{"id":75167,"date":"2022-10-17T00:01:02","date_gmt":"2022-10-16T22:01:02","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=75167"},"modified":"2023-06-19T16:08:33","modified_gmt":"2023-06-19T14:08:33","slug":"svelato-il-mistero-dellacqua-morta-un-enigma-irrisolto-da-oltre-100-anni","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/75167","title":{"rendered":"Svelato il mistero dell\u2019acqua morta, un enigma irrisolto da oltre 100 anni"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>

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.<\/span><\/p>\nlivello medio<\/span><\/a>\n

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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA<\/span><\/strong>
PERIODO: XX-XXI SECOLO<\/span><\/strong>
AREA: OCEANI<\/span><\/strong>
parole chiave: Acqua morta, Nansen, Ekman<\/p>\n

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Nelle fonti storiche si riportano fenomeni marini inspiegabili di imbarcazioni che incontravano nella navigazione una resistenza al moto eccezionale. Oggi questo fenomeno, noto come acqua morta, \u00e8 stato <\/span>finalmente<\/span> giustificato matematicamente<\/span>.<\/span><\/strong><\/p>\n

Negli anni il mistero aveva affascinato gli scienziati che, analizzando il fenomeno da diversi punti di vista, hanno ora finalmente dimostrato la sua causa legata all\u2019influenza delle diverse densit\u00e0 nel volume della massa d\u2019acqua. La rivista scientifica Proceedings of National Academy of Sciences<\/span> <\/strong>ha pubblicato i risultati di uno studio<\/a> effettuato da esperti di meccanica dei fluidi di diversi istituti di ricerca francesi che sono riusciti a classificare matematicamente le diverse onde interne, dando una giustificazione a questo curioso fenomeno.<\/p>\n

Partendo dall\u2019assunto che una nave che naviga in un fluido stratificato pu\u00f2 essere rallentata o accelerata rispetto ad una analoga situazione in un fluido omogeneo, gli scienziati hanno analizzato due fenomeni di resistenza raggruppati sotto il nome di acqua morta<\/span><\/strong>.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

l’esploratore norvegese Fridtj\u00f6f Nansen, durante la sua spedizione al polo nord nel 1893, riport\u00f2 sul diario di bordo la presenza di una forza misteriosa che permetteva a malapena di manovrare la nave impedendone l\u2019avanzamento – Autore Henry_Van_der_WeydeFridtjof Nansen LOC 03377u-3.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Questo fenomeno marino fu riportato per la prima volta dall’esploratore norvegese Fridtj\u00f6f Nansen<\/span><\/strong>, mentre stava navigando tra le acque della Siberia Settentrionale, durante la sua spedizione al polo nord nel 1893. Durante la navigazione la sua nave sembr\u00f2 essere fermata da una forza misteriosa che permetteva a malapena di manovrarla e ne impediva l\u2019avanzamento. L\u2019esploratore cap\u00ec subito che il fenomeno avrebbe avuto da un punto di vista oceanografico una certa rilevanza e trascrisse la sua esperienza nel diario di bordo.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

il fisico e oceanografo svedese Vagn Walfrid Ekman, 1874-1954 – autore e fonte foto sconosciuto – Ekman Vagn.jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Nel 1904, il fisico e oceanografo Vagn Walfrid Ekman<\/span> <\/strong>fu il primo a studiare in laboratorio l’origine fisica del fenomeno notando che nell’interfaccia tra l’acqua salata e l’acqua dolce, le onde interne si propagano e generano una resistenza. In pratica, dimostr\u00f2, con prove di laboratorio, cosa avviene sotto la superficie dell\u2019Oceano Artico, in quelle zone di confine in cui l\u2019acqua dolce incontra quella salata. L’interazione provocava delle onde che, propagandosi sotto la superficie, rallentavano il moto della nave a causa del loro impatto sulla carena immersa.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

onde interne, come quelle nell’immagine nel Mare delle Andamane, al largo della costa del Myanmar, possono essere alte centinaia di metri e lunghe da decine a centinaia di chilometri. Fonte: NASA Ground Observatory <\/span><\/strong><\/p>\n

In particolare, not\u00f2 che questo fenomeno si verificava quando due fluidi, con diversa densit\u00e0, si incontravano nel volume d\u2019acqua. Da un punto di vista oceanografico, questo pu\u00f2 accadere per molteplici motivi come la vicinanza con una risorgenza profonda (upwelling<\/span><\/strong>) di acque meno dense o l’interazione di masse d’acqua in prossimit\u00e0 della foce di un fiume dove le variazioni di densit\u00e0 possono essere molto importanti.<\/p>\n

Gli effetti sulla nave sono molteplici<\/span><\/strong>
Oltre al rallentamento della nave, contrastata dal moto della massa d\u2019acqua opposto, si possono osservare oscillazioni evidenti dello scafo anche in presenza di mare calmo. Un fenomeno che in antichit\u00e0 spavent\u00f2 non poco i naviganti.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

notare come in presenza delle onde (a destra) si ha un calo della velocit\u00e0 (a sinistra) – da studio citatoThe dual nature of the dead-water phenomenology: Nansen versus Ekman wave-making drags (pnas.org)<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Gli scienziati hanno finalmente dimostrato le ragioni fisiche del mistero dell\u2019acqua morta.<\/span>
<\/strong>Riproducendo in laboratorio le caratteristiche ambientali e morfologiche tipiche di un fiordo artico, sono riusciti infatti a riprodurre il fenomeno. Si \u00e8 verificato che la nave soggetta al fenomeno dell\u2019acqua morta non avanza anche dando massima potenza ai motori, indipendentemente dalla forma della carena. Si tratta di un fenomeno temporaneo, che pu\u00f2 durare da pochi minuti a molte ore, in virt\u00f9 delle correnti del luogo e della morfologia del fondale. Ad esempio, nel caso di Nansen, come riportato nel suo resoconto, dur\u00f2 solo per poche ore. Ekman dimostr\u00f2 che le oscillazioni armoniche prodotte svanivano con la variazione dell\u2019intensit\u00e0 della corrente profonda. Un\u2019osservazione non banale in quanto legava il fenomeno dell\u2019acqua morta alla geometria dell\u2019intercetto tra la rotta della nave e la direzione della corrente. Si trattava ora di definirne le caratteristiche matematicamente, cosa che \u00e8 stata dimostrata dallo studio citato. In estrema sintesi, \u201cle variazioni di velocit\u00e0 dipendono dalla generazione di onde che agiscono come un nastro trasportatore ondulato su cui la nave si muove avanti e indietro<\/span><\/em><\/strong>\u201d.<\/p>\n

Questo fa ipotizzare che, dove questo fenomeno occorre, si possano verificare situazioni tali da modificare il corso degli eventi. Un\u2019ipotesi intrigante \u00e8 che anche le navi di Cleopatra e di Marco Antonio subirono questo fenomeno durante la Battaglia di Actium<\/span> <\/strong>(31 a.C.). Come ricorderete essa fu combattuta tra le due grandi flotte di Marco Antonio e di Marco Vipsanio Agrippa all’esterno di un ampio golfo chiuso, quasi un fiordo.<\/p>\n

Sebbene molti aspetti dello scontro siano ancora controversi, alcuni storici riportarono che le navi di Cleopatra furono per un momento incapaci di manovrare, come bloccate da una forza misteriosa. Svantaggio abilmente sfruttato da Agrippa che, contando su navi pi\u00f9 manovriere ed essendo a conoscenza delle correnti marine locali, vinse lo scontro navale. Un\u2019ipotesi difficile da provare ma che ha spinto gli scienziati a voler approfondire possibili correlazioni, ripercorrendo altri episodi storici navali e marittimi in cui questo fenomeno, ormai svelato, potrebbe aver svolto un ruolo chiave.<\/p>\n

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Riferimenti<\/span><\/strong><\/span>
Johan Fourdrinoy, Julien Dambrine, Madalina Petcu, Morgan Pierre, and Germain Rousseaux, The dual nature of the dead-water phenomenology: Nansen versus Ekman wave-making drags, 2020, https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.1922584117<\/a><\/p>\n

Nansen, O. Sverdrup, Farthest North (Archibald Constable, 1897), vol. 1.<\/p>\n

Grue, \u201cCalculating FRAM\u2019s dead water\u201d in The Ocean in Motion: Circulation, Waves, Polar Oceanography, M. G. Velarde, R. Y. Tarakanov, A. V. Marchenko, Eds. (Springer Oceanography, 2018), pp. 41\u201353.<\/p>\n

Delefortrie, M. Vantorre, \u201cShip manoeuvring behaviour in muddy navigation areas: State of the art\u201d in 4th MASHCON, K. Uliczka et al., Eds. (Bundesanstalt f\u00fcr Wasserbau, 2016), pp. 26\u201336.<\/p>\n

W. Ekman, \u201cOn dead water\u201d in Norwegian North Polar Expedition 1893\u20131896, F. Nansen, Ed. (Longmans, Green and Co.), pp. 1\u2013150 (1904).<\/p>\n

E. Gill, Atmosphere-Ocean Dynamics (International Geophysics Series, Academic Press, 1982).<\/p>\n

Miloh, M. Tulin, G. Zilman, Dead-water effects of a ship moving in stratified seas. J. Offshore Mech. Arctic Eng. 115, 105\u2013110 (1993).<\/p>\n

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Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

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