maree

- rimescolamento dell'ossigeno e delle sostanze nutritive
- la riproduzione,
- la distribuzione delle larve,
- la colonizzazione del fondo,
- la comunicazione intra ed inter-specie viventi, ecc.
irregolare
periodiche
costanti
Idrodinamismo
Onde, correnti, maree
Il livello degli oceani, che sono tutti in comunicazione fra loro, dovrebbe essere
uguale dappertutto. Per il principio dei vasi comunicanti "l'acqua si dispone sempre
allo stesso livello in più recipienti comunicanti tra loro, indipendentemente dalla loro
forma o dimensione".
In mancanza di una differenza di potenziale idraulico, il mare dovrebbe essere una
massa d'acqua stagna. In realtà, in esso si verificano movimenti irregolari (onde),
costanti (correnti) e periodici (maree)
Il moto ondoso è dovuto principalmente allo spirare del vento ONDE FORZATE
Il moto ondoso è presente anche in assenza di
vento a causa della propagazione del moto ondoso
ONDE LIBERE
Frangente di spiaggia
Onde di traslazione
Onde di oscillazione
Le principali caratteristiche di un’onda sono la lunghezza (l), determinata dalla distanza fra cresta e
cresta oppure fra ventre e ventre, l’altezza, ossia la distanza verticale fra una cresta e ventre, e infine la
velocità di propagazione, intesa come spazio percorso da una cresta nell’unità di tempo e che a sua
volta è funzione della lunghezza. Tutti questi parametri dipendono da tre fattori fondamentali: la
velocità del vento, per quanto tempo il vento ha soffiato mantenendo la stessa direzione, e quanta
superficie del mare è stata interessata dall'azione del vento in questione (detto fetch).
In mare aperto le particelle liquide descrivono un cerchio verticale orientato nel verso di propagazione
e così non si ha trasporto d’acqua, come si può facilmente osservare controllando la posizione di un
galleggiante: questo sale e scende, ma tendenzialmente non si sposta. Le particelle sottostanti
compiono circonferenze via via più piccole e ad una profondità pari a circa ½ della lunghezza l’effetto è
praticamente nullo Avvicinandosi alla riva la profondità del fondale diventa inferiore a questa misura e
così le orbite delle particelle tendono a schiacciarsi le une contro le altre e a formare delle ellissi
Onde di oscillazione
Onde di traslazione
Le particelle subiscono un certo trasporto medio nella direzione dell’onda, le
creste si innalzano e il fronte complessivo viene rallentato. Raggiunta una
profondità critica (surf zone) le creste dell’onda si rompono e questo consente a
chi le osserva di intuire l’andamento del fondale
l’attrito con il fondale rallenta le particelle
profonde rispetto quelle di superficie 
frangente di spiaggia
il moto diventa orizzontale
 onda di traslazione
 trasporta acqua verso la spiaggia
l’acqua, si ritira ( riflusso)
al di sotto della successiva onda  risacca
 rifrazione d’onda
cede l’energia alla costa
La lunghezza d’onda si modifica
 massima quantità di energia ceduta alla costa in corrispondenza delle sporgenze
l’acqua modella la terra
Le onde marine costituiscono
l’agente geomorfologico più
intenso che influenza
maggiormente sul
modellamento delle coste.
Le onde si dispongono parallele alla costa
costa sabbiosa
 erosione della spiaggia
costa rocciosa  la compressione dell’aria da
parte dell’acqua negli interstizi agisce come un
esplosivo  sbriciolamento della roccia
Riflessione e rifrazione delle onde
Quando le onde marine battono contro
un
ostacolo
si riflettono. Il
fenomeno della riflessione delle
onde assume aspetti particolari in
acque alte: l’onda riflessa può
conservare buona parte dell’energia
che aveva in arrivo ed allora si
compone con la successiva onda
incidente per dar luogo ad un’onda
stazionaria,
che
consiste
in
un’oscillazione verticale del livello
marino a breve distanza dall’ostacolo.
Ciò spiega perché nei porti le barche
non sono sospinte avanti ed indietro
ma su e giù.
In acque basse, invece, è ben più
importante
il
fenomeno
della
rifrazione
delle
onde,
legato
all’influenza del fondale. La presenza
del fondale, non solo produce un più
marcato spostamento orizzontale
dell’acqua, ma fa anche incurvare le
onde e finisce per renderle quasi
parallele alla costa, anche se al largo
avevano un andamento diverso.
A destra fenomeno della rifrazione
Le maree
Le maree consistono in variazioni ritmiche del livello marino provocate principalmente
dall'azione gravitazionale della Luna, sulle masse d'acqua che ricoprono la Terra. E’
proprio con le maree che si può giustificare la differenza del livello marino tra due
bacini anche contigui.
La luna e gli astri esercitano una forza d'attrazione sulla terra e su tutte le cose che vi stanno in
essa. In particolare sull'acqua degli oceani la cui superficie si modella in modo da essere in
equilibrio tra la forza centrifuga del moto della terra e la forza d'attrazione degli astri. Se
esaminiamo il caso di un pianeta ricoperto in modo uniforme dall'acqua e soggetto all'azione di un
solo satellite, si vede che la superficie del mare non si dispone secondo una sfera, ma secondo un
elissoide. L'elissoide non sta fermo, ma ruota "seguendo" sempre il satellite che lo attrae. Per un
osservatore fermo sul pianeta il fenomeno appare come una variazione ciclica di livello.
Le maree sono variazioni periodiche del livello del mare generate dall’attrazione
gravitazionale (1/R²) che i corpi celesti Terra, Luna e Sole esercitano l’uno sull’altro.
Queste escursioni sono in funzione del periodo di rotazione terrestre, dei periodi di
rivoluzione della Luna intorno alla Terra e di quest’ultima intorno al Sole, nonché
delle differenti inclinazioni dell’asse di rotazione terrestre e dei piani di rivoluzione.
L’interazione di queste forze produce risultati piuttosto complessi sia in termini di
ampiezze che di periodicità.
Dipendono da:
-L’azione gravitazionale della luna sulla terra;
-Forza centrifuga dovuta al moto di rivoluzione della Terra
La forza gravitazionale agisce come la cordicella della figura, che
costringe la pallina a mantenere un moto circolare;
se questa si spezzasse , la pallina si muoverebbe, per il principio
d’inerzia , con moto rettilineo uniforme.
Dopo circa vent'anni di rilevazioni si è notato che mediamente la Luna si allontana dalla
Terra di circa 4 centimetri all'anno.
Maree della quadratura
(bassa marea o maree morte)
Maree sigiziali
(Alte maree o maree vive)
Sole
maree diurne: una sola alta e bassa marea nel corso delle 24 ore;
maree semidiurne: con due alte e due basse maree pressappoco di uguale
ampiezza
maree miste: sempre con due alte e due basse maree, ma con ampiezza diversa
in base al prevalere della tendenza semidiurna o diurna.
Il sole, la luna e la terra
non si trovano nello stesso
piano equatoriale
d
il piano dell'orbita lunare è inclinato di circa 5 gradi su quello dell'orbita
terrestre, il quale a sua volta è inclinato di circa 23 gradi e mezzo rispetto
all'equatore terrestre. Questo significa che la Luna, percorrendo la propria
orbita, passa da un'inclinazione massima a un'inclinazione minima rispetto
all'equatore terrestre (in termini astronomici l'inclinazione rispetto all'equatore,
misurata perpendicolarmente allo stesso, è detta "declinazione").
queste variazioni di declinazione possono produrre una diversa ampiezza dei due massimi di marea
in certi punti della superficie terrestre, quando la Luna si trova ad alta declinazione. Nel punto A della
superficie terrestre due massimi successivi di marea avranno la stessa ampiezza (in questo caso si
parla di "marea semidiurna"). Nel punto B due massimi consecutivi avranno ampiezza diversa (B e
B'), situazione detta "marea mista", mentre nel punto C addirittura c'e' un solo massimo mareale in
un giorno (in C' non si ha un'onda di marea), cioè la marea è "diurna".
il periodo base di un'onda mareale non e' di 24 ore, ma di 24 ore e 50 minuti. Questo
perché in 24 ore, mentre la Terra compie una rotazione su se stessa, la Luna si
sposta lungo la propria orbita di circa 1/29esimo di giro, pari a 12,2 gradi. Così, per
vedere la Luna culminare sullo stesso luogo del giorno precedente, la Terra deve
ruotare per altri 12.2 gradi, cosa che fa in circa 50 minuti. In totale, tra due
culminazioni successive della Luna su uno stesso punto del globo trascorrono 24 ore
e 50 minuti, periodo che viene detto "giorno mareale".
Le maree condizionano soprattutto la vita
degli organismi che vivono nella fascia
compresa fra i livelli dell’alta e della bassa
marea (mesolitorale) e subito al di sopra delle
alte maree (sopralitorale). Questi organismi
sono esposti ad emersioni prolungate dalle
quali si difendono grazie a gusci protettivi che
impediscono la disidratazione. Fra gli esempi
più famosi per il Mediterraneo vi sono i
gasteropodi Littorina e Patella e i crostacei
Ctamali.
Vi sono organismi marini che sincronizzano le danze nuziali
con la luce della Luna.
I coralli rilasciano le cellule sessuali maschili e femminili solo
in presenza della Luna piena.
Il Granchio violinista si accoppia solo nelle notti di Luna piena.
Il verme Eunice viridis utilizza sia dei cicli solari sia di quelli
lunari per sincronizzare l'accoppiamento: risale in superficie
una sola volta l'anno in concomitanza dell'ultimo quarto di Luna
del mese di maggio
Le correnti e la circolazione
grandi masse d'acqua animate da un moto lento e continuo.
- tendenza delle acque a ristabilire l'equilibrio idrostatico turbato dalla
diversità di riscaldamento solare alle varie latitudini, che ne modifica la
temperatura, la salinità e quindi la densità.
Infatti le acque più dense e quindi più pesanti tendono a sprofondare e a disporsi sotto
quelle meno dense.
Queste differenze di densità sono legate a due parametri: la temperatura e la salinità. È
noto infatti che la densità decresce con l’aumentare della temperatura e aumenta con
l’aumentare dei sali disciolti. La temperatura fondamentalmente varia con la latitudine, la
salinità invece dipende
dall’evaporazione,
dalla piovosità,
dall’apporto dei fiumi.
Le correnti dipendono
- rotazione della Terra (forza di Coriolis: devia le masse d’acqua dal loro
percorso originario), che determina la tendenza a formare dei circuiti chiusi:
la circolazione si svolge in senso orario nell’emisfero boreale, e antiorario in
quello australe. All’equatore è nulla.
- azione dei venti, sia costanti (alisei, venti occidentali), sia periodici
(monsoni). I monsoni possono addirittura cambiare il senso della corrente
nell’Oceano Indiano.
- differenze della pressione atmosferica (che dove è più elevata produce un
vero e proprio abbassamento del livello delle acque)
- morfologia del fondo marino
La convergenza Antartica
E’ la corrente più grande del mondo: da 200 a 10000 Km di larghezza, trasporta 150
milioni di m3 di acqua al giorno (25 volte il flusso totale di tutti i fiumi della terra).
interagendo con la circolazione atmosferica e con le acque di scioglimento dei
ghiacciai antartici, funge da motore della circolazione delle correnti oceaniche del
pianeta
Può raggiungere una velocità di 100 km/giorno
L'area di riproduzione, per l'anguilla europea e quella americana, si
trova vicino al Golfo del Messico, nel Mar dei Sargassi a circa 500 m di
profondità.
Approfittano della corrente del Golfo per raggiungere le coste
dell’Europa
El niño e la niña
In condizioni che si possono definire normali, le acque dell’oceano Pacifico alle
latitudini equatoriali sono più calde sul lato occidentale e più fredde su
quello orientale, a causa delle correnti oceaniche provenienti dal Sud e del
fenomeno di risalita delle acque profonde;
in questa situazione il
termoclino si trova a
profondità maggiori sul
lato occidentale
dell’oceano.
in corrispondenza del periodo
natalizio le acque marine
subiscono un sensibile
riscaldamento, mitigando
le condizioni determinate
dalla corrente fredda di
Humbolt (o corrente del
Perù) proveniente da Sud,
normalmente prevalente.
Il fenomeno di riscaldamento
dell’acqua, in passato è
sempre stato considerato
un evento positivo, un
regalo del Bambin Gesù: el
niño in spagnolo.
in
Queste
diverse
condizioni
termiche
vengono mantenute dallo spirare degli
alisei, che indebolendosi durante il
periodo
natalizio
favoriscono
lo
spostamento verso Est delle acque
calde
queste condizioni si verifica un
graduale prevalere della corrente
occidentale equatoriale che facilita il
trasferimento verso Est delle acque
calde e delle masse d’aria umida. La
profondità del termoclino aumenta
sul lato orientale e diminuisce su
quello occidentale, finché tutto
l’Oceano Pacifico si riempie di acqua
molto più calda della norma.
Così come si generano le condizioni che
favoriscono lo sviluppo de el Niño,
possono instaurarsi quelle che ne
determinano l’estinzione. Se gli alisei
riprendono forza il processo si
inverte e l’acqua calda rifluisce verso
Ovest, con la possibilità di causare
addirittura un raffreddamento nel
settore orientale: una specie di el
Niño allo specchio cui è stato dato il
nome de la Niña.
In ultima analisi, le acque del Pacifico si
trovano in condizioni di equilibrio
dinamico.
la spirale di Ekman
trasmissione per attrito dell’effetto del vento
a strati sottostanti di acqua, sempre più
lenti e spostati verso destra
trasporto di Ekman
Direzione
del vento
Direzione dell’acqua
in superficie
Direzione
della massa
d’acqua
l’acqua si muove perpendicolare al vento
in direzione opposta alla costa
 si crea un vuoto
 risalita delle acque profonde più fredde
in superficie sostanze nutritive
(nitrati, fosfati, carbonio organico),
fioritura del fitoplancton
 zone di pesca abbondante.
L’effetto del vento in prossimità delle
coste provoca anche particolari
correnti verticali. Infatti quando il
vento spira tendenzialmente verso
costa l’acqua, incontrando la riva,
tende a sprofondare (downwelling); al
contrario se il vento spira da terra lo
strato d’acqua superficiale, spostato
verso il largo, richiama le acque di
profondità (upwelling). Quest’ultime
sono spesso ricche di nutrienti e
favoriscono un notevole sviluppo del
plancton vegetale. Il caso più famoso
è quello delle pescosissime coste del
Cile e del Perù dove i venti Alisei,
provenienti da Sud - Est, creano un
costante upwelling.
In ultima analisi il vero motore delle correnti è sempre il sole: agendo in modo differenziato sulla superficie terrestre
e sui mari, alle diverse latitudini e nelle diverse stagioni, determina sia la circolazione termoalina dei mari che la
circolazione atmosferica (venti) che, a sua volta, agisce sulla superficie marina. È da notare che le correnti,
trasportando con le acque il calore in esse racchiuso, determinano a loro volta importanti effetti sul clima.
Nel Mediterraneo orientale la forte evaporazione, non bilanciata da un sufficiente
apporto d’acque dolci, causa un innalzamento della salinità e l’acqua diventa più
densa e tende a sprofondare. In questo modo vengono richiamate, attraverso lo
Stretto di Gibilterra, le acque superficiali, meno dense, dell’Oceano Atlantico. Le
acque dense del Mediterraneo invece tornano in Atlantico passando sotto alla
corrente in entrata.
Una volta in movimento, la massa d’acqua verrà deviata nel suo percorso dalla forza
di Coriolis. Questa è una forza apparente, causata dalla rotazione del Pianeta su se
stesso ed è proporzionale alla velocità del moto.
Il Mediterraneo presenta una circolazione delle masse d’acqua molto complessa.
Le acque superficiali (fino a ~ 200 m) provengono dallo Stretto di Gibilterra e
costeggiano le coste africane. Alcune digitazioni si formano verso le coste occidentali
della Sardegna e della Corsica. Superata la soglia sottomarina presente tra la Sicilia a
la Tunisia percorrono in senso ciclonico il bacino orientale
Nel bacino orientale, a sud di Creta
e dell’Anatolia, dalle acque
superficiali si formano quelle
intermedie (fra 200 e 600 m) che
sprofondano per l’aumento di
salinità e si dirigono verso ovest.
Un ramo entra in Egeo e un altro in
Adriatico.
le acque profonde di rinnovo del bacino occidentale e orientale si formano in punti in cui
d’inverno, venti freddi da nord fanno scendere di molto la temperatura, aumentando così
la densità delle masse d’acqua. Questo fenomeno non avviene tutti gli anni, ma
determina comunque l’instaurarsi di imponenti correnti di risalita (upwelling) in risposta
alle masse d’acqua che sprofondano. Tutto ciò determina la presenza, in certe zone, di
acque superficiali estremamente ricche di nutrienti in cui si sviluppano fitoplancton e
zooplancton tanto da supportare le principali popolazioni di cetacei del Mediterraneo,
che trovano nel triangolo corso-liguro-provenzale la zona di massimo
approvvigionamento
Le correnti hanno una notevole importanza biologica
Assicurano il ricambio dell’acqua,
l’apporto di nutrienti ai vegetali e
di cibo agli animali sospensivori.
Le correnti svolgono anche un
ruolo fondamentale nella
riproduzione e distribuzione
geografica delle specie
trasportando i prodotti sessuali,
le spore, le larve e le fasi
giovanili.