I movimenti delle acque oceaniche
L’oceano è sempre in movimento. Soprattutto nelle sue zone più profonde e l’affondamento delle masse d’acqua costituisce il “motore” della circolazione termoalina.
Masse di acqua calda salina scorrono dalle regioni equatoriali verso nord, dove si raffreddano, perdono volume e affondano sul fondo.
Lungo il fondo dell’oceano quelle masse d’acqua scorrono verso sud. Queste masse devono emergere ad un certo punto per formare una circolazione e seguire la legge fisica della continuità di massa.
Il processo di riaffioramento è chiamato “upwelling”.
Le acque profonde oceaniche che riafforano dalle profondità del mare, ricche di nutrienti sono alla base della catena alimentare degli abitanti dei mari
Nell’oceano anche i venti di superficie possono spingere via l’acqua calda, permettendo all’acqua più fredda di salire. L’acqua fredda, ricca di sostanze nutritive, si diffonde sulla superficie man mano che l’acqua calda si allontana.
I nutrienti alimentano il plancton e altri piccoli organismi, che a loro volta nutrono quelli più grandi come pesci e balene.
Il fitoplancton costituisce la base della catena alimentare, rendendo le regioni di risalita le zone di pesca più produttive del mondo.
Il 50% del pescato totale mondiale proviene da zone di risalita.
Dove sono le zone di upwelling?
La risalita non avviene ovunque, ma solo in determinate regioni di interazione vento-mare
Lungo le coste occidentali dei continenti nell’emisfero settentrionale i venti provenienti da nord innescano questo fenomeno mentre nell’emisfero meridionale sono i venti meridionali a provocare il sollevamento delle masse d’acqua.
La forza del vento spinge lo strato superficiale dell’oceano verso sud nell’emisfero boreale, e viceversa nell’emisfero australe. Poi a causa della rotazione antioraria della terra le masse d’acqua in movimento vengono anche deviate verso destra nell’emisfero nord e per la sinistra nell’emisfero australe, quindi lontano dalle coste occidentali.
La distribuzione degli hotspot di upwelling quindi non è uniforme. Le principali zone sono situate lungo il bordo della corrente di confine orientale dell’Oceano Pacifico e Atlantico e fanno parte dell’Eastern Boundary Upwelling System (EBUS). Si possono trovare di fronte alla costa del Perù e dell’Africa Occidentale, così come di fronte alla California e all’Africa occidentale, per esempio nell’area dell’Arcipelago delle Canarie.
L’upwelling è connesso al clima?
I meccanismi di feedback tra correnti, oceani e clima non sono ancora del tutto compresi e sono oggetto di studio. Ma molti modelli già mostrano che l’oceano e le zone di risalita reagiranno ai cambiamenti climatici antropogenici, e forse non lo faranno a nostro vantaggio.
Piogge e siccità e … El Niño
Il meccanismo della circolazione influenza le piogge e la siccità. L’acqua fredda in superficie raffredda la temperatura dell’aria e con ciò diminuisce il punto di saturazione dell’acqua dell’aria, portando a tassi di precipitazione inferiori.
In Perù, dove le zone costiere sono secche e in California dove lo scambio termico aria-mare porta a nebbie estive, il meccanismo è evidente.
Quanto siano sensibili questi sistemi di risalita al climate change lo si può vedere proprio in Sudamerica dove da pochi anni, le masse d’acqua profonde fredde faticano a raggiungere la superficie e portano ad un aumento della temperatura della superficie del mare di fronte alla costa. L’aria può improvvisamente assorbire più umidità, il che si traduce in eventi estremi come tempeste e inondazioni. Questo è il famigerato fenomeno de El Niño.
Molti modelli già mostrano che l’oceano e le zone di risalita reagiranno ai cambiamenti climatici antropogenici, e forse non lo faranno a nostro vantaggio.
Per parlare di upwelling e della sua relazione con il clima, Giovanni Soldini ha incontrato e intervistato il professor Javier Ruiz, professore di biologia sottomarina all'Università di Las Palmas e grande esperto di biologia sottomarina.
Upwelling, produzione di pesce e anidride carbonica
Gli studi dimostrano che a causa di un aumento del gradiente di temperatura terra-oceano, la risalita costiera può aumentare portando masse d’acqua ricche e anche a un aumento della produzione di pesce.
Tuttavia, l’equilibrio tra apporto di nutrienti, produzione di pesce e processi di ritenzione è delicato e la produzione globale di pesce potrebbe invece diminuire. I cambiamenti nel Pacifico nord-orientale, a sostegno di questa ipotesi, sono evidenti. A causa dell’intensificarsi dello scambio tra la superficie del mare e l’atmosfera, il rimescolamento della colonna d’acqua si estende ulteriormente, mescolando acque ricche di nutrienti con acque impoverite più calde che agiscono contro la produzione di fitoplancton.
L’aumento di anidride carbonica nell’Oceano
Non solo. Quando l’acqua profonda si forma nelle regioni artiche, trascina il gas dall’atmosfera nelle particelle d’acqua, portandoli con sé nell’oceano profondo. Tra questi gas c’è anche l’anidride carbonica. L’oceano in realtà funziona come un pozzo di anidride carbonica e regola dunque in parte il nostro “inquinamento da gas climalteranti”. Con una maggiore risalita di queste masse d’acqua potrebbe esserci un aumento della risalita dell’anidride carbonica con conseguenze a oggi impossibili da prevedere.
