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livello elementare.
ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Correnti, maree
Immaginatevi a bordo di un’imbarcazione di quattromila anni fa, solcare le rotte costiere del Mediterraneo solo grazie alla forza dei remi o di una vela. Improvvisamente la vostra barca sembra essere stata catturata da una forza misteriosa, che vi impedisce di procedere o addirittura vi trascina via dalla vostra rotta.
I primi navigatori vedevano in quegli effetti le azioni malevoli degli Dei del mare, gli stessi capaci di scatenare violente tempeste e trascinare i marinai nelle profondità del mare. Oggi sappiamo che quei mostri sono le correnti marine, immensi fiumi che scorrono in seno al mare caratterizzati da masse d’acqua di densità diversa, che non si mescolano tra loro ma scorrono, l’una accanto all’altra, seguendo una direzione quasi costante e con una velocità che a volte varia durante il giorno.
schema delle correnti marine – image Free – da link – autore Miguel Angel
Esistono diversi tipi di correnti marine descritte in relazione alle loro caratteristiche. Parliamo di correnti costiere, di mare aperto, superficiali e di profondità, stabili o stagionali che i navigatori, al di là delle superstizioni e credenze, hanno imparato a sfruttare nei secoli per scoprire nuove terre. Sebbene lo studio delle correnti sia molto importante per i naviganti, suggerendoci le rotte migliori, oggigiorno ci fornisce anche informazioni essenziali per comprendere l’andamento climatico del pianeta.
Vediamole ora nei dettagli
Le correnti possono essere orizzontali (sia superficiali che profonde) o verticali (ascendenti o discendenti). In particolare, quelle superficiali sono legate alle correnti di gradiente (dovute alla irregolare distribuzione della pressione sulla superficie del mare, vento) ed alla differenza di densità delle masse d’acqua adiacenti (legata alla loro temperatura e salinità).
la direzione del vento provoca la generazione sotto costa di correnti che possono essere molto pericolose per diportisti, bagnanti e subacquei – disegno NOAA What is upwelling? (noaa.gov)
Gli effetti delle correnti di gradiente sono minori in alto mare e tendono ad aumentare in prossimità della costa. In questo caso, è il vento a farla da padrone: se l’ intensità del vento è forte, esso spinge notevoli masse d’acqua in direzione della costa che, non potendo ritornare verso il largo (a causa del vento contrario), creano forti correnti che scorrono parallelamente alla costa.
Non ultimo, gli effetti del vento e delle correnti che ne derivano sono legati al fetch, l’area della superficie marina in cui il vento soffia con direzione costante. Un parametro importante da conoscere per i naviganti perché maggiore è il fetch e maggiore sarà il moto ondoso che subiremo sotto l’effetto del vento.
Gli alisei, chiamati trade winds, soffiano nelle zone tropicali. (In figura sono mostrati anche i venti occidentali, chiamati westerlies, presenti a latitudini maggiori) – autore Kaidor File:Earth Global Circulation – en.svg – Wikimedia Commons
Altre correnti sono quelle di deriva, legate all’azione di trascinamento creato dall’attrito esistente tra la massa d’aria in movimento e quella superficiale del mare. Le masse d’acqua subiscono gli effetti dei venti costanti. Ricordo gli alisei che spirano regolari per tutto l’anno in direzione dell’equatore. La loro velocità media è bassa (intorno ai 13 nodi fino ad un picco massimo di 18 nodi). Altri venti coinvolti nei movimenti delle masse d’acqua sono i monsoni, venti periodici che seguono direzioni mutevoli, da terra verso il mare o dal mare verso terra in funzione della stagione, condizionando profondamente il clima asiatico. La loro intensità è pari a circa l’1,5 % della velocità del vento che l’ha generata per cui l’azione sulle correnti superficiali è molto variabile durante l’anno.
Un gioco di forze
Le correnti di gradiente e quelle di deriva spingono quindi le masse d’acqua in una ben determinata direzione, che dipenderà ovviamente dai venti prevalenti. In realtà, esse subiscono una deviazione, verso destra nell’emisfero nord o verso sinistra nell’emisfero meridionale, dovuta alla rotazione terrestre causata dalla forza di Coriolis.
Ma non è la sola
La direzione e intensità delle correnti marine subisce l’influenza di fattori geomorfologici legati sia alla variazione della profondità (dall’alto mare alla linea di costa le profondità tendono a diminuire) sia dalla presenza di conformazioni particolari come baie, golfi o acque ristrette.
Altro fattore importante è legato alle differenze di temperatura e densità delle masse d’acqua tra l’equatore e i poli terrestri che alimentano le correnti di acque profonde come la circolazione termoalina, grandi nastri di correnti che attraversano gli oceani e che hanno una grande importanza per la nostra sopravvivenza.
Nell’Oceano Atlantico, alle alte latitudini (a sud-est della Groenlandia nei pressi dell’Islanda) l’acqua sprofonda sia per la bassa temperatura, sia per l’elevata salinità (a causa delle basse temperature che formano la banchisa, i sali vanno ad arricchire le acque marine).
Circolazione termoalina – Fonte Hugo Ahlenius UNEP
La massa d’acqua fredda immersa, spostandosi verso l’equatore, perde di densità (a causa dell’aumento delle temperature avviene una diminuzione della salinità e quindi della densità) e tende quindi a risalire verso la superficie. Questa risalita di acque profonde (upwelling) provoca un flusso di nutrienti minerali, che favorisce la produttività biologica (non a caso sono zone molto pescose) e trasporta sia energia (sotto forma di calore) che sostanze disciolte, gas e particelle insolute con l’importantissimo effetto di influenzare le condizioni meteorologiche. Questo è il motivo per cui l’analisi delle correnti è così importante, fornendoci dati sull’evoluzione climatica dl pianeta.
Ma quando apparvero le correnti sulla Terra?
Tutto si generò con la formazione dei primi oceani, stimolate dalle stesse forze che gli oceani subiscono ancora oggi. Forze legate ai movimenti del pianeta ma anche alla sua interazione con gli altri corpi extraterrestri come le maree che creano correnti più piccole ma legate all’interazione Terra – Luna. Secondo gli scienziati, l’età del primo oceano può risalire a 3,8 miliardi di anni, anche se, il ritrovamento di alcuni cristalli di zircone in Australia fanno presupporre che possano essere esistiti dei mari ancora più antichi 4,4 miliardi di anni fa, ovvero solo circa 100 milioni di anni dopo la formazione della Terra. Nel tempo le forze in gioco sul pianeta favorirono la formazione delle correnti marine che, all’epoca, avevano percorsi ben diversi dagli attuali in quanto i continenti (sarebbe meglio chiamarli supercontinenti) erano ben diversi.
Nell’evoluzione del pianeta, i continenti cambiarono più volte posizione, spezzandosi e ricongiungendosi in maniera diversa molte volte. Di conseguenza i regimi delle correnti cambiarono generando flussi a volte molto diversi nelle diverse Ere.
Considerando il processo geologico continuo del pianeta, che comporta lo spostamento delle zolle modificando la morfologia dei continenti, le correnti attuali sono quindi ben diverse di quelle di milioni di anni fa e lo saranno anche nel prossimo futuro. Un’astronave che tornasse sulla Terra fra cento milioni di anni troverebbe un pianeta decisamente diverso da quello attuale, in cui anche i mari potrebbero avere dimensioni e conformazioni diverse. Su una scala di analisi più ravvicinata, le correnti attuali non sono molto diverse di quelle di un migliaio di anni fa. I marinai greci che solcavano il Mediterraneo trovavano le stesse correnti di quelle odierne. Con l’avvento degli studi dell’oceanografia moderna, supportati da strumentazioni più evolute, è stato possibile comprendere meglio le dinamiche delle masse d’acqua, osservando in maniera empirica i loro movimenti in condizioni particolari e ripetibili. Oggi questi spostamenti sono osservabili grazie ai satelliti che ci consentono di analizzare meglio le correnti oceaniche dallo spazio e, soprattutto, in tempi decisamente più brevi di cinquant’anni fa.
Osservare le correnti marine ci consente quindi di comprendere maggiormente le dinamiche delle masse d’acqua e prevedere gli effetti biologici e climatologici che ne derivano.
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