Lo straordinario fenomeno delle maree

UN GIORNO al mare! Il ragazzino è impaziente. Lascia indietro i familiari e corre veloce fra le palme verso la spiaggia. Ma si ferma di botto. La sua esultanza si trasforma in sgomento.

“Papà!” grida, “il mare non c’è più! Dov’è finita tutta l’acqua?”

“Non preoccuparti, figlio mio”, risponde il padre. “È la marea. Si è abbassata. Dopo pranzo si rialzerà”.

Poco più in là sulla spiaggia c’è un gruppo di giovani subacquei che sono contenti della bassa marea. Infatti, senza le gigantesche onde dell’alta marea, la sabbia si posa delicatamente sul fondo e l’acqua è limpida come il cristallo, calda ed esente da pericoli. Nuotando lentamente nelle azzurre acque basse attorno agli scogli, guardano con meraviglia un mondo completamente nuovo formato di coralli, conchiglie, vegetazione e miriadi di pesci variopinti.

Un paio d’ore più tardi ecco l’alta marea. Il ragazzino, salito su un alto scoglio proteso nel mare, osserva attentamente i cavalloni imponenti che si infrangono sulle rocce sottostanti, lanciando in aria spruzzi e producendo una fitta foschia. Ed eccone arrivare un altro: il mare si gonfia e ribolle e l’acqua si ricopre di spuma bianca.

Ipnotizzato dalla forza bruta di questo straordinario spettacolo, il piccolo non riesce più a frenare la curiosità.

“Papà, da dove viene tutta quell’acqua? Perché va via e poi ritorna?”

Sapreste spiegare come avviene questo gigantesco fenomeno? Cos’è a spostare quei miliardi di tonnellate d’acqua entro un livello che si può prevedere con uno scarto di centimetri?

Un fatto straordinario

Per migliaia d’anni il quotidiano alzarsi e abbassarsi del mare era stato un mistero per l’uomo. Alcuni pensavano fosse la terra che respirava. Ci volle una mente come quella di Isaac Newton per trovare la risposta. Nella sua tesi sulla gravitazione incluse una spiegazione del movimento delle maree.

Le maree sono essenzialmente il risultato dell’attrazione gravitazionale del sole e della luna sul mare. Ma dato che la luna è molto più vicina, la sua attrazione è oltre il doppio di quella del sole. La luna attira l’acqua direttamente sotto di sé producendo un alto rigonfiamento o “onda di marea”. In mezzo a un grande oceano, questa onda può essere alta solo una trentina di centimetri. Ma quando l’onda di marea viene spinta contro un’ampia massa di terra, come nella Baia di Fundy, nella Nuova Scozia, la marea montante è uno spettacolo da vedere. In quel punto, favorito da un insieme unico di fattori — un’ampia insenatura e spiagge convergenti — il dislivello fra maree estremamente alte ed estremamente basse può raggiungere i 15 metri. Pertanto, quando la luna è alta nel cielo, ci si può aspettare un’alta marea.

Man mano che la luna si sposta, l’acqua si sposta insieme ad essa. La marea comincia a calare o ad abbassarsi, finché la luna ha percorso un quarto della circonferenza terrestre rispetto al punto dove vi trovate. Ora la marea è al livello più basso, o bassa marea. Dato che la luna impiega 24 ore e 50 minuti a fare il giro della terra, la bassa marea avviene di solito circa sei ore dopo l’alta marea.

Forse ora vi chiedete perché la bassa marea abbia luogo quando la luna è a un quarto della circonferenza terrestre rispetto a voi anziché quando è dal lato opposto della terra. La risposta ci è data di nuovo dalla legge di gravità. In parole semplici, più un oggetto è vicino a una fonte di gravità, maggiore è l’attrazione esercitata. Quando la luna crea un’alta marea da un lato della terra, l’acqua dall’altro lato è distante quasi 13.000 chilometri per cui l’attrazione esercitata su di essa è molto più debole. In pratica, è lasciata andare e forma un rigonfiamento quasi identico a quello sotto la luna.

Pertanto, quando la luna ha percorso mezzo giro della terra, vale a dire 12 ore e 25 minuti dopo la prima alta marea, vedrete una seconda alta marea. Questa è seguita da un’altra bassa marea circa sei ore dopo quando la luna è a tre quarti della circonferenza terrestre rispetto a voi. Quindi, nella maggioranza dei luoghi, vi sono ogni giorno due alte e due basse maree, ed esse si verificano ogni giorno circa 50 minuti più tardi rispetto al giorno prima.

Ma ricordate che anche il sole influisce sulle maree. Secondo le loro reciproche posizioni, il sole può sommare la sua attrazione a quella della luna o eliderla. Ogni due settimane, nelle fasi di luna nuova e di luna piena, il sole e la luna sono allineati sullo stesso asse e le loro forze d’attrazione si sommano. In quei giorni le alte e le basse maree raggiungono i valori massimi, e vengono chiamate maree sizigiali. Durante le fasi di primo e ultimo quarto di luna, quando i due luminari esercitano la loro attrazione ad angolo retto l’uno rispetto all’altro, abbiamo le maree di quadratura, che non sono né molto alte né molto basse.

Un’infinita varietà di maree

È vero che il sole e la luna forniscono la forza che produce le maree, ma sono l’effettiva configurazione del litorale, del fondo marino e molti altri fattori a determinare il risultato finale. Perciò le maree sono strettamente legate al posto, e ne esiste un’infinita varietà.

Nei luoghi dove i fondali lungo la costa sono molto bassi e pianeggianti, la bassa marea può recedere di molte centinaia di metri, lasciando allo scoperto vaste zone. Per esempio, quando viene la bassa marea il famoso Mont-Saint-Michel in Normandia rimane in secca, e lo si può raggiungere a piedi camminando su una striscia di sabbia. Ma quando la marea sale, questa fortezza medievale è completamente circondata dall’acqua, salvo per una strada soprelevata che la collega al continente. Quindi la prossima volta che vi allontanate un bel po’ dalla riva a piedi per esplorare un banco di scogli emerso, siate certi di sapere l’ora dell’alta marea. Una rapida marea montante potrebbe mettervi in difficoltà facendovi trovare in acqua alta lontani da riva.

Presso l’estuario del Rio delle Amazzoni, del Severn in Inghilterra e di vari altri fiumi, la marea montante è trattenuta dalla rapida corrente del fiume che va in direzione opposta. Fuori dell’imboccatura del fiume il livello dell’acqua si alza finché non è più possibile trattenerlo. Allora, con un’onda colossale che avanza come un muro — detta mascheretto o barra d’acqua — l’acqua si incanala nel fiume risalendolo. Sul Fuchun (Chien-tang-kiang), un fiume della Cina, questo muro d’acqua che avanza precipitosamente può raggiungere i sette metri e mezzo di altezza!

Su alcune isole del Pacifico ci sono soltanto un’alta e una bassa marea al giorno invece delle solite due. E in alcune parti del Golfo del Messico ci sono due alte e due basse maree per parte del mese e solo una nel resto. Questo perché la luna non gira sempre attorno alla terra passando direttamente sopra l’equatore. Il centro della sua attrazione si sposta a nord e a sud in un ciclo che muta continuamente. Inoltre, le grandi masse d’acqua in movimento hanno un momento loro proprio. Tutto questo modifica il modo in cui reagiscono all’influenza del sole e della luna.

Sebbene le maree differiscano notevolmente da luogo a luogo, è possibile determinare con molta accuratezza oltre un anno in anticipo gli esatti livelli che raggiungeranno in un particolare punto. Queste informazioni vengono pubblicate in appositi libri, che ci dicono anche quando il sole e la luna saranno più vicini alla terra, producendo le più alte e le più basse maree dell’anno.

I rimorchiatori, ad esempio, sono molto favoriti dalle diverse maree. Infatti, quando una nave si arena, spesso è necessario aspettare la prossima marea sizigiale per ‘disincagliarla’. Ma guai alla nave che rimane in secca durante un’alta marea sizigiale! Si può doverla abbandonare lì dov’è. Ricordate anche di non ormeggiare mai la barca con un cavo corto durante un’alta marea sizigiale. Altrimenti, quando la marea si abbassa, la barca potrebbe rimanere lì sicuramente ormeggiata, ma penzoloni in secca.

Le basse maree sizigiali danno ai pescatori l’occasione di aggiustare le trappole, che in altri momenti sono semisommerse; permettono anche di conficcare pali per un nuovo pontile o di portare a termine scali di alaggio o altri lavori di costruzione vicino all’acqua. L’alta marea lascia sulla spiaggia pezzi di legno trasportato dalla corrente da cui possiamo ricavare lampade da tavolo o altri oggetti ornamentali. Permette alle navi di entrare e uscire dai porti senza pericolo. E ora l’uomo sta anche imparando a imbrigliare l’immensa forza delle alte maree per generare elettricità.

Una silenziosa testimonianza

Vi siete mai seduti su una spiaggia in una notte di luna, ad ascoltare incantati il dolce sciabordio delle onde che scivolano avanti e indietro sulla sabbia? Fate una passeggiata lungo la riva, preferibilmente all’alba. Sentite scorrere fra le dita la sabbia fine e pulita. Tutt’intorno non si vedono altro che le vostre impronte. Durante la notte la marea ha spazzato via ogni traccia del giorno prima. È come se prima non ci fosse mai stato nessuno lì. Non provate un profondo senso di pace e contentezza?

Pensate: tutta questa bellezza e armonia ci sono offerte silenziosamente giorno dopo giorno dal sole e dalla luna lassù nello spazio. Ma è merito solo del sole e della luna? Non è piuttosto merito di Colui che stabilì le leggi che regolano il movimento di questi corpi celesti? Lo straordinario fenomeno delle sempre mutevoli maree è una silenziosa testimonianza dell’amore e della sollecitudine del nostro Creatore, “poiché le sue invisibili qualità, perfino la sua sempiterna potenza e Divinità, si vedono chiaramente fin dalla creazione del mondo, perché si comprendono dalle cose fatte”. — Romani 1:20.

[Diagrammi a pagina 21]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

Maree sizigiali

Sole

Luna nuova

Attrazione lunare

Attrazione solare

Alta

Bassa

Terra

Bassa

Alta

Attrazione lunare

Luna piena

Ogni mese, durante le fasi di luna nuova e di luna piena, terra, luna e sole sono allineati, e il sole e la luna sommano le loro forze per produrre valori massimi di alta marea e di bassa marea dette maree sizigiali

Maree di quadratura

Sole

Attrazione solare

Primo quarto

Attrazione lunare

Terra

Attrazione lunare

Ultimo quarto

Nella fase di primo e ultimo quarto di luna, quando la luna e il sole esercitano la loro attrazione ad angolo retto l’una rispetto all’altro, l’intervallo di marea non è molto grande e si hanno le maree di quadratura