Dalla terra all'uomo: un viaggio nelle rocce e nei suoli alla scoperta degli elementi utili alla vita

Gli stati della materia: solido, liquido, gas. La classificazione della materia in base alla composizione: elementi composti, miscele. La legge periodica e la tavola periodica degli elementi.
Introduzione al tema rocce; distinzione tra clasti - cristalli; descrizione di rocce di differente natura; discussione su ambienti e processi di formazione
Dagli atomi alle molecole: il concetto di legame chimico. Rappresentazione dei composti: formule chimiche e modelli molecolari. Le interazioni di non-legame: il riconoscimento molecolare come strumento per la costruzione di strutture complesse. I non-metalli utili alla vita: C, N, O, S e P fondamentali per la costruzione di proteine, zuccheri, lipidi e acidi nucleici.
Il funzionamento del sistema suolo negli ambienti naturali e i fattori che ne governano lo sviluppo. La genesi del suolo per trasformazione delle rocce e le dinamiche della materia organica nei suoli naturali: processi e fattori della pedogenesi, con particolare accento sul fattore biotico. Come i cambiamenti climatici in atto influenzano la composizione dei suoli e delle rocce, alterando la biodisponibilità di minerali, metalli e altri elementi. L'impatto dell'uomo sulla terra: origini antiche di un equilibrio oggi in gioco.
La gestione agronomica dei suoli per soddisfare i fabbisogni delle colture, con particolare riferimento alla concimazione. Di cosa hanno bisogno le piante coltivate: la necessità di tecniche di coltivazione che consentano di soddisfare queste necessità. La gestione del suolo coltivato: cenno alle lavorazioni del terreno e alla fertilizzazione. La concimazione per soddisfare la necessità di elementi essenziali da parte delle colture. I concimi minerali. Cenno ai concimi organici.
Partendo dai sei elementi necessari presenti nel corpo umano, si passerà ad illustrare quali altri elementi sono indispensabili alla vita, da quelli più abbondanti come calcio, potassio, magnesio, ferro e sodio, a quelli presenti in tracce come rame, zinco, cobalto, nichel e manganese.
La provenienza e i processi di produzione dei fertilizzanti di sintesi: il ciclo dell'azoto, del fosforo e del potassio in natura e il ruolo giocato dall'intervento dell'uomo. Il processo Haber-Bosch per la produzione di azoto di sintesi. I giacimenti di fosfati e di minerali potassici
Analisi cartografica di dati reali di terremoti, vulcani, topografia e età crosta oceanica; distribuzione elementi utili/critici; accessibilità e ricarica. Distribuzione di elementi utili nelle rocce e nel pianeta.