1 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013.

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1 1 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013

2 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 2 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Nella slide precedente, tratto della costa adriatica del Gargano, sotto tratto di costa ionica a Ugento, entrambe in Puglia.

3 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 3 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’idrosfera marina inizia dove il margine di un continente va sott’acqua; nel caso di un oceano, la prima parte è poco profonda perché il continente si immerge gradualmente (piattaforma continentale), poi c’è un brusco salto di profondità (scarpata continentale) dopo il quale il continente lascia il posto al fondale oceanico (piane abissali e rilievi sottomarini).

4 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 4 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Per misurare la salinità, basta far evaporare 1 l (= 1 kg) di acqua di mare e pesare i sali che si depositano sul fondo.

5 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 5 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Nelle saline di Cervia (Ravenna), l’acqua del mare viene fatta evaporare in vasche e il sale che si deposita sul fondo viene lavorato artigianalmente dai salinari, come nell’antichità. Il colore rosa è dovuto alla presenza di particolari batteri che sono in grado di vivere nel sale (alobatteri).

6 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 6 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 I foraminiferi sono microrganismi planctonici (= che galleggiano nelle acque oceaniche) provvisti di gusci calcarei che, alla morte degli organismi, cadono sul fondo e si accumulano in quantità formando col tempo le rocce calcaree. [Science Photo Library RM]

7 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 7 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’eutrofizzazione causata dalle acque del fiume Po ha provocato la «fioritura» di alghe nel Mare Adriatico (chiazze rosse). [Geospace / Science Photo Library]

8 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 8 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La piattaforma Deepwater Horizon in fiamme nel Golfo del Messico (aprile 2010). [U.S. Coast Guard Photo / Alamy]

9 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 9 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 I grafici della temperatura (a sinistra) e della salinità (a destra) in funzione della profondità nelle acque oceaniche hanno un andamento simile.

10 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 10 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La struttura termica delle acque oceaniche varia in funzione della latitudine, come mostra questa sezione ideale (che va dal Circolo polare artico a quello antartico).

11 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 11 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La carta della salinità oceanica globale. Le linee chiuse concentriche uniscono i punti in cui l’acqua ha la stessa salinità (linee isoaline, da iso = uguale e alo = sale). La scala dei colori indica valori di salinità crescenti. In senso meridiano, la salinità diminuisce dall’Equatore ai poli. Si osserva poi che aumenta nelle zone centrali degli oceani per la lontananza dai continenti da cui arriva l’acqua dolce dei fiumi.

12 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 12 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’aumento di volume del ghiaccio si può osservare portando sotto zero la temperatura dell’acqua contenuta in un recipiente, di cui si è indicato il livello a temperatura sopra lo zero con un pennarello. Nel ghiaccio, le molecole di acqua si dispongono abbastanza distanti tra loro, in una struttura ordinata (reticolo cristallino) con ampi spazi vuoti; perciò il volume aumenta.

13 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 13 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’andamento della densità delle acque oceaniche con la profondità è influenzato sia dalla temperatura sia dalla salinità. In particolare, in superficie, la densità ha un andamento opposto a quello della temperatura, aumentando prima rapidamente poi, dopo il cosiddetto picnoclino, molto meno.

14 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 14 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Un’immagine dei moti vorticosi, nel Golfo del Messico, nel Mar dei Caraibi e nell’oceano Atlantico adiacente, delle acque oceaniche ottenuta con un modello matematico messo a punto dai tecnici della NASA e da quelli del MIT (Massachussets Institute of Thechnology), utilizzando dati satellitari e dati oceanografici. [NASA / SVS]

15 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 15 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Una carta della circolazione oceanica superficiale, semplificata per evidenziare le principali correnti, molte delle quali organizzate in «celle» chiuse.

16 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 16 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La corrente circumantartica scorre in senso orario intorno al continente Antartico (al centro). La velocità della corrente è indicata dai colori: va dal blu (lenta) al rosso (più di 1,6 km/h). [M. Mazloff / Science Photo Library]

17 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 17 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Le correnti di upwelling (risalita) e downwelling (inabissamento, affondamento) lungo le coste sono causate dai gradienti di pressione creati dal Vento. A. Il vento diretto verso terra spinge l’acqua ad accumularsi lungo la costa; per compensare l’aumento di pressione, l’acqua, in parte, scende in profondità, in parte va verso il largo (corrente di ritorno). B. Dal fondo, l’acqua risale per compensare il «vuoto» di pressione creato dal vento, che spira da terra trascinando l’acqua verso il largo.

18 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 18 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La circolazione profonda detta termoalina perché controllata da differenze di temperatura e salinità, in una sezione dell’oceano Atlantico che va dal Polo nord al Polo sud. A nord si forma la corrente profonda Nord Atlantica, a sud quella Antartica.

19 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 19 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Il nastro trasportatore della circolazione termoalina. La temperatura è indicata dai colori, che vanno dal blu (per le correnti profonde fredde) al rosso (correnti calde superficiali), con tonalità intermedie dove le acque si inabissano o risalgono.

20 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 20 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Attraverso lo Stretto di Gibilterra entra l’acqua dell’Oceano Atlantico a salinità normale (frecce azzurre) e, in profondità, esce l’acqua più salata, e quindi più densa, del Mediterraneo (frecce blu). Oltre a essere stretto, il passaggio che mette in collegamento i due mari è poco profondo perciò, se il livello del mare si abbassa troppo, per esempio per cause climatiche, si può interrompere.

21 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 21 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’interazione tra atmosfera e oceano (Pacifico) produce il fenomeno chiamato El Niño. A) In condizioni normali, gli alisei allontanano dalla costa l’acqua superficiale, facendo risalire le acque fredde oceaniche ricche di nutrienti (upwelling). B) Durante il Nino, si inverte il gradiente di pressione atmosferica, gli alisei sono sostituiti da venti diretti a est (o bonaccia) e, lungo le coste sudamericane, la risalita è bloccata e le acque fredde ricche di nutrienti scorrono verso ovest.

22 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 22 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 A causa dello scioglimento accelerato dei ghiacciai artici, il numero di iceberg che si avvicinano pericolosamente alle coste della Groenlandia è aumentato. [F. Damm / Corbis]

23 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 23 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Il moto ondoso nasce al largo come un’oscillazione verticale della massa d’acqua causata dal vento. Le caratteristiche dell’onda (lunghezza, altezza e ampiezza) cambiano quando l’onda si avvicina alla costa, a causa dell’attrito col fondo.

24 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 24 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 I movimenti circolari delle particelle d’acqua all’interno di un’onda fanno muovere l’intera massa d’acqua su e giù, senza alcun spostamento orizzontale, come indica la boa galleggiante.

25 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 25 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Un’onda si rompe e forma il frangente.

26 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 26 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 L’origine delle maree. L’attrazione lunare e la forza centrifuga sono forze opposte; la prima sempre diretta verso la Luna e la seconda verso l’esterno del sistema Terra-Luna che ruota intorno a un centro comune ai due corpi. La differenza tra le due forze dà la forza della marea, che è diretta sempre nel verso della forza maggiore (l’intensità è indicata dalla lunghezza delle frecce).

27 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 27 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 In questa spiaggia inglese del Norfolk (Hunstanton), i livelli di alta e di bassa marea sono separati da un’ampia fascia ondulata di sabbia bagnata.

28 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 28 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Le maree sizigiali hanno ampiezza massima perché l’attrazione del Sole e della Luna, essendo dirette dalla stessa parte, si sommano (A). Le maree di quadratura hanno ampiezza minima perché le due forze di attrazione, del Sole e della Luna, sono dirette a 90° l’una rispetto all’altra, e non si sommano (B).

29 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 29 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 A. Litorale a nord di Lido delle Nazioni. Falcata erosiva attuata dal mare lungo la serie di scogliere che inizia a Porto Garibaldi. B. Situazione del litorale a nord di foce Lamone. Tratto di spiaggia ricostruito con i materiali provenienti dal dragaggio del porto di Ravenna. Sullo sfondo si nota la situazione in assenza di interventi. 27 [ARPA]

30 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 30 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Il 25 settembre del 2010 i turisti hanno ammirato l’arrivo al mare della spettacolare onda di marea nell’estuario del fiume Qiantang, nella Cina orientale. Il colore dell’acqua è dovuto al sollevamento di grandi quantità di fango e sabbia, che si trovano sul fondo dell’estuario. [H. Zongzhi / Xinhua / Corbis]

31 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 31 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La battigia è inclinata verso il mare. Nella parte più alta, arrivano le onde di tempesta che scaricano i materiali trasportati (in questo caso ciottoli e resti di alghe). La parte più pendente è spazzata dalle onde ed è libera da detriti. Verso l’interno si vedono la spiaggia emersa (bagnata dal mare solo durante le mareggiate) e le dune.

32 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 32 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La laguna di Venezia, con il lido omonimo, vista dall’aereo. In primo piano, nell’angolo sinistro della foto, si vede una bocca principale, che mette in comunicazione la laguna con il mare (sullo sfondo se ne vede una più piccola). Sulla striscia di terra emersa, quasi perpendicolare al lido, al centro della foto, sorge la città di Venezia.

33 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 33 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La rientranza alla base di questa ripida parete rocciosa (falesia) è il solco di battente, formato dalle onde che scaricano la loro energia (non ridotta dalla frangenza) direttamente sulla roccia. Col tempo, la parte, non più sostenuta, crolla e la costa arretra.

34 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 34 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Questa piattaforma di abrasione è il risultato dell’arretramento di una falesia, ormai quasi del tutto smembrata (alle spalle del fotografo) dall’intensa azione erosiva delle onde, lungo la costa australiana del Nuovo Galles del Sud.

35 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 35 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Terrazzo marino, visibile in profilo sopra la parete vicino Eraclea Minoa in Sicilia.

36 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 36 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 Un arco naturale lungo la costa dell’isola vulcanica di Salina (Eolie).

37 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 37 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 La forma della «gabbia» solida che intrappola il gas (in verde la molecola di CH 4, in rosso le molecole d’acqua attorno, in arancio i legami idrogeno).

38 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 38 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013 A sinistra: idrati di gas coperti da sedimenti senza gas in acqua profonda. A destra: una caduta del livello marino (dovuta per es. a una glaciazione) fa diminuire la pressione sugli idrati, che in parte si liberano nel sedimento, lo rendono meno stabile e favoriscono frane sottomarine, che aprono ulteriormente la strada ai gas.

39 Capitolo 8 - L’idrosfera marina e le sue interazioni 39 Marianna Ricci Lucchi, Franco Ricci Lucchi, La Terra, un’introduzione al pianeta vivente © Zanichelli editore 2013