Siamo tutti abituati ai paesaggi verdi e alle aspre viste sulle montagne che definiscono la Terra su cui viviamo, ma dallo spazio è chiaro che viviamo su un pianeta blu. Nonostante la sua estrema salinità, la sua natura imprevedibile e il suo impatto senza precedenti sul nostro clima, questo straordinario specchio d’acqua è vitale per tutta la vita sulla Terra.
Helen Chersky, oceanografa e conduttrice televisiva britannica, ha trascorso la sua carriera studiando l’oceano. Nel suo nuovo libro, The Blue Machine: How the Ocean Works (W.W. Norton & Company, 2023), esplora come la vasta massa d’acqua che circonda il nostro pianeta ha creato il mondo in cui viviamo oggi e perché alcuni luoghi sono ricchi di vita. Mentre altri non lo sono, come si sono formate le civiltà attorno alle correnti oceaniche e perché agiscono come la batteria della Terra, alimentando i suoi sistemi meteorologici.
In questa intervista ci parla di ciò che muove questo motore oceanico, lo paragona a un buon cocktail e spiega quale sarà la prossima grande frontiera oceanica.
Alexander McNamara: Nel tuo libro descrivi l’oceano come un motore, ma cosa intendi realmente con questo?
Helen Chersky: La definizione di motore è qualcosa che converte qualsiasi energia termica in movimento, che è ciò che fa l’oceano.
Nella parte superiore c’è uno strato caldo, che può raggiungere un’altezza di 100 metri [330 feet] È denso, c’è acqua sul fondo ed è molto più freddo, e contiene degli strati.
Ma anche se la parte superiore e quella inferiore dell’oceano sono in qualche modo separate, ci sono fori vicino ai poli dove si collegano, e questa connessione guida la circolazione mentre l’acqua scende, scivola lungo il fondo dell’oceano per alcune centinaia di anni, e poi ritorna fare il backup da qualche altra parte.
Questo è ciò che fa il motore su scala più ampia, trasferendo il calore dall’equatore ai poli. È questa spinta fisica, con tutte queste caratteristiche e tutta questa anatomia, che fa accadere le cose, e poi gli animali e gli esseri umani ne vengono influenzati. L’intera forma delle civiltà della Terra è in un certo senso modellata da ciò che fa la spinta oceanica.
AM: Per la maggior parte delle persone, gli osservatori casuali guarderanno l’oceano e vedranno che è piuttosto piatto, forse se è una giornata ventosa sarà un po’ mosso, ma a quanto pare, c’è molto da fare sotto.
Alto Commissario: Quindi ci sono due cose che mettono in moto il motore: il fatto della rotazione della Terra e la densità dell’acqua.
Tendiamo a pensare che poiché possiamo mescolarla con un cucchiaio, è molto facile mescolare l’acqua, ma generalmente non è così, devi metterci energia e il cucchiaio è solo un veicolo per trasferirla. L’oceano è lo stesso.
Immagina un cocktail a strati che puoi bere se stai attento [liquid] Sedersi su un altro. Funziona solo se li metti nell’ordine giusto, perché la parte superiore è meno densa di quella sottostante, ed è meno densa di quella sottostante.
[In the ocean]Se hai acqua più calda e meno densa, si posizionerà in alto. Quindi, se sotto c’è acqua fredda, rimarrà sul fondo e non si mescoleranno. È proprio come gli strati di un cocktail: non c’è energia per mescolarli e quindi rimangono lì.
Quindi, c’è questa coperta calda sopra l’oceano – si chiama strato misto perché l’acqua si mescola lì dentro – ma non si mescola con ciò che c’è sotto, e la ragione importante è che le cose cadono dallo strato misto. Queste sono spesso parti della vita, parti della vita che trasportano sostanze nutritive. Sono come gli atomi di cui hai bisogno per creare la vita, giusto? Hai bisogno di nitrato, hai bisogno di fosforo, hai bisogno di ferro: hai bisogno di queste cose e tendono a cadere dallo strato misto.
Il problema è che se cadono non riescono più a rialzarsi. Quindi, in teoria, non dovrebbe esserci vita sulla Terra perché lassù c’è la luce del sole e c’è questa coperta calda da cui cadono le sostanze nutritive. Poi dopo un po’ si esaurisce, hai un oceano separato con sostanze nutritive sul fondo, dove non c’è la luce del sole, e in alto, dove non ci sono sostanze nutritive e tutto è stagnante.
Ecco perché non c’è molta vita nel mezzo dei grandi bacini oceanici, nel mezzo dell’Oceano Pacifico, per esempio, perché la separazione è così forte. Niente può vivere.
L’unica ragione per cui c’è vita nell’oceano è che puoi rompere questo paradosso. Ciò accade vicino ai bordi, dove si verificano periodi di fluttuazioni, e vicino ai poli, dove lo strato superiore e quello inferiore possono connettersi. Questo è il motivo per cui gli strati sono importanti e la densità è ciò che determina gli strati.
Naturalmente, l’oceano si muove molto più lateralmente che su e giù, generalmente a causa della pressione del vento sulla superficie e perché ci troviamo su un pianeta in rotazione. Poi si entra nel mondo dei vortici e dei cerchi, dove si possono creare correnti dalle forme interessanti, limitate ovviamente dai continenti e dagli spazi tra i continenti.
Quando si tratta di calore, ovviamente il sole è nel cielo all’equatore, quindi c’è un input molto diretto di molta energia, e queste correnti circolanti attirano l’acqua calda verso i poli, spingendo l’acqua fredda più in profondità. Si ha un trasferimento netto di calore ai poli, ed è così che il calore viene distribuito attorno.
Davvero l’oceano è la batteria della Terra. Qui è dove l’energia solare viene immagazzinata e poi utilizzata per dirigere il tempo. Può alimentare il clima riscaldandolo, che è ciò che alimenta gli uragani, e può influenzare la posizione del ghiaccio. Quindi, il calore è in realtà una riserva di energia e l’ambiente circostante determina dove si trova quel calore e dove viene trasferito.
Amy: Dici che ci vogliono centinaia di anni perché queste correnti si muovano lentamente, ma come? Perché pensavo che se mettessi insieme l’acqua questa fluirebbe e si mescolerebbe a seconda della velocità con cui la muovi: l’oceano funziona in un modo diverso, molto più lento?
L’unica ragione per cui c’è vita nell’oceano è che puoi rompere questo paradosso
Alto Commissario: Bene, lo vedi. Se hai un bagno dove fai scorrere l’acqua calda, ad esempio, e poi decidi che fa troppo caldo, dovresti mettere dell’acqua fredda a un’estremità. Se lo fai quando l’acqua è completamente ferma e la mescoli, passerà molto tempo prima che le due parti inizino a mescolarsi – e questa è proprio la dimensione della vasca da bagno.
L’oceano è mosso principalmente da vortici e la formazione di un vortice richiede energia. Se non ci sono vortici, non c’è motivo per cui le masse d’acqua si mescolino, quindi non si mescolano. Ma il problema dell’oceano è che non c’è abbastanza energia nel sistema per mescolare il tutto. Se non c’è alcun panning, avrai livelli perfetti e nulla si muoverà e non accadrà nulla, ma se c’è tantissimo panning, tutto sarà uguale. C’è questo tipo di pezzo moderato nel mezzo dove c’è abbastanza azione da renderlo interessante, ma non così tanta da diventare di nuovo noioso.
AM: È sempre stato così?
Alto Commissario: No, in realtà è molto diverso. E ovviamente questo è il genere di cose in cui puoi entrare in una tecnica di datazione molto intelligente che esamina i sedimenti sul fondo degli oceani, i campioni di ghiaccio e cose del genere.
In quasi tutti gli oceani del mondo, non nell’Artico ma quasi ovunque, l’acqua calda nella parte superiore e quella sottostante sono molto più fresche. Ad esempio, sul fondo dell’Oceano Atlantico settentrionale, la temperatura potrebbe essere di 4 o 5 gradi Celsius [39 to 41 degrees Fahrenheit]anche quando raggiunge i 30 gradi [C, or 86 F] In superficie, quindi è molto più fresco. Ma ci sono stati momenti nel passato della Terra in cui il calore si mescolava più facilmente al di sotto e le profondità dell’oceano raggiungevano i 15 gradi Celsius. [59 F].
Ma il luogo in cui questa regola viene violata è l’Oceano Artico perché è freddo in superficie – abbastanza freddo da congelare, va bene – ma c’è uno strato sottostante che è molto più caldo e contiene abbastanza calore da sciogliere tutto il ghiaccio. Ghiaccio oggi. Questo calore è intrappolato in profondità, e il motivo per cui si trova sul fondo è perché è molto salato, il che lo rende più denso dell’acqua dolce in superficie. Anche negli oceani di oggi non è solo la temperatura a causare la formazione degli strati, ma anche il sale ha un effetto.
AM: Sono rimasto sorpreso dal fatto che ci sia questa enorme massa di acqua salata sotto il Polo Nord. È un problema e come ci sei arrivato?
Alto Commissario: Quindi diventa salato a causa della formazione di ghiaccio. Ne esistono di due tipi, ghiaccio terrestre e ghiaccio marino. Il ghiaccio terrestre si forma quando l’acqua evapora dall’oceano, viene portata da parte, cade sotto forma di pioggia o neve e congela. Ma il ghiaccio marino si forma quando la superficie dell’oceano stesso congela.
E il problema di questo processo è che poiché le molecole d’acqua si intrappolano in questa struttura solida che è il ghiaccio, e poiché le molecole d’acqua sono così estranee, non c’è spazio in quella struttura per sale o sodio o cloruro, che sono i due componenti, e il magnesio e tutti gli altri sali si trovano nell’oceano. Ciò che accade è che l’acqua forma un piccolo cristallo e tutte le molecole si fissano al loro posto e il sale viene espulso.
Pertanto, sotto la formazione del ghiaccio, direttamente sotto di esso si genera acqua salata, che scende. Quindi il fatto è che se smetti di produrre ghiaccio, genererai meno sale e probabilmente cambierai quel sistema. È davvero interessante queste diverse configurazioni che l’oceano può avere.
Naturalmente il tutto è in continuo movimento. Se guardate il globo in cima al Polo Nord, ci sono questi due ingressi molto stretti, è un po’ limitato, ci sono solo pochi modi per entrare e uscire. Qualunque cosa ci fosse deve essere passata attraverso quegli stretti spazi, e quindi quello che stiamo iniziando a vedere è l’influenza dell’Oceano Pacifico che si insinua nell’Oceano Artico. In passato, gli oceani Atlantico e Pacifico si trovavano piuttosto verso l’esterno, mentre ora stanno iniziando a infilarsi in quegli spazi ristretti, modificando la struttura dell’Artico.
AM: Pensando al futuro dell’oceano, quale sarà, in generale, la prossima grande frontiera per noi?
Alto Commissario: Ovviamente la domanda più grande è come cambierà a causa del cambiamento climatico. Ci sono grandi domande su come le cose trasportate dall’oceano, come l’ossigeno, ad esempio, cambiano la forma del motore dell’oceano perché ha energia extra, cambia ciò che fa. Quindi, se rallenti la circolazione, cambi la quantità di ossigeno, e nelle profondità dell’oceano sarà importante per tutto ciò che cerca di respirare, ad esempio.
Quindi sì, penso che ci siano ancora grandi questioni drammatiche, ma dobbiamo essere realistici. Dobbiamo capire come funziona l’intera macchina terrestre, in modo da poter lavorare con essa e non contro di essa, cosa che finora non siamo riusciti a fare.
Nota dell’editore: questa intervista è stata modificata e condensata per chiarezza.
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