• fonti antropiche: traffico veicolare, riscaldamento domestico, industrie e attività artigianali,, agricoltura e altre attività.
• fonti naturali: vulcani (SO2), incendi (PM10)

L'effetto serra è un fenomeno atmosferico-climatico che indica la capacità di un pianeta di trattenere nella propria atmosfera parte dell'energia proveniente dalla sua stella (per il pianeta Terra la stella di riferimento è il Sole).

Esso fa parte dunque dei complessi meccanismi di regolazione dell'equilibrio termico di un pianeta e agisce attraverso la presenza in atmosfera di alcuni gas - detti appunto gas serra - che hanno come effetto globale quello di mitigare la temperatura dell'atmosfera isolandola parzialmente dalle grandi escursioni termiche a cui sarebbe soggetto il pianeta in loro assenza (senza atmosfera la temperatura della Terra sarebbe di -200 °C).

I principali gas serra sono il vapore acqueo (H2O), anidride carbonica (CO2), protossido di azoto (N2O) e metano (CH4).

Questi gas infatti, per le proprie particolari proprietà molecolari-spettroscopiche, risultano trasparenti alla radiazione solare entrante ad onda corta, ma opachi alla radiazione infrarossa ad onda lunga (circa 15 micron) riemessa dalla superficie del pianeta riscaldata dai raggi solari diretti.

L'effetto serra è un fenomeno naturale che permette la vita sul pianeta.

L'incremento dei gas serra, dovuto alle attività umane, modifica il funzionamento dell'effetto serra in maniera tale che una sempre maggior quantità di calore rimane intrappolata attorno al pianeta, dando così origine al fenomeno che prende il nome di riscaldamento globale.

Le conseguenze del riscaldamento globale sono:

• desertificazione
• diminuzione delle foreste e delle terre coltivabili
• scioglimento dei ghiacciai perenni
• eventi climatici estremi (onde di calore, forti piogge)