Ο ΜΙΚΡΟΣ ΠΡΙΓΚΙΠΑΣ και οι βιογεωχημικοί κύκλοι ΣΕΝΑΡΙΟ

Ο ΜΙΚΡΟΣ ΠΡΙΓΚΙΠΑΣ και οι βιογεωχημικοί κύκλοι ΣΕΝΑΡΙΟ 1 η ΣΚΗΝΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΡΙΜ ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟ - ΦΟΙΤΗΤΡΙΕΣ ΚΑΡΙΜ: Απ όλους τους πλανήτες αυτός είναι ο πιο βρώμικος! Έκανα μεγάλο λάθος, δεν έπρεπε να έρθω εδώ. Και το τριαντάφυλλό μου; Πρέπει να το σώσω (Τέσσερα κορίτσια περνούν από μπροστά του, φοιτήτριες που θα παρουσιάσουν εργασία σε συνέδριο για την κλιματική αλλαγή.) ΓΕΩΡΓΙΑ:... και μόλις τελειώσει, θα μιλήσω εγώ και θα εκθέσω όλα τα στοιχεία που έχω συγκεντρώσει μέχρι τώρα για την κλιματική αλλαγή. ΚΑΡΙΜ: Για ποια αλλαγή λέτε αλήθεια, δεν ήταν έτσι πάντα; ΜΑΥΡΑ: Καλά, εσύ από ποιο πλανήτη ήρθες; ΚΑΡΙΜ: Προτιμώ να μη μιλήσω γι αυτό. (Κοιτάζονται με απορία.) Λέγομαι Καρίμ. ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Εγώ Μαριάννα! ΜΑΥΡΑ: Μαύρα! ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Νικολέτα! ΓΕΩΡΓΙΑ: Κι εγώ Γεωργία! 1

ΚΑΡΙΜ: Σας παρακαλώ, πρέπει να με βοηθήσετε να σώσω το τριαντάφυλλό μου. ΜΑΥΡΑ: Και από τι κινδυνεύει το τριαντάφυλλό σου; ΚΑΡΙΜ: Κάναμε μεγάλο ταξίδι. Τα φυτά έχουν ρίζες και θέλουν να μένουν κάπου μόνιμα, δεν τους αρέσουν καθόλου τα ταξίδια. Είναι πολύ ταλαιπωρημένο, χρειάζεται επειγόντως άνθρακα, άζωτο, οξυγόνο και νερό, ουσίες που δεν ξέρω πού να βρω. ΜΑΥΡΑ: Τελικά, είσαι αλήθεια από άλλο πλανήτη! ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Μα οι ουσίες αυτές γύρω μας αφθονούν και η φύση έχει δρόμους φυσικούς ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Ο άνθρακας για παράδειγμα βρίσκεται παντού στην ατμόσφαιρα, στα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα. Από την ατμόσφαιρα εισέρχεται στους ζωντανούς οργανισμούς και στη συνέχεια εξέρχεται και επιστρέφει πάλι σ αυτή, ακολουθεί δηλαδή ένα βιογεωχημικό κύκλο. ΓΕΩΡΓΙΑ: Θα σας εξηγήσω εγώ. Επειδή ο πλανήτης μας δε δέχεται ύλη από το διάστημα... ΜΑΥΡΑ:...με εξαίρεση κάτι μετεωρίτες που πέφτουν πού και πού... (Η Μαύρα περιεργάζεται τον Καρίμ.) ΓΕΩΡΓΙΑ:...η ύλη που υπάρχει διαθέσιμη στη βιόσφαιρα, αν και αρκετή, είναι περιορισμένη και χημικά στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη ζωή, όπως ο άνθρακας ή το άζωτο, πρέπει να κυκλοφορούν, ώστε να γίνονται εκ νέου διαθέσιμα. ΚΑΡΙΜ: (με θαυμασμό) Δηλαδή εσείς ξέρετε πώς ο άνθρακας από την ατμόσφαιρα εισέρχεται στους οργανισμούς και πώς μπορεί πάλι να επιστρέψει σ αυτή; (Τα κορίτσια κοιτάζονται και συμφωνούν.) Θα μου πείτε; ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Και βέβαια! 2

1 ο ΜΕΡΟΣ: Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζεις πως η διαδικασία εισόδου του άνθρακα στους οργανισμούς γίνεται από τους παραγωγούς, δηλαδή τα φυτά, όπως το τριαντάφυλλό σου. ΚΑΡΙΜ: Δηλαδή το τριαντάφυλλό μου παίρνει μόνο του τον άνθρακα που χρειάζεται; (Νεύουν καταφατικά.) Και πώς γίνεται αυτό; ΜΑΥΡΑ: Με τη φωτοσύνθεση! Τα φυτά προσλαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και νερό από το έδαφος. Αυτές οι ανόργανες χημικές ενώσεις με τη συμβολή της ηλιακής ακτινοβολίας αντιδρούν και έτσι ελευθερώνεται οξυγόνο στην ατμόσφαιρα ενώ μέσα στο φυτό σχηματίζεται γλυκόζη, μια οργανική ένωση στην οποία αποθηκεύεται με τη μορφή της χημικής ενέργειας όλη η φωτεινή ενέργεια που δεσμεύτηκε από τον Ήλιο. ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Με τη φωτοσύνθεση δηλαδή, δε δεσμεύεται μόνο ο άνθρακας αλλά και η ηλιακή ενέργεια. Εμείς, οι άνθρωποι δεν μπορούμε να πάρουμε ενέργεια απευθείας από τον Ήλιο ώστε να τη χρησιμοποιήσουμε για τις ανάγκες του οργανισμού μας, όση ηλιοθεραπεία και να κάνουμε. Οι παραγωγοί δεσμεύουν την ηλιακή ενέργεια, τη μετατρέπουν σε χημική και την αποθηκεύουν στα μόρια της γλυκόζης. Οι καταναλωτές προσλαμβάνουμε την απαιτούμενη ενέργεια με τις τροφές μας. ΓΕΩΡΓΙΑ: Ένα μέρος της γλυκόζης, αλλά και άλλων οργανικών ενώσεων που συντίθενται από τους παραγωγούς, χρησιμοποιείται κατά την κυτταρική αναπνοή, προκειμένου να απελευθερωθεί ενέργεια για την κάλυψη των αναγκών τους. Με τη διαδικασία αυτή, τα φυτά προσλαμβάνουν οξυγόνο από την ατμόσφαιρα, το οποίο οξειδώνει τη γλυκόζη. Έτσι ελευθερώνονται εκτός από την πολύτιμη ενέργεια που προαναφέραμε και δύο αέρια, διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμοί. ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Με αυτόν τον τρόπο το διοξείδιο του άνθρακα επιστρέφει στην ατμόσφαιρα και ένας κύκλος κλείνει. 3

ΚΑΡΙΜ: Μπράβο σου Τριαντάφυλλο! Φαίνεται να τα καταφέρνεις μια χαρά με τον άνθρακα και το νερό και το οξυγόνο! ΜΑΥΡΑ: Νοιάζεσαι πολύ για το λουλούδι σου! Φαίνεται πολύ σημαντικό για σένα! ΚΑΡΙΜ: «Το κοίταζα που έβγαλε το πρώτο του βλαστάρι, που ξεδίπλωσε το πρώτο του πέταλο! Ο καιρός που πέρασα μαζί του το κάνει μοναδικό!» Ο κύκλος που μου περιγράψατε είναι απαραίτητος για όλους τους παραγωγούς! Αναρωτιέμαι όμως τι γίνεται με τους οργανισμούς που δεν φωτοσυνθέτουν, αυτοί πώς προσλαμβάνουν άνθρακα; 2 η ΣΚΗΝΗ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ) ΗΛΙΟΣ- ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ- ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΕΣ- ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΕΣ- ΝΕΦΕΛΕΣ ΚΑΡΙΜ - ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟ- ΦΟΙΤΗΤΡΙΕΣ ΜΑΥΡΑ: Η πορεία του άνθρακα στα οικοσυστήματα ακολουθεί τη ροή της ενέργειας δηλαδή μέσω των τροφικών αλυσίδων. Αυτό γίνεται γιατί η χημική ενέργεια που περνάει από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο βρίσκεται μέσα στις οργανικές ενώσεις. ΓΕΩΡΓΙΑ: Έτσι, από το υπόλοιπο μέρος της οργανικής ύλης που έχει παραχθεί από τους παραγωγούς ένα μέρος μεταβιβάζεται ως τροφή στους καταναλωτές, ενώ ένα άλλο καταλήγει στο έδαφος ως νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρποί, κλαδιά ) ΜΑΥΡΑ:...μαζί με τη νεκρή οργανική ύλη ζωικής προέλευσης (τρίχες, απεκκρίσεις, περιττώματα ) ΚΑΡΙΜ: Και τι θα απογίνουν τα φύλλα που πέφτουν από το τριαντάφυλλό μου; Τι υπάρχει στο έδαφος; -Α-ΠΟΙ-ΚΟ-ΔΟ-ΜΗ-ΤΕΣ- 4

ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Πρόκειται για βακτήρια και μύκητες του εδάφους που αποικοδομούν τη νεκρή οργανική ύλη, τη μετατρέπουν δηλαδή σε ανόργανη και την αποθέτουν στο έδαφος. ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Τόσο στους καταναλωτές, όσο και στους αποικοδομητές η οργανική ύλη οξειδώνεται, με αποτέλεσμα αφ ενός την απελευθέρωση ενέργειας που χρησιμοποιείται για την κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών και αφετέρου την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα που επιστρέφει στην ατμόσφαιρα. ΚΑΡΙΜ: Δηλαδή, με τη φωτοσύνθεση το διοξείδιο του άνθρακα προσλαμβάνεται από τους παραγωγούς και παράγεται γλυκόζη. Ο άνθρακας μέσω των τροφικών αλυσίδων περνά σε όλα τα τροφικά επίπεδα και με την κυτταρική αναπνοή, μια διαδικασία που γίνεται από όλους τους οργανισμούς, οξειδώνεται η γλυκόζη και έτσι επιστρέφει το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα! ΜΟΥΣΙΚΗ- ΧΟΡΟΣ- ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΟΥΣΙΩΝ 2 ο ΜΕΡΟΣ: Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ 3 η ΣΚΗΝΗ ΚΑΡΙΜ ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟ - ΝΙΚΟΛΕΤΑ ΜΑΥΡΑ - ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΡΙΜ: Αξιοθαύμαστος ο κύκλος του άνθρακα! Το άζωτο, που είναι εξίσου σημαντικό, ακολουθεί κι αυτό κάποιον παρόμοιο κύκλο; (Κοιτάζει το τριαντάφυλλο με απορία.) ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Το άζωτο είναι πράγματι σημαντικό χημικό στοιχείο για τη ζωή γιατί είναι συστατικό πολλών βιομορίων όπως των νουκλεϊκών οξέων και των πρωτεϊνών. Όμως ενώ αφθονεί στην ατμόσφαιρα, όπου αποτελεί το 78% κατά όγκο, είναι αδρανές, οπότε ως μοριακό άζωτο δεν μπορεί να αξιοποιηθεί από τους παραγωγούς. 5

ΚΑΡΙΜ: Δηλαδή, το τριαντάφυλλό μου δεν μπορεί να πάρει το άζωτο που χρειάζεται απευθείας από την ατμόσφαιρα! Και τι θα απογίνει; ΜΑΥΡΑ: Μην ανησυχείς! Η εισαγωγή του ατμοσφαιρικού αζώτου στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων γίνεται με μια διαδικασία που λέγεται αζωτοδέσμευση, κατά την οποία το ατμοσφαιρικό άζωτο μετατρέπεται σε μορφές αξιοποιήσιμες από τους παραγωγούς. ΓΕΩΡΓΙΑ: Να σας περιγράψω την ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση; Ωραία! Κατά τη διάρκεια των καταιγίδων το άζωτο απορροφά ενέργεια από τις αστραπές και τους κεραυνούς και παύει να είναι αδρανές. Έτσι αντιδρά είτε με τους υδρατμούς σχηματίζοντας αμμωνία, είτε με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σχηματίζοντας νιτρικά ιόντα. Τα προϊόντα αυτά μεταφέρονται με τη βροχή στο έδαφος κι έτσι θα μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν από τους παραγωγούς. ΚΑΡΙΜ: Ορίστε λοιπόν, η λύση βρίσκεται στις καταιγίδες! ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Όχι ακριβώς, γιατί η ατμοσφαιρική κατέχει μόλις το 10% της συνολικής αζωτοδέσμευσης! Το υπόλοιπο 90% το κατέχει η βιολογική, η οποία πραγματοποιείται από ελεύθερους ή συμβιωτικούς μικροοργανισμούς! ΚΑΡΙΜ: Τι πράγμα; ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Καλά άκουσες, αζωτοδεσμευτικά βακτήρια! ΜΑΥΡΑ: Τα σημαντικότερα είναι αυτά που ζουν συμβιωτικά στις ρίζες των ψυχανθών (φασολιά, μπιζελιά, φακή, σόγια ) σε ειδικά εξογκώματα που λέγονται φυμάτια. Έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν το ατμοσφαιρικό άζωτο και να το μετατρέπουν σε νιτρικά ιόντα, τα οποία μπορούν να απορροφηθούν από τα ψυχανθή. Αυτός άλλωστε είναι και ο λόγος που τα όσπρια είναι πλούσια σε πρωτεΐνες. 6

4 η ΣΚΗΝΗ (ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΣΗ) ΧΟΡΟΣ ΜΟΥΣΙΚΗ ΤΡΑΓΟΥΔΙ - ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΟΥΣΙΩΝ ΨΥΧΑΝΘΕΣ ΝΕΦΕΛΕΣ - ΑΖΩΤΟΔΕΣΜΕΥΤΙΚΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ -ΒΡΑΧΟΙ Άζωτο, άζωτο, άζωτο, άζωτο στον ουρανό. Είμαστε βακτήρια αζωτοδεσμευτικά Το άζωτο βουτάμε από ψηλά, στο έδαφος το πάμε με χαρά. Άζωτο, άζωτο, άζωτο, άζωτο στο έδαφος. 5 η ΣΚΗΝΗ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ) ΨΥΧΑΝΘΗ - ΦΥΤΑ - ΖΩΑ- ΝΕΦΕΛΕΣ - ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΤΙΚΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ - ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΗΤΙΚΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ - ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΕΣ ΚΑΡΙΜ ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟ ΦΟΙΤΗΤΡΙΕΣ- ΒΡΑΧΟΙ ΜΑΥΡΑ: Τα φυτά χρησιμοποιούν τα νιτρικά ιόντα που προσλαμβάνουν από το έδαφος, είτε με τη διαδικασία της βιολογικής... ΓΕΩΡΓΙΑ:...είτε με αυτήν της ατμοσφαιρικής αζωτοδέσμευσης... ΜΑΥΡΑ:...προκειμένου να συνθέσουν τις αζωτούχες ενώσεις τους όπως τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα. ΓΕΩΡΓΙΑ: Το άζωτο που υπάρχει στις ουσίες αυτές διακινείται μέσω των τροφικών αλυσίδων στις διάφορες τάξεις των καταναλωτών ώστε να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση των πρωτεϊνών. ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Όμως τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα εγκαταλείπουν στο έδαφος νεκρή οργανική ύλη όπως είναι οι καρποί, τα φύλλα, το τρίχωμα, που φυσικά περιέχουν άζωτο. Τα ζώα επίσης αποβάλλουν αζωτούχα προϊόντα του μεταβολισμού τους, όπως είναι η ουρία και το ουρικό οξύ. 7

ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Όλες αυτές οι ουσίες διασπώνται από τους αποικοδομητές του εδάφους μέσα από μια διαδικασία που καταλήγει στην παραγωγή αμμωνίας. -Α-ΠΟΙ-ΚΟ-ΔΟ-ΜΗ-ΤΕΣ- Άζωτο, άζωτο, άζωτο, στην αμμωνία άζωτο. ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Η αμμωνία που συγκεντρώνεται στο έδαφος υφίσταται τη δράση των νιτροποιητικών βακτηρίων του εδάφους και μετατρέπεται σε νιτρικά ιόντα. Είμαστε βακτήρια, νιτροποιητικά. Την αμμωνία παίρνουμε από τη μια κι από την άλλη δίνουμε ιόντα νιτρικά. Άζωτο, άζωτο, άζωτο, ιόντα νιτρικά. ΓΕΩΡΓΙΑ: Τα νιτρικά ιόντα, όπως είπαμε πιο πριν, προσλαμβάνονται από τα φυτά και έτσι ένας κύκλος αζώτου κλείνει! ΚΑΡΙΜ: Και πώς επιστρέφει το άζωτο στην ατμόσφαιρα; ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Τη διαδικασία αυτή την αναλαμβάνουν τα απονιτροποιητικά βακτήρια του εδάφους. Είμαστε βακτήρια απονιτροποιητικά. Τα νιτρικά ιόντα παίρνουμε, το άζωτο ψηλά το στέλνουμε. Άζωτο, άζωτο, άζωτο, άζωτο στον ουρανό. 8

ΕΠΙΛΟΓΟΣ 6 η ΣΚΗΝΗ ΚΑΡΙΜ ΦΟΙΤΗΤΡΙΕΣ - ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟ ΚΑΡΙΜ: Είναι τόσο θαυμαστή η σοφία της φύσης! Όλα λειτουργούν τόσο τέλεια σ αυτόν τον κύκλο της ζωής! Το τριαντάφυλλό μου θα είναι ασφαλές εδώ, μαζί σας. Εγώ μπορώ να φύγω τώρα. Αντίο μικρό μου τριαντάφυλλο! (Γονατίζει και χαιρετά το τριαντάφυλλο.) Τραγούδι: Το τραγούδι της ερήμου «Αυτό που ομορφαίνει την έρημο είναι ότι κάπου μέσα της κρύβεται ένα πηγάδι!» Νιώθω τυχερός που σας γνώρισα, σας ευχαριστώ! ΜΑΥΡΑ: Θα το προσέχουμε εμείς! ΝΙΚΟΛΕΤΑ: Μείνε ήσυχος! ΓΕΩΡΓΙΑ: Αντίο Μικρέ Πρίγκιπα! ΜΑΡΙΑΝΝΑ: Καλό ταξίδι! ΚΑΡΙΜ: Να ξέρετε, έχετε έναν υπέροχο, μοναδικό πλανήτη! Πρέπει να τον αγαπάτε και να τον προσέχετε! Τραγούδι: Ο μικρός πρίγκιπας 9

Συγγραφείς σεναρίου: Λυδία Λεοντάρη (ήρωες, πλοκή) (lleontari@hotmail.com) Δέσποινα Χαραλαμπέλλη (επιστημονικό μέρος) (despinachara7@gmail.com) 10