Le maree hanno causato molti problemi nel primo quarto di questo millennio. Durante i periodi di alta marea, le aree basse che costeggiano l’oceano ora si allagano molto più spesso di prima. Tra il 2000 e il 2017, la frequenza media delle “inondazioni da alta marea” negli Stati Uniti è aumentata del 50%. Inondazioni di questo tipo bloccano le strade, danneggiano le infrastrutture e intasano i tombini.
Circa il 37% della popolazione mondiale vive entro 100 chilometri dalla costa. Le recenti tendenze delle inondazioni devono aver indotto molte di queste persone a interrogarsi sulla scienza delle maree. Cosa provoca le maree ? Perché in alcune aree le maree sono più drammatiche di altre? E perché il livello del mare non può rimanere costante ovunque e in ogni momento? Qui esamineremo la fisica e le peculiarità delle maree del pianeta Terra.
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Controlla il diagramma qui sotto. Nell'immagine noterete che il nostro pianeta si trova all'interno di una massa d'acqua oceanica che ha la forma di una palla da rugby. C'è un rigonfiamento nell'oceano su ciascun lato del pianeta. Osserva che un rigonfiamento sporge dalla metà del globo rivolta verso la luna, mentre l'altro si trova all'estremità opposta della Terra.
Perché esistono questi rigonfiamenti? In poche parole, sono causati principalmente dall'attrazione gravitazionale della Luna sulla Terra.
Quella forza può avere due componenti separate. Può trascinare la materia "verticalmente", ovvero perpendicolarmente alla superficie terrestre. Inoltre, può trascinare gli oggetti "orizzontalmente", ovvero in una direzione parallela alla superficie del nostro pianeta.
Ora, il punto sul globo che si trova proprio sotto la luna in un dato momento è chiamato punto sublunare. Nel frattempo, il punto sull'altro lato del nostro pianeta che è direttamente opposto al punto sublunare è noto come punto agli antipodi.
Non è una coincidenza che i rigonfiamenti oceanici siano più alti proprio sopra questi due punti. Nel punto sublunare e nel punto agli antipodi, l'attrazione gravitazionale della Luna è priva di una componente orizzontale, qualcosa che manca anche ai due angoli del mondo che si trovano a 90 gradi di distanza da questi punti.
Queste quattro aree sono uniche a questo riguardo; ogni altro luogo sulla Terra sperimenta una forza orizzontale che spinge le molecole d'acqua nell'oceano verso il punto sublunare (dove la forza gravitazionale della luna è più forte) o il punto agli antipodi (dove l'attrazione gravitazionale della luna è più debole). Questo è il motivo per cui l'oceano si gonfia su queste due aree.
Una volta ogni 24 ore, la Terra completa una rotazione completa attorno al proprio asse. Mentre la Terra ruota, qualsiasi punto sulla superficie del pianeta (come, ad esempio, Long Island o l'Australia) passerà attraverso entrambi i rigonfiamenti oceanici.
Quindi, nella maggior parte delle aree, quando la tua casa si trova direttamente sotto un rigonfiamento, la marea locale dovrebbe essere alta. Ma quando entra nello spazio tra i rigonfiamenti, la marea nella tua zona dovrebbe abbassarsi. Non è sempre così, come imparerai tra poco.
Per ora, parliamo di un altro fattore che influenza le nostre maree. Anche il sole esercita un'attrazione gravitazionale sugli oceani, ma poiché il nostro compagno solare è più lontano, i suoi effetti sulle maree sono meno pronunciati di quelli della Luna. Tuttavia, la grande palla di gas e plasma aumenta notevolmente i rigonfiamenti mareali su base regolare.
"Le maree raggiungono il loro massimo livello... quando il sole e la luna si allineano", afferma in una email Duncan Agnew, geofisico dell'Università della California, a San Diego.
Egli nota che ciò accade durante due fasi lunari separate:lune piene e lune nuove, con conseguente maree di dimensioni maggiori chiamate maree primaverili. (Nota che il nome non ha nulla a che fare con la stagione primaverile; infatti, le maree primaverili si verificano durante tutto l'anno.)
Durante le maree primaverili, l'alta e la bassa marea sono più estreme:le maree "alte" sono veramente alte e le maree "basse" sono insolitamente basse.
Ci sono maree meno estreme quando il sole e la luna si trovano ad angolo retto tra loro (rispetto alla Terra). Un tale accordo produrrà quelle che vengono chiamate maree di Neap. La bassa marea è un periodo in cui la differenza tra alta e bassa marea è minima.
Preparatevi:le cose stanno per diventare ancora più complesse. La Terra può essere un “pianeta blu”, ma il 29% della superficie del nostro mondo è coperta da terra. Anche baie, scogliere e altri elementi geografici possono interferire con le maree, intensificandole in alcune località e indebolendole in altre.
La maggior parte delle zone costiere riceve due alte maree al giorno, con una nuova che arriva ogni 12 ore e 25 minuti. Eppure le eccezioni alla regola non sono difficili da trovare. "Le maree oceaniche sono un processo complicato che coinvolge la forza di marea che agisce sull'acqua che è, per così dire, anche libera di spostarsi nei bacini oceanici", afferma Agnew.
Molte spiagge del Golfo del Messico ricevono solo un’alta marea al giorno, un sottoprodotto della limitazione del flusso d’acqua. In Nuova Scozia, l'acqua che entra nella Baia di Fundy a forma di V viene spinta verso l'alto mentre si sposta verso l'interno. Ciò si traduce in enormi disparità di altezza tra la bassa e l'alta marea, chiamate maree boreali.
Questo è interessanteLe maree possono essere utilizzate come fonte di energia rinnovabile. La centrale elettrica delle maree di Rance in Bretagna, in Francia, utilizza le maree del Canale della Manica per generare elettricità dal 1966. Una struttura più grande di questo tipo è stata successivamente costruita in Corea del Sud.
