Le onde nascoste danno un pugno serio

Le onde interne, le cui creste torreggianti ma lente possono raggiungere altezze di centinaia di piedi, sono nascoste interamente nell'oceano, invisibili in superficie. Eppure possono avere effetti profondi sul clima terrestre e sugli ecosistemi oceanici.

L'immagine satellitare mostra aree ruvide e lisce create sulla superficie del mare dalle onde interne dello stretto di Luzon.

Ora un team che include Thomas Peacock, professore associato di ingegneria meccanica al MIT, ha completato i più grandi esperimenti di laboratorio mai usati per studiare le onde interne. I risultati risolvono un mistero di vecchia data su come esattamente vengono prodotte le più grandi onde interne conosciute, quelle nel Mar Cinese Meridionale.

Viste in sezione, queste onde assomigliano alla forma delle onde di superficie. Si formano nell'acqua che si stratifica in strati di diversa densità a causa delle variazioni di temperatura o salinità. Ma questi strati, e le enormi onde al loro interno, sono invisibili agli occhi.

Uno strato limite inferiore a 100 metri di spessore separa l'acqua più fredda e salata sul fondo dell'oceano dallo strato superiore più caldo e meno salato che si estende da 100 a 200 metri dalla superficie. Quando una parte dello strato inferiore viene spinta verso l'alto dalle maree o dalle correnti che interagiscono con la topografia del fondo marino, lo strato limite piatto forma una forma d'onda il cui impatto sulla diffusione delle onde di superficie dell'oceano può essere rilevato strumentalmente nelle immagini satellitari. E quell'onda può raggiungere altezze imponenti, percorrere grandi distanze e svolgere un ruolo chiave nel mescolare le acque oceaniche, aiutando a far scendere l'acqua di superficie che è stata riscaldata dall'aria, attirando così il calore dall'atmosfera verso il fondo del mare.

Poiché queste onde interne sono così difficili da rilevare direttamente nell'oceano, Peacock e un team di ricercatori francesi hanno utilizzato esperimenti di laboratorio per studiare le onde che li interessavano: quelle che si formano nello stretto di Luzon, tra Taiwan e le Filippine. Queste sono le onde interne più potenti scoperte finora nell'oceano, dice Peacock. Queste sono onde a scala di grattacieli. Infatti, possono raggiungere altezze di 170 metri (più di 550 piedi) ma viaggiano a un'andatura tranquilla di pochi centimetri al secondo. Sono i goffi giganti dell'oceano, dice.

Gli esperimenti su larga scala del team hanno utilizzato un modello topografico dettagliato del pavimento dello Stretto di Luzon montato in un serbatoio rotante di 50 piedi di diametro a Grenoble, in Francia, la più grande struttura di questo tipo al mondo. I test hanno mostrato che lo stretto e un sistema di creste al suo interno generano le onde mentre le maree spazzano l'acqua stratificata sopra e attraverso di loro.

L'ultimo importante programma di ricerca sul campo sulla generazione di onde interne ha avuto luogo al largo delle Hawaii nel 1999, ma ora gli scienziati sono più consapevoli di quanto non fossero allora del ruolo che queste onde giganti svolgono nel mescolamento dell'acqua dell'oceano, e quindi quanto significativamente influenzano il clima globale.

È un importante pezzo mancante del puzzle nella modellazione del clima, afferma Peacock. In questo momento, i modelli climatici globali non sono in grado di catturare questi processi, dice, ma è chiaramente importante farlo: ottieni una risposta diversa … se non tieni conto di queste onde.

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