La Terra e il paesaggio Dinamica dell’idrosfera e dell’atmosfera Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini La Terra e il paesaggio Dinamica dell’idrosfera e dell’atmosfera

Capitolo 3 Idrosfera: la sfera acquea Lezione 11 Le acque marine § 3.13 Il paesaggio costiero § 3.14 Il moto ondoso § 3.15 Le maree § 3.16 Caratteristiche chimico-fisiche delle acque marine § 3.17 Le correnti

§3.13 Il paesaggio costiero La costa è la striscia di terreno che corrisponde alla transizione tra la terraferma e il mare. Attraverso i suoi moti, che sono le correnti, le maree e soprattutto il moto ondoso, il mare esercita un’azione modellatrice sulla costa. Le onde che si abbattono contro le coste rocciose esercitano una enorme pressione e aprono fessure nelle rocce, che vengono divelte. L’abrasione determina un’azione demolitrice e modellatrice della costa. Il detrito prodotto e trascinato avanti e indietro dal moto ondoso, provoca l’abrasione delle rocce.

§3.13 Il paesaggio costiero Le coste si distinguono in: coste alte con forte dislivello rispetto al mare; coste basse degradanti verso il mare con lieve pendenza. Sia le prime che le seconde possono essere dritte o frastagliate.

§3.13 Il paesaggio costiero Le coste a falesia sono coste alte caratterizzate da una scarpata rocciosa verticale a strapiombo sul mare. Le coste basse si formano quando l’azione costruttiva del mare prevale su quella distruttiva. La formazione delle coste basse è dovuta alla minore forza delle correnti che permette il deposito dei materiali detritici di diversa provenienza depositati dalle acque.

§3.13 Il paesaggio costiero Laguna di Venezia Laguna Bocca lagunare Lido Durante le mareggiate, le onde di riflusso possono trasferire sedimenti dalla costa verso il largo, dando origine a barre sabbiose sommerse che col tempo possono emergere e formare cordoni litoranei o lidi. Le insenature possono rimanere separate dal mare e divenire lagune.

§3.14 Il moto ondoso La causa del moto ondoso è il vento, che colpisce le particelle superficiali dell’acqua e le mette in movimento. Un’onda è una successione di creste e ventri. La lunghezza d’onda è la distanza tra due creste. L’altezza si misura tra il punto più basso del ventre e il punto più alto della cresta.

§3.14 Il moto ondoso Le onde che si generano sotto l’azione diretta del vento sono chiamate onde forzate o marosi. Una volta prodotte, le onde si allontanano dall’area di formazione, si propagano per inerzia, diventano regolari e sono dette onde libere. L’altezza massima delle onde dipende dalla velocità e dalla durata del vento e dall’ampiezza dell’area investita dal vento. Le onde libere sono perturbazioni che si propagano attraverso gli strati superficiali delle acque e trasportano energia, non materia.

§3.14 Il moto ondoso Le onde libere trasportano energia, non materia. Le particelle d’acqua che partecipano al moto ondoso oscillano intorno a una posizione fissa, senza alcuno spostamento permanente.

§3.14 Il moto ondoso Al passaggio di un’onda le particelle di acqua descrivono traiettorie circolari chiuse, cioè orbite. Scendendo in profondità il raggio delle orbite diminuisce, fino ad annullarsi: in profondità il moto ondoso si esaurisce.

§3.14 Il moto ondoso Le onde libere o forzate quando si avvicinano alla costa si trasformano in onde di traslazione che generano i frangenti, che sono in grado di trasferire sia energia che materia. Le onde di traslazione catturano particelle d’acqua e le trasferiscono lontano dalla loro posizione originaria, quindi questo tipo di onde è in grado di trasferire sia energia che materia. A una certa distanza dalla costa l’attrito del fondale trasforma le orbite delle particelle da circolari in ellittiche. L’altezza dell’onda aumenta, la sua parte superiore mantiene la velocità iniziale, mentre quella più profonda rallenta per via dell’attrito. L’onda crolla in avanti e forma il frangente.

§3.15 Le maree La marea consiste nel ritmico elevarsi e abbassarsi del livello del mare, provocato dall’azione gravitazionale della Luna e del Sole. La massima elevazione dell’acqua è detta alta marea, lo stato di estremo abbassamento è detto bassa marea. Quello delle maree è un fenomeno a carattere globale, persistente e periodico, le cui cause sono prevalentemente astronomiche. La Luna ha un’influenza maggiore rispetto al Sole perché è molto più vicina alla Terra. La differenza tra il livello massimo e il livello minimo di marea in una stessa località prende il nome di escursione di marea. Ogni punto della Terra è interessato da due cicli di alta e bassa marea al giorno.

§3.15 Le maree L’attrazione della Luna agisce in modo differenziato sulle particelle liquide della Terra. Le particelle della Terra liquida, libere di muoversi le une rispetto alle altre, risentono dell’attrazione lunare in maniera diversa, a seconda della loro maggiore o minore distanza dalla Luna. Le particelle della Terra solida, rigidamente vincolate tra loro, si comportano come fossero un tutto unico. È come se fossero tutte situate alla medesima distanza dalla Luna e poste in corrispondenza del baricentro terrestre.

§3.15 Le maree La differenza tra il livello massimo e il livello minimo di marea in una stessa località prende il nome di escursione di marea.

§3.16 Caratteristiche chimico – fisiche delle acque marine La quantità di sali disciolti in acqua prende il nome di salinità ed è indicata in g di sali presenti in 1000 g di soluzione o in per mille (‰). L’acqua di mare è salata perché contiene una percentuale di sali disciolti: mediamente il 35‰. Il sale più abbondante è il cloruro di sodio, seguono i sali di magnesio e di calcio. Oltre ai sali è presente una percentuale molto piccola di elementi metallici (0,9%). I valori più bassi di salinità possono raggiungere l’1‰, i più alti arrivano all’80‰. La salinità dell’acqua dolce è in genere inferiore a 0,5‰.

§3.16 Caratteristiche chimico – fisiche delle acque marine La salinità aumenta dove c’è intensa evaporazione a causa del forte riscaldamento, ma anche là dove avviene la formazione di ghiacci marini. L’evaporazione allontana acqua pura; i sali rimangono nel mare, che diventa più salato. La solidificazione dell’acqua marina porta alla formazione del ghiaccio, composto in gran parte da acqua pura, mentre l’acqua marina liquida aumenta la propria concentrazione salina.

§3.16 Caratteristiche chimico – fisiche delle acque marine La salinità diminuisce nelle zone dove si verificano intense precipitazioni e dove grandi fiumi sfociano in mare. Un fiume che sfocia in mare, così come le piogge abbondanti, apportano acqua dolce e fanno diminuire la salinità delle acque marine.

§3.16 Caratteristiche chimico – fisiche delle acque marine La proprietà fisica più importante delle acque di mare è la densità. Sia la struttura stratificata degli oceani che le correnti oceaniche sono determinate da differenze di densità. I fattori che influiscono sulle variazioni di densità sono la temperatura, la salinità e la pressione. L’acqua calda, che è meno densa di quella fredda, galleggia su di essa. Infatti, a temperatura maggiore le particelle di acqua sono più distanti tra di loro e occupano, a parità di numero, un volume superiore. La temperatura dell’acqua marina diminuisce con la profondità, e nei mari caldi e temperati si possono identificare tre strati sovrapposti: lo strato superficiale, il termoclino e lo strato profondo. Nei mari polari invece la temperatura non varia sensibilmente con la profondità. La grandezza che influisce di più sulle variazioni di densità è la temperatura.

§15.8 Le correnti marine superficiali Le correnti marine sono movimenti costanti e causano lo spostamento di enormi masse d’acqua per grandissime distanze. Le correnti sono causate da: vento; forza di Coriolis differenze di densità. Esistono correnti superficiali e correnti profonde.

§3.17 Le correnti Il vento preme sulla superficie dell’oceano, mette in movimento le particelle d’acqua degli strati superficiali che trasmettono il movimento agli strati sottostanti. Le correnti superficiali sono presenti in tutti i mari e si muovono con velocità costante in una precisa direzione. Il vento è la causa primaria delle correnti marine superficiali. Le acque di una corrente hanno temperatura e salinità diverse dalle acque circostanti. Il vento preme in modo continuativo sulla superficie dell’oceano, mette in movimento le particelle d’acqua degli strati superficiali le quali trasmettono il movimento alle particelle degli strati sottostanti, in modo sempre più attenuato all’aumentare della profondità.

Nei mari sono presenti anche lenti moti verticali. §3.17 Le correnti L’andamento delle correnti è influenzato anche dalla forza di Coriolis, dovuta alla rotazione terrestre, che muove le correnti in senso orario nell’emisfero boreale e in senso antiorario nell’emisfero australe. Nei mari sono presenti anche lenti moti verticali. I moti discendenti delle acque superficiali sono legati alla densità. Negli oceani le correnti formano circuiti chiusi. Le acque marine più fredde sono le più favorevoli alla vita perché più ricche di ossigeno.

Le correnti profonde sono molto lente. Le correnti profonde sono legate a moti ascendenti e discendenti delle acque marine, causati soprattutto da differenze di densità. Le correnti profonde sono molto lente. Le correnti marine profonde sono frequenti soprattutto nelle zone polari e in altre situazioni. Lo scambio di acque tra Mediterraneo e Atlantico, attraverso lo Stretto di Gibilterra, ad esempio, è influenzato dalla diversa densità delle acque. Le acque del Mediterraneo, più salate e più dense, determinano una corrente profonda in uscita verso l’Atlantico. Le acque atlantiche, meno dense, entrano nel Mediterraneo con una corrente superficiale. Sono frequenti soprattutto nelle zone polari.

Mettiti alla prova Perché le navi che vanno dall’Europa all’America seguono rotte che attraversano l’Atlantico vicino all’equatore, mentre quelle che vanno dall’America all’Europa seguono rotte che attraversano l’Atlantico a latitudini intermedie? La rotta equatoriale coincide con il flusso della Corrente delle Canarie (1), che si muove da est a ovest; la rotta alle latitudini intermedie si giova dell’aiuto alla navigazione fornito dalla Corrente del Golfo (2), che fluisce da ovest verso est. 23 23