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Affondando nel blu, i misteri dei canyon sottomarini e dei vortici oceanici profondi

livello medio

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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: na
AREA: OCEANI
parole chiave: morfologia, canyon, geologia

Cosa sappiamo dei fondali abissali?
Per assurdo conosciamo ancora molto poco degli abissi del mare sia dal punto di vista biologico che oceanografico. Nelle profondità degli oceani esistono canyon di dimensioni equivalenti se non maggiori del più noto Grand canyon statunitense. Queste spaccature spezzano la continuità delle piattaforme continentali con profonde fenditure che raggiungono le piane abissali.

Spesso questi canyon sottomarini si estendono dalla costa fino al profondo bordo del mare della piattaforma. Ma come si formarono? Ci sono molte teorie sulla loro origine che non si escludono l’una dall’altra. In generale violenti fenomeni geologici e atmosferici, che avvennero in Ere lontane, causarono queste gigantesche fenditure della Terra modificando profondamente i contorni dei fondali.

queste spaccature, originatesi milioni di anni orsono, si spingono verso il largo sprofondando negli abissi, antiche testimonianze di quando i mari erano molto più bassi

Ad esempio, alcuni canyon si formarono durante le glaciazioni, altri a causa del trasporto dei sedimenti a seguito di frane sottomarine di enormi masse di roccia e sedimenti a seguito dell’idrodinamismo (in particolare durante violente tempeste) o per movimenti orizzontali e verticali delle morfologie geologiche dovuti ad eventi sismici legati alla frizione delle falde.  Nel primo caso, la profondità dei canyon dipende dalla composizione delle rocce e dai materiali pesanti che vengono trasportati verso il basso durante questi movimenti franosi.


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La ricerca oceanografica ha individuato molti di questi antichi canyon che rappresentano strutture geomorfologiche ancor oggi poco conosciute. Molti dei canyon si generarono nelle Ere geologiche quando i livelli dei mari erano più bassi a causa delle glaciazioni. Un tempo lontano questi canyon erano in superficie ed ospitavano fiumi che scavavano le pareti del canyon (come il grande fiume Colorado nel Grand canyon), e trasportavano sedimenti e detriti in mare. L’innalzamento dei mari, al termine delle glaciazioni, li ha portati negli abissi. 

Il canyon sottomarino più grande e profondo mai scoperto è stato trovato nel mezzo del Mare di Bering ed è stato chiamato Zhemchug Canyon. Le sue dimensioni sono straordinarie: per dare un’idea è più profondo del Grand Canyon, che ha un’altezza rispetto alla sua base di soli 1857 metri, ed ha un rilievo verticale che scende dalla piattaforma poco profonda del Mare di Bering fino alle profondità del Bacino aleutiano fino ad una profondità di 2600 metri, estendendosi su un’area di 11.350 chilometri quadrati con un volume di 5800 chilometri cubici. Il canyon di Zhemchug ha due rami principali, ciascuno più grande dei canyon marginali continentali più famosi, come quelli del Monterey Canyon.

In quelle fredde e profonde acque ricche di ossigeno, flussi di correnti trasportano nutrienti plantonici che risalgono dalle profondità del canyon, fornendo sostentamento ad un’enorme varietà di forme di vita. 

Un granchio reale d’oro (Aequispinus lithodes) su una spugna  raccolti durante le ricerche nel Zhemchug Canyon nel mare di Bering 

Oltre agli aspetti geologici il canyon di Zhemchug è un habitat importante per molte specie della fauna marina oceanica. Ad esempio, l’albatro a coda corta, un uccello marino in via di estinzione, si riunisce per nutrirsi sulle acque superficiali del canyon. Mammiferi marini come le foche nordiche, i delfini e molte specie di balene vivono in quelle acque. Sulle pareti rocciose si ritrovano invertebrati, coralli e spugne. Tra di essi anche dei curiosi granchi che sono stati raccolti dai ricercatori della nave di supporto M/V Esperanza la cui ricerca continua da molti anni per determinare le caratteristiche geologiche e biologiche del canyon. Nel 2016, l’oceanografa Michelle Ridgeway ha esplorato il canyon pilotando un sottomarino in una spedizione sponsorizzata da Greenpeace, raggiungendo la profondità di 536 metri, cioè un terzo di un miglio sotto la superficie.

Un altro canyon, di relativamente recente scoperta, è il Canyon di Perth, situato al largo della costa dell’Australia occidentale. Gli scienziati dell’Ocean Institute della University of Western Australia hanno condotto l’esplorazione di un canyon sottomarino  che si estende dalla piattaforma continentale per oltre 4 chilometri sul fondo oceanico. Utilizzando sistemi di mappatura all’avanguardia ed il ROV della nave da ricerca Falkor, gli oceanografi hanno esplorato il Perth Canyon ad una profondità di oltre 2000 metri mappando dettagliatamente le 154 miglia quadrate del canyon. 

batimetria del grande canyon di Perth, Australia

Anche in questo caso, il canyon sommerso si è dimostrato un hotspot straordinario per la vita marina, attirando molti mammiferi marini grazie alla sua ricchezza ittica. Durante l’esplorazione i ricercatori hanno incontrato innumerevoli organismi tra cui gli anemoni Venere ed il corallo dorato.

la vita sul fondo del canyon Zhemchug 

Inoltre sono state catalogate numerose creature di acque profonde lungo le sue pareti come stelle e coralli molli a fungo. L’esplorazione ha impiegato sistemi allo stato dell’arte, che hanno permesso di rivelare molte informazioni su queste strutture geologiche complesse ma anche di scoprire sul fondo un glider (veicolo autonomo subacqueo impiegato per le ricerche oceanografiche) che era scomparso due anni prima. Probabilmente, il canyon di Perth si formò più di cento milioni di anni fa, quando un antico fiume lo creò nella regione terrestre che separava l’Australia occidentale dall’India. Una regione geologica particolare in cui la crosta terrestre e la litosfera si trovano in condizioni tettoniche distensive. Esse, sotto l’azione delle forze generate dai movimenti convettivi del mantello terrestre sottostante, vennero separate e crearono così la profonda spaccatura.

In sintesi, lo studio di queste enormi spaccature oceaniche fornisce la possibilità di conoscere habitat straordinari dal punto di vista geologico ma anche biologico. Ma non solo. Attraverso l’analisi di dati forniti dai satelliti sono stati scoperti fenomeni oceanografici di grande importanza in prossimità dei canyon. Ad esempio, nelle vicinanze del canyon di Perth, nel giugno del 2006, è stato osservato dallo spazio un misterioso vortice profondo oceanico di 200 chilometri di diametro a mille metri di profondità.

Quale è la loro importanza?
Gli oceani hanno una funzione fondamentale perché frenano l’impatto degli scambi gassosi sul cambiamento climatico, contribuendo ad assorbire le emissioni di anidride carbonica in maniera significativa. Un’azione importante per la nostra sopravvivenza che, solo negli oceani meridionali, trattiene il 40% della CO2. Comprendete quindi l’importanza di studiare i meccanismi complessi degli oceani al fine di preservarli e assicurarci un futuro.

La scoperta di vortici profondi in queste aree ci da modo di parlare di questi fenomeni che stanno attirando sempre più l’attenzione degli scienziati perché potrebbero essere responsabili del trasferimento dell’anidride carbonica nelle profondità dell’Oceano, influenzando di conseguenza il clima del pianeta.

La natura dei grandi vortici profondi oceanici non è conosciuta ma si ritiene che siano generati dalle interazioni delle correnti e dei venti che creano formazioni a vortice di enormi dimensioni. Il vortice scoperto dal satellite fu descritto dagli scienziati come una “trappola marina mortale“, in quanto capace di risucchiare molte specie viventi, comprese le larve di pesce pelagiche che sono un importante nutrimento per le forme maggiori di vita marina. Ma quale fu il suo ruolo negli scambi chimico fisici delle masse d’acqua? Un campo ancora da scoprire.

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In uno studio pubblicato sul Journal of Fluid Mechanics, un team di scienziati ha analizzato i dati rilevati dalle immagini satellitari ed ha presentato un interesse modello matematico che li assimila a quanto avviene nelle profondità dello spazio, ovvero con un comportamento simile ai buchi neri descritti nella fisica e nella matematica. Gli scienziati ritengono che probabilmente strutture morfologiche come i canyon potrebbero facilitare la loro formazione, facendo convergere le forze che li generano. Una tesi interessante che richiederà altri studi nelle profondità degli abissi per capirne i segreti.

 

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