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Onde marine profonde identificate nel Mar Adriatico: una scoperta italiana che potrebbe avere notevoli risvolti scientifici ed economici

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Che esistessero delle onde marine profonde era già stato ipotizzato ma ora ne abbiamo la prova. Uno studio dell’Istituto di scienze marine del CNR, pubblicato su Scientific Reports, ha spiegato i meccanismi che modulano le correnti che nutrono e rinnovano gli strati abissali. La ricerca mostra il ruolo del bacino adriatico all’interno del Mediterraneo e potrebbe fornire una miglior conoscenza dei suoi meccanismi con importanti risvolti per le economie locali come l’identificazione di nuove aree di ripopolamento degli animali marini come crostacei e pesci.

Ma di cosa stiamo parlando?
Abituati alle onde marine di superficie ed al fatto che il loro effettuo si annulla in alto mare scendendo in profondità, riesce complesso capire la formazione di queste onde profonde, le Continental Shelf Waves (CSWs). In parole molto semplici stiamo parlando di fenomeni oscillatori che avvengono nelle masse d’acqua che vengono misurati tramite correntometri profondi posti in profondità dagli oceanografi per capirne le dinamiche. 

Batimetria dell’Adriatico meridionale (a) e sua posizione nel bacino del Mediterraneo (e). I contorni grigi chiari (sottili) rappresentano isobate distanziate di 250- (50- m), mentre le linee grigie scure tratteggiate rappresentano le parti del contorno considerate per l’analisi della propagazione delle onde. Le linee rosse rappresentano i transetti considerati per l’analisi della struttura cross-shelf del segnale. Gli inserti mostrano i componenti del profilo lungo (u bc, positivo verso sud) e trasversale (v bg, positivo off-shelf) della velocità della corrente vicino-inferiore osservata nel sito di ormeggio FF (b) e la struttura verticale del modello lungo- (c) e componenti di velocità trasversale (d). Le mappe sono state generate utilizzando MATLAB R2012a.

Risultati dell’analisi rotativa della velocità near-bottom osservata nei siti di ormeggio e trasporto orizzontale modellato nel bacino del Mar Adriatico meridionale, dal 25 marzo al 15 aprile 2012. I segmenti solidi blu e rossi negli spettri rotanti (pannelli a-e) evidenziano rispettivamente i componenti in senso orario e antiorario nella banda di frequenza considerati nell’analisi, ovvero 0,4-0,75 c / g (periodo da 1,3 a 2,5 giorni). I segmenti colorati tratteggiati rappresentano lo span effettivo delle bande di frequenza del buffer considerate nell’algoritmo di filtraggio (da 0,2 a 0,95 c / d). Il pannello f raffigura le ellissi medie ei coefficienti rotanti (i valori negativo e positivo indicano rispettivamente la rotazione in senso orario e antiorario) all’interno della banda di frequenza considerata, con trasporti modellati sottocampionati ogni 5 punti della griglia (circa 5 km) in entrambe le direzioni. La linea grigio scuro indica la posizione dell’isobata di 500 m menzionata nel testo; mappa generata utilizzando MATLAB R2012a.

I risultati ottenuti hanno mostrato che nella primavera del 2012 un treno di onde profonde con una lunghezza d’onda di 35-87 km ed un periodo di 2-4 giorni si generò  nei settori settentrionali del mar adriatico . Esse si propagarono verso sud, lungo il versante occidentale. Lungo il loro cammino essi modificarono la loro frequenza e l’oscillazione a causa della dispersione dovuta ai cambiamenti della morfologia del margine continentale. Questo segnale appare essere una caratteristica persistente, innescata dall’afflusso di una densa vena d’acqua che si forma nel Mare Adriatico settentrionale e che presenta fenomeni di risalita lungo ampi settori del versante continentale. I ricercatori sono arrivati a queste conclusioni grazie all’analisi di dati registrati al largo della Puglia e dei risultati prodotti da nuovi modelli matematici che elaborano simultaneamente la situazione idrodinamica, atmosferica e delle onde. Questo complesso studio ha spiegato i meccanismi che modulano le forti correnti che nutrono e rinnovano l’intero fondale adriatico. La ricerca rivaluta il ruolo del bacino adriatico all’interno del Mediterraneo e, in tempi brevi, si potrà avere una miglior identificazione delle aree di ripopolamento ittico all’interno del bacino.

Ma come si è arrivato a queste conclusioni?
La scoperta merita di essere raccontata. Fin dalla fine degli anni ’80 era stata ipotizzava l’esistenza di tali onde profonde nel Mar Adriatico, ma solo questo studio dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Ismar-Cnr) di Venezia ha permesso di registrarlo al largo delle coste della Puglia. Il frutto di questo lavoro, durato due anni,  è stato realizzato grazie al progetto H2020 CEASELESS finanziato dall’Unione Europea e al Progetto Bandiera Ritmare del CNR finanziato dal Ministero dell’istruzione, università e ricerca.

Il ricercatore dell’ISMAR CNR,  Davide Bonaldo, autore dello studio, descrive: “In via del tutto generale, una continental shelf wave (CSW) può essere vista come una modulazione di una corrente marina, caratterizzata da una natura oscillatoria rispetto al suo moto ‘medio’: in pratica, a causa della presenza di dislivelli nei fondali marittimi, le correnti profonde assumono periodicamente una velocità superiore alla media innescando dei veri e propri meandri sottomarini. Questo avviene in conseguenza della combinazione della rotazione terrestre e della particolare geometria del fondale. Nel caso esaminato queste onde interessano una porzione di margine continentale compresa tra i 200 e 1000 metri di profondità, coprendo una distanza di circa 50 chilometri dalla piattaforma continentale verso il largo e viceversa. Le velocità associate a queste pulsazioni variano in base alla profondità: generalmente diminuiscono a maggior profondità con l’aumentare dello spessore della colonna d’acqua trasportata; in alcuni siti,  comunque, le correnti di fondo sono arrivate a velocità prossime a 1 m/s, valore molto alto per ambienti così profondi”.

Posizione dei transetti utilizzati nella caratterizzazione della morfologia del margine continentale (a, con contorni grigi leggeri spessi e sottili che rappresentano isobate distanziate di 250- e 50 m rispettivamente) e confronto tra la batimetria realistica ingerita nel modello numerico e l’adattamento idealizzato in  forma esponenziale, nord (b) e sud (c) del canyon di Bari. Mappa generata utilizzando MATLAB R2012a.

In questo studio i ricercatori si sono concentrati su un particolare tipo di onde che si propagano lungo il margine continentale come Continental Shelf Waves (CSWs), nel Mar Adriatico meridionale. Il Mare Adriatico è un bacino epicontinentale del Mar Mediterraneo orientale che se vogliamo agisce come un “motore freddo” per la circolazione termoalina mediterranea, a causa della formazione di masse dense di acqua attraverso il raffreddamento e l’evaporazione in inverno. La possibile presenza di queste onde sul Margine Adriatico Meridionale (SAM) era stata teoricamente ipotizzata nel 1990  ma  i dati acquisiti dagli strumenti non erano mai stati inquadrati in una spiegazione olistica in grado di descrivere il fenomeno nella sua complessità. L’approccio multidisciplinare ha dimostrato come le quantità di calore, carbonio, ossigeno e sedimenti che vanno ad approvvigionare il fondo del bacino adriatico siano fortemente influenzate dai moti marini pulsanti, e come a sua volta l’Adriatico ricopra un ruolo fondamentale nella stabilità climatica dell’intera regione mediterranea.

Gli aspetti pratici
Questa scoperta può portare in futuro ad un certo numero di applicazioni pratiche sia nel campo scientifico che economico. Avere un quadro della dinamica delle masse d’acqua consentirà  infatti di ottimizzare le ricerche, di posizionare con maggiore precisione gli strumenti di misura per future ricerche, e permettere di avere dati più accurati e sempre più localizzati. I ricercatori del CNR sono arrivati a queste conclusioni grazie all’analisi multidisciplinare dei dati raccolti, dimostrando come gli scambi termici, di carbonio, ossigeno e sedimenti che vanno ad approvvigionare il fondo del bacino adriatico siano fortemente influenzati da questi moti marini pulsanti. La comprensione de moti all’interno del Mar Adriatico potrebbe far comprendere il suo ruolo nella stabilità climatica dell’intera regione mediterranea. La ricerca, come sempre, continua.

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