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Percorriamo il lungo viaggio delle acque mediterranee dalla superficie alle profondità, alla scoperta dei complessi meccanismi alla base della circolazione di questo mare.

Il Mar Mediterraneo è un bacino semichiuso, con caratteristiche oceanografiche e biogeografiche del tutto peculiari rispetto all’adiacente Oceano Atlantico. Si tratta di un “oceano in miniatura”, per via della sua profondità variegata e della circolazione delle sue correnti, che riflette quello che succede negli oceani. Percorriamo insieme il lungo viaggio delle sue acque!

CARATTERISTICHE UNICHE DEL MAR MEDITERRANEO 

Nonostante occupi circa l’1% della superficie complessiva dei mari e degli oceani globali, il Mar Mediterraneo ospita dal 4 al 24% della diversità di specie marine esistenti. Con oltre 17.000 specie, rappresenta una delle principali eco-regioni del pianeta, un vero e proprio “hotspot” di biodiversità. 

La topografia dei fondali del Mediterraneo è estremamente complessa, con dorsali, avvallamenti, fosse e canyons che si susseguono da Gibilterra al Bosforo. In relazione a questa complessità morfologica del Mediterraneo è possibile distinguere, da un punto di vista climatico e biologico, due bacini principali separati a livello dello stretto di Sicilia: il Mediterraneo occidentale e il Mediterraneo orientale. 

Il bacino del Mar Mediterraneo in una elaborazione da foto satellitari (in alto a destra il bacino del Mar Nero) - via Wikipedia

Il bacino del Mar Mediterraneo in una elaborazione da foto satellitari (in alto a destra il bacino del Mar Nero) – via Wikipedia

Una delle principali peculiarità del Mediterraneo, dal punto di vista delle caratteristiche fisico-chimiche, riguarda il profilo termico verticale. La temperatura al di sotto di 300 – 500 m di profondità è costante attorno a 13° C, al contrario di quanto avviene nell’Oceano Atlantico, dove la temperatura degli strati più profondi è molto inferiore. Inoltre, il Mediterraneo è caratterizzato da una situazione di omeotermia invernale: in questa stagione, infatti, la temperatura rimane costante intorno a 12.8°C dal fondo fino alla superficie e ciò, consentendo un completo rimescolamento delle acque, favorisce la risalita negli strati superficiali dei nutrienti e l’ossigenazione dei fondali.

 LA CIRCOLAZIONE SUPERFICIALE (PRIMI 200 m)

Un ruolo importante nel determinare le peculiarità termiche del Mediterraneo è svolto proprio dalle acque atlantiche, che entrano in questo mare attraverso lo stretto di Gibilterra. Si tratta di una corrente superficiale costituita da acque calde, la cui temperatura non scende sotto a 13 -14°C anche in inverno. Ciò è dovuto principalmente alla scarsa profondità della soglia di ingresso (350 m), che impedisce alle acque fredde e profonde atlantiche di penetrare nel bacino mediterraneo e di abbassarne la temperatura. L’entrata di acqua superficiale atlantica compensa il deficit idrico del Mediterraneo, dovuto al bilancio negativo che si crea tra l’eccessiva perdita di acqua per evaporazione e l’input insufficiente di acqua proveniente dalle precipitazioni e dagli apporti fluviali.

Queste acque, per l’effetto di Coriolis e quindi per il trasporto di Ekman, scorrono verso est, attraverso il Mare di Alboran e lungo le coste del nord Africa, per biforcarsi in due a sud della Sardegna. 

Uno dei 2 rami scorre poi nel Tirreno, formando un grande vortice ciclonico tra la Sardegna e l’Italia centro-meridionale. Il secondo ramo procede, invece, attraverso lo Stretto di Sicilia, formando una serie di vortici ciclonici (Ionio centro settentrionale) e anticiclonici (Golfo della Sirte), per interessare poi, nel bacino orientale, il Mar Egeo fino alle coste turche.

Foto di Jakob Owens via Unsplash

LA GENESI DELLE ACQUE LEVANTINE INTERMEDIE (LIW)

Il bacino orientale ha una grande importanza per la circolazione del Mediterraneo, perché è la sede di formazione delle Acque Levantine, generalmente indicate come LIW (Levantine Intermediate Waters). Si tratta di acque che scorrono a profondità intermedie (250-500 m) ripercorrendo a ritroso, verso occidente, il cammino della corrente atlantica entrata da Gibilterra. La loro formazione è determinata dall’incremento di salinità delle acque atlantiche dovuto al processo di evaporazione durante il loro percorso verso Est, bordando la parte più calda del bacino (Tunisia, Algeria ed Egitto) dove, non essendoci input di acqua fredda da parte di fiumi, a parte il Nilo, subiscono processi di evapotraspirazione, con conseguente aumento di densità che porta al loro sprofondamento nel bacino di Levante.

Le acque levantine che fuoriescono dal Mediterraneo sono più ricche di nutrienti, come azoto e fosforo, rispetto alle acque atlantiche che entrano da Gibilterra e ciò contribuisce a ridurre la concentrazione di nutrienti delle acque mediterranee. In relazione a questa caratteristica, le acque del Mediterraneo sono particolarmente trasparenti e consentono la presenza di organismi vegetali bentonici, ovvero che vivono a stretto contatto con il fondo, fino a profondità di 40-50 m. 

Foto via Canva

LA FORMAZIONE DELLE ACQUE PROFONDE 

Come arriva l’acqua ricca di nutrienti a 4000-5000m di profondità?

Questo avviene in maniera simile a quanto accade attorno ai poli, grazie alla geomorfologia di alcune aree del Mediterraneo, come la presenza di scarpate profonde. Le principali aree di genesi di acque profonde sono:

  • Golfo del Leone, in prossimità del Mar Ligure: è una delle principali zone di formazione di correnti verticali discendenti (detti anche downwelling). Qui l’acqua superficiale in inverno, a causa dell’effetto dei venti freddi che soffiano da nord-ovest, come il Maestrale, si raffredda e aumenta di densità al punto di sprofondare a grandi profondità. Questa acqua, nota come Tyrrhenian Deep Water (TDW), scorre verso Gibilterra. In parte entra nell’Oceano Atlantico e in parte torna indietro lungo il margine africano e risale in Mar Tirreno. 
  • Basso Adriatico: in quest’area le acque vengono raffreddate dalla Bora, arrivando nella fossa di Otranto e contribuendo al ricambio delle acque profonde dello Ionio; 
  • Creta: grazie a un rapido cambio di profondità, le acque calde superficiali sprofondano nel Mar Egeo per andare ad alimentare la circolazione profonda del bacino di Levante.

 Il ricircolo di queste acque all’interno del Mediterraneo è di circa 100 anni, tempo ipotetico che una particella d’acqua impiega a seguire la circolazione completa, cioè da Gibilterra, bacino orientale, diventare acqua levantina e uscire nuovamente. 

Schema riassuntivo della circolazione nel Bacino Mediterraneo -Crediti: M. Locritani via INGV Ambiente

I POSSIBILI EFFETTI DEL CAMBIAMENTO CLIMATICO 

L’area mediterranea, essendo un bacino con un deficit idrico circoscritto, è una delle zone mondiali maggiormente soggette agli effetti del cambiamento climatico

Il Mediterraneo è caratterizzato da una circolazione termoalina (MTHC) guidata dalla formazione di acqua intermedia e profonda, governata principalmente da temperatura e salinità. Se la temperatura continua ad aumentare, la MTHC può variare nel tempo, con cambiamenti nei pattern di correnti superficiali e profonde fino al punto di bloccarsi, portando ad una separazione tra gli strati d’acqua, con conseguente creazione di un sistema anossico. Questo fenomeno non sarebbe del tutto nuovo, come dimostrano i depositi sapropelitici, accumuli di fanghiglia di colore nerastro originatisi in seguito a sedimentazione in acque stagnanti o poco mosse di resti di organismi mescolati a gusci calcarei o silicei e a sostanze argillose.

Questo ci deve fare ragionare su futuri eventi che potrebbero avvenire in Mediterraneo, con un impatto sui componenti viventi e non. La riduzione di nutrienti, causata dalla mancanza di upwelling (risalita di acqua), porterebbe alla diminuzione della produttività e, di conseguenza, a un decremento dell’accrescimento degli stock ittici e della pesca.

Foto di Milos Prelevic via Unsplash

BIBLIOGRAFIA
Autrice: Zenab Irshaid 

Zenab è laureanda magistrale in Ecobiologia marina presso l’Università La Sapienza di Roma. Da sempre affascinata del mondo marino, in particolare ha una grande passione per i cetacei. Crede fortemente nell’importanza della divulgazione, per contribuire a far scoprire il mondo della scienza a tutti. Se fosse un animale marino sarebbe un’orca, forte e indipendente ma anche socievole e curiosa. Condivide anche il soprannome con l’orca Zena!

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