OCEANI: profondi e gelidi mondi alieni, sono loro i grandi TERMOSTATI del CLIMA! (Imperdibile)

Da tempo immemorabile gli oceani ricoprono buona parte del globo, rendendo la Terra il corpo celeste che conosciamo come il “Pianeta Azzurro”. Un luogo unico nel sistema solare, e forse più raro di quanto possiamo immaginare.  

Tre quarti della superficie terrestre sono coperti d’acqua, per cui è molto più probabile che qualsiasi cosa arrivi dal cosmo, non atterri, ma “ammari”. Il loro spessore medio e poco meno di un millesimo del raggio terrestre (5 km contro 6370 km), come la buccia che ricopre la sua mela.

Per il 95% sono fatti di acqua, 4% circa di sali minerali e il resto organismi viventi, gas disciolti e sedimenti in sospensione; ma quello che conta di più è l’acqua, e non solo per la quantità, ma soprattutto per le sue caratteristiche chimico-fisiche pressoché uniche tra quasi tutte le sostanze conosciute.

La sua densità è massima a circa 4°C, quando è ancora allo stato liquido; ciò comporta che la sua forma solida galleggi su quella liquida, e che la parte liquida più pesante, quella che si adagia sul fondo del contenitore che la riceve, sia a 4°C. Senza scendere troppo nei dettagli, ma arrivando almeno sul fondo degli oceani, è chiaro che qui l’acqua fredda e immobile ha una temperatura esatta di 4°C, ovunque… dal Polo nord al Golfo di Guinea, dal Mediterraneo al Mar Cinese meridionale.

Ma a quale profondità si raggiunge tale fatidica temperatura? Il progetto globale ARGO, che comprende centinaia di boe e rilevatori sparsi in tutti i mari e gli oceani del mondo, raccoglie dati di profondità da almeno una ventina d’anni, sia in merito alla temperatura, che alla salinità, alla composizione, e alla velocità di spostamento delle masse d’acqua. Negli ultimi anni si sono aggiunte anche le rilevazioni nell’ambito del progetto IRIDIUM, con finalità simili.

Dai profili verticali di quasi tutti i rilevatori è evidente che la temperatura è abbastanza variabile, a seconda della latitudine, delle correnti marine di superficie e della vicinanza alla costa, nei primi 100-150m di profondità. Alle medie e alte latitudini si può apprezzare anche una certa variazione stagionale, più intensa dove a questa si somma l’apporto di correnti marine profonde, o viceversa di importanti apporti di acqua dolci dalle zone interne.

Al di sotto della zona “fotica”, ovvero quella raggiunta dalla radiazione solare, generalmente tra i 200 e i 300m di profondità, in condizioni di salinità e torbidità medie, si può dire che il buio comincia a farla da padrone, e la temperatura tende ad uniformarsi un po’ ovunque. Alle medie latitudini si oscilla intorno ai 15°C. A 500m di profondità si scende vicini ai 10-12°C; mentre sotto i 1000m si fatica a salire sopra i 5-6°C. Inutile aggiungere che sotto i 1500m la temperatura è quasi ovunque prossima ai 4°C, dai poli all’equatore.

In volume si tratta di oltre l’80% della massa degli oceani, una massa enorme, sia in confronto alle terre emerse, ma soprattutto nei confronti dell’atmosfera. Gli oceani hanno una massa superiore di oltre 500 volte quella dell’atmosfera. In soldoni, la terra è coperta essenzialmente da due fluidi sovrapposti, uno trasparente, leggero, gassoso e caotico che è l’atmosfera; l’altro denso, pesante, liquido e sostanzialmente freddo, che è l’idrosfera.

Ebbene sì, la gran parte della massa d’acqua che ricopre la terra è fredda, anzi gelida, perché costantemente ad una temperatura prossima ai 4°C.

L’acqua è comunque e sempre un fluido, abbastanza denso e viscoso, che con la gravità lunare e terrestre, insieme alla rotazione terrestre, interagisce generando nel suo seno vortici e correnti, movimenti orizzontali e verticali, tali da consentire un trasferimento del calore accumulato (e viceversa del freddo), in tutte le direzioni, secondo cicli e processi di durata variabile, da giornalieri a millenari.

Flussi incessanti e caotici di calore intercorrono le basse e le alte latitudini, tra i mari tropicali e quelli circum-polari; ma anche tra le profondità degli immensi bacini oceanici e la superficie di tutti i mari, sia attraverso fenomeni di rilevanza planetaria (cicli ENSO, AMOC, ecc.), sia continentali o locali (correnti marine di upwelling e downwelling; ma anche conduzione di calore tra acqua e atmosfera sovrastante, sia diretta che indiretta, come nei fenomeni di evaporazione, precipitazioni, scioglimento di ghiacci, ablazione, ecc.  

Ciò comporta che il calore in eccesso, ricevuto all’equatore, venga assorbito e veicolato laddove questo è deficitario, e cioè verso le zone polari e quelle che stagionalmente si raffreddano. Ma se il calore proveniente dall’atmosfera tutta, tendesse ad aumentare? Chi se ne fa carico? L’atmosfera è in continuo contatto e interscambio con gli oceani, ebbene sono loro che si fanno carico del calore in eccesso, e come in un gigantesco domino radiativo, per conduzione diretta, ma anche per fenomeni di lenta convezione, il calore penetra nelle profondità, strato dopo strato.

E’ quello che le boe ARGO e IRIDIUM stanno rilevando negli ultimi 8-10 anni, un progressivo riscaldamento dei primi 1000 – 1500m di profondità di buona parte degli oceani, ma non ovunque. Niente paura, si tratta di un fenomeno progressivo, ma lento, che in assoluto si traduce in un riscaldamento di pochi centesimi di grado! Avete letto bene: centesimi di grado. E dire che fino al 2010-2012, il trend era opposto, almeno negli strati di media profondità, ovvero era in atto un raffreddamento.

Se consideriamo il periodo relativamente breve di dati a disposizione (un ventennio circa), il totale disallineamento con quanto riportano i dati di superficie, che vedono un riscaldamento progressivo fin dagli anni ’80 del secolo scorso, si comprende come il fenomeno sia molto complesso, e di non facile interpretazione.

Ancor più arduo appare il compito di chi si prodiga in previsioni di catastrofici aumenti di temperatura sul pianeta, quando sotto i piedi, pardon intorno ai nostri “regni” terrestri, incombe una gigantesca massa d’acqua, tanto fredda da sembrare quasi ghiaccio. L’aria si potrà scaldare per un po’, ma il destino appare del tutto avverso. Provate a scaldare l’acqua della vasca da bagno con il phon, per capire cos’è l’inerzia termica, la capacità termica dell’acqua e con che cosa abbiamo a che fare.

Piuttosto dovremmo chiederci come mai gli oceani hanno una temperatura media così bassa, e cosa questo fenomeno ha a che vedere con il recente periodo glaciale che dura ormai da oltre 2,5 milioni di anni. Non è scientificamente provato, ma non si può nemmeno escludere che le glaciazioni quaternarie siano da ricondurre ad un progressivo raffreddamento degli oceani, che nei loro lenti e millenari movimenti interni, possono provocare un lento ed inesorabile raffreddamento del pianeta.

Dopotutto i periodi caldi (interglaciali e interstadiali) sono risultati sempre più radi e brevi, nei confronti dei corrispettivi periodi freddi. Non che gli oceani e le loro dinamiche ne siano la causa prima, delle glaciazioni s’intende, ma che il loro comportamento abbia condizionato l’evoluzione climatica sia nelle fasi di raffreddamento che di riscaldamento, questo è, a ragion veduta, indubbio.

Un profilo della temperatura nei primi 800m di profondità della Corrente del Golfo tra i 30 e i 40°N. Si nota che l’influenza della corrente è stagionale e limitata ai primi 100m di profondità. Tutto il resto è un immobile e gigantesca massa di acqua fredda, e nei successivi 4000m e oltre (più di 5 volte l’altezza del grafico), anche gelida.

Il recente riscaldamento degli oceani, anche in profondità, che seguono un periodo di relativo raffreddamento. Da notare il totale disallineamento con le temperature globali e il contributo relativamente minimo al fenomeno sotto la profondità dei 400-500m.

Prof. Giuseppe Tito