Continua l’avventura con dott. Sandro Carniel, oceanografo che ci parla di marea e del suo ultimo libro “oceani. Il futuro scritto nell’acqua”

Continua l’avventura con dott. Sandro Carniel, oceanografo e primo ricercatore del CNR, non uno dei soliti ignoti che parlano di clima e mare su qualche blog, e che ci parla di marea e dei suoi comportamenti nei nostri mari, attraverso la narrazione del suo ultimo libro “Oceani. Il futuro scritto nell’acqua” edito da Hoepli.

Abbiamo chiesto a Sandro Carniel, primo ricercatore del CNR-ISMAR, di spiegarci in modo semplice e intuitivo da cosa sono causate le maree e come si comportano nei nostri mari.

Galileo e la seconda luna

In sostanza, il principio alla loro base non è difficile da capire: le maree rappresentano l’effetto più tangibile della forza gravitazionale universale, che vuole che due qualsiasi corpi si attraggano in modo reciproco in funzione della loro massa e della loro distanza: più vicini sono e più massa hanno, e più si attraggono. Nel nostro caso, i corpi celesti più vicini alla Terra dotati di una massa notevole sono la Luna e il Sole, ed essi esercitano quindi sul nostro Pianeta un’attrazione che influenza soprattutto le masse liquide (quelle degli oceani aperti, ma anche delle insenature, dei laghi…), perché sono le più facilmente deformabili. Dato che è molto più vicina alla Terra del Sole, la Luna in particolare è la principale causa di questa attrazione: passando sulla verticale di un punto della superficie terrestre, essa esercita una forza di attrazione sulle acque, che pertanto si innalzano al di sopra del loro livello “normale”; si parla in questo caso di alta marea. A seconda della sua posizione in quel momento, anche il Sole concorre a tale dinamica (il Sole dista però dalla Terra 400 volte più della Luna; tenendo conto della sua massa, l’effetto finale fa sì che la Luna abbia un’influenza circa 2,2 volte maggiore rispetto al Sole) e per questo in alcuni casi (quando, per esempio, Terra, Sole e Luna sono allineati si parla di sigizie) le oscillazioni possono risultare particolarmente significative (si veda Figura 1). La Luna ruota attorno alla Terra in 24 ore e 50 minuti, e a ogni passaggio su un punto terrestre attira verso di sé le acque… fin qui è facile! Quindi, dovremmo avere un massimo di marea “ogni giorno e un pezzettino”, giusto? Sbagliato, ne abbiamo due! Anche qui a Makai Pier abbiamo un massimo e un minimo ogni 12 ore circa, e chiunque abbia avuto anche una minima frequentazione di luoghi come Venezia confermerà che durante la giornata si verificano due alte maree (e due basse), non una! Se non trovate la soluzione in modo veloce, non importa, questo problema afflisse anche Galileo Galilei, quindi nessun senso di inferiorità. E no, non esiste una seconda luna della quale non ci hanno mai parlato… le alte maree doppie sono dovute al fatto che, mentre le acque che si trovano più vicine alla Luna sono attirate verso di essa (si parla di marea diretta), quelle che si trovano in quel momento dalla parte opposta della Terra rispetto a quel punto, cioè alla massima distanza dalla Luna, tendono a sfuggire a causa di un’altra forza, detta centrifuga. E nel cercare di farlo generano anch’esse un massimo, seppure minore (noto come marea opposta). A novanta gradi dall’asse immaginario che congiunge queste due “alte maree”, l’acqua subisce il minimo di queste forze e risulta più bassa rispetto al suo livello normale; in corrispondenza di quei punti si avranno quindi due basse maree. In sostanza, le acque basse (riflusso) e alte (flusso) si alternano in un ciclo continuo, come se fossero il respiro regolare degli oceani, generando una differenza tra il minimo e il massimo livello (detta escursione di marea), che condiziona la vita degli uomini e di una miriade di organismi vegetali e animali che si sono adattati proprio a vivere in quello spazio-tempo che è ora terra, ora mare.

Questa descrizione semplificata viene complicata e completata dal ruolo del Sole e di alcuni altri movimenti della Luna che non descrivono solo il suo “passaggio” in corrispondenza della Terra, ma anche un moto periodico del suo asse e così via. In sintesi: le oscillazioni di marea che vediamo hanno “nella loro pancia” tante componenti dovute ai moti astronomici (“marea perfetta = A+B+C…”), ognuna di queste con un suo periodo di ripetizione tipico e una sua intensità; quando cerchiamo di prevederle, più componenti inseriamo nel definire la nostra formula per cercare di trovare il valore totale (più lettere dell’alfabeto, nella nostra similitudine), e più vicini andiamo a indovinarle.

Le maree

Le variazioni legate alle maree astronomiche si verificano nel nostro Pianeta con intensità diverse a seconda dei luoghi, soprattutto a causa di conformazioni geografiche diverse e di effetti locali dovuti ai fondali. Sulle coste bretoni di Saint-Malo l’ampiezza (il dislivello tra bassa e alta marea) supera i 10 metri, nella baia di Fundy (Canada), complice anche una particolare risonanza, arriva addirittura al doppio.

Nel 1966 a Venezia, l’effetto combinato di un’alta marea astronomica e di condizioni meteorologiche particolari (forti venti da sud-est e fiumi in piena) spinse il livello del mare fino a 194 cm sopra il livello medio, con il risultato che Palazzo Ducale venne invaso da almeno un metro e mezzo d’acqua. Sebbene una completa definizione della teoria mareale venga attribuita a Isaac Newton solo nel 1687, in realtà decine di osservazioni e riletture erano note quasi due millenni prima, e in alcuni casi erano state perdute per mancanza di una trasmissione esauriente.[1] Come si può vedere nella Figura 1, le massime escursioni mareali si ottengono quando la Luna e il Sole sono allineati con la Terra.

Figura 1 – Nonostante la massa della Luna sia inferiore, la sua vicinanza alla Terra fa sì che l’effetto gravitazionale risultante generi un’alta marea (in alto) più significativa rispetto a quella causata dal Sole (al centro). Le maree sono massime quando Terra-Luna-Sole sono allineati, in una condizione detta di sigizie (l’esempio con luna nuova è mostrato in basso).

[1]. Russo L., Flussi e riflussi, Feltrinelli, 2003. ISBN 9788807103490