approfondimento > Stratificazione delle acque

didattica attiva
approfondimento > Stratificazione
delle acque marine
SCIENZE DELLA TERRA
Lo strato profondo contiene circa il 90% del totale
delle acque oceaniche. Queste acque sono stratificate a
seconda della densità e sono poco soggette a rimescolamenti. Lo strato profondo ha stabilmente temperatura
molto bassa, compresa tra 0 e 4 °C, di poco superiore alla
temperatura di solidificazione. Ciò significa che la temperatura della maggior parte dell’idrosfera è simile a
quella presente all’interno del nostro frigorifero!
Nelle regioni polari la stratificazione delle acque è
molto semplificata, perché non esistono differenze
di temperatura tra le acque superficiali e quelle profonde. La bassa temperatura delle acque, dovuta alla
limitata insolazione, e la elevata salinità, legata alla
formazione dei ghiacci marini, sommano le loro azioni. Lo spessore dei ghiacci marini difficilmente supera
2 m. Il ghiaccio è un ottimo isolante e protegge le acque sottostanti da un ulteriore raffreddamento. Le acque polari sono dense e scivolano verso il fondo; sono
queste acque a costituire la parte più profonda delle
masse oceaniche.
Nelle regioni tropicali le acque superficiali, pur essendo salate, sono mantenute poco dense a causa del forte
riscaldamento dovuto ai raggi solari.
La temperatura dell’acqua marina diminuisce con la
profondità. Fanno eccezione le acque polari, nelle quali
la temperatura è la stessa a tutte le profondità. Nei mari temperati e nei mari caldi sono identificabili tre strati
sovrapposti: lo strato superficiale, lo strato termoclino e
lo strato profondo (figura 1).
Lo strato superficiale è compreso nei primi 100 m di
profondità (figura 2). È lo strato in cui si registra la maggiore variabilità di condizioni: la temperatura cambia
giornalmente e stagionalmente e l’acqua è sottoposta
a continui rimescolamenti. La temperatura delle acque
superficiali varia con la latitudine. Le acque polari sono
a –2 °C, quelle del Golfo Persico possono raggiungere 36
°C. In media la temperatura delle acque superficiali è intorno a 17 °C.
Lo strato termoclino inizia in genere intorno a 100 m
di profondità e può raggiungere una profondità massima di 1.000 m. Questo strato è caratterizzato da una costante e sensibile diminuzione di temperatura fino ad
arrivare alla temperatura propria dello strato profondo.
Lo strato termoclino mantiene nettamente separate le
acque superficiali più calde e meno dense dalle acque
profonde, più fredde e più dense.
 figura 1 Le acque oceaniche sono generalmente
suddivise in tre strati: lo
strato superficiale, a temperatura variabile; lo strato
termoclino, nel quale la
temperatura diminuisce
rapidamente; lo strato
profondo, a temperatura
costante molto bassa. Alle
latitudini polari questa
stratificazione non è presente, perché le acque sono
uniformemente molto
fredde.
m
Nord
60°
1.000
2.000
40°
20°
3.000
20°
4.000
Sud
60°
40°
5.000
6.000
Strato superficiale
Strato termoclino
Strato profondo
0
500
1500
Profondità (m)
La salinità, elevata in
prossimità della superficie
a causa della evaporazione,
diminuisce rapidamente
fino a circa 500 m di
profondità.
La temperatura inizia
a diminuire a circa
100 m di profondità.
1000
 figura 2 Mentre negli
oceani la temperatura
diminuisce con la profondità, la salinità aumenta.
Ne risulta che la densità
aumenta in funzione della
profondità, in particolare
fino a circa 1.000 m. I dati
usati per la costruzione
dei grafici sono riferibili
a situazioni tipiche degli
oceani, come quelle che
si presentano a latitudini
intermedie, comprese tra
30° e 50°.
Equatore
0°
Intorno a 1.000 m di profondità
la diminuzione di temperatura
rimane pressoché costante fino
alle profondità più elevate.
2000
L’andamento della densità
risente sia della temperatura,
sia della salinità. Le acque
superficiali, benché più salate,
sono anche più calde, pertanto
hanno densità minore. La
densità aumenta in modo
regolare fin verso i 1.000 m di
profondità, dove si stabilizza.
A profondità maggiori si
trovano acque più dense
e più salate, anche se
non si raggiungono i valori
superficiali di salinità.
2500
3000
3500
4000
4500
0
4
8
12
16
Temperatura (°C) 20
24 34,0
34,5
35,0
35,5
Salinità (‰) Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini - Progetto
36,0
36,5 1,023
1,024
1,025
1,026
1,027
1,028
1,029
Densità (kg/dm3) scienze naturali • Italo Bovolenta editore - 2011
1