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Brevi cenni
sulle caratteristiche fisico-chimiche del mare
I fattori fisici che
influenzano la vita nel mare sono molti e strettamente connessi ai fattori
chimici. Gli elementi che si rivelano realmente determinanti sono la
quantità di luce e l'idrodinamismo. Tutti gli altri fattori
che influenzano direttamente quante e quali specie viventi popolano un
ambiente, sono strettamente legati alla presenza di luce e al movimento
delle acque.
Daremo ora alcuni
chiarimenti importanti che riguardano questi fattori partendo da alcuni
semplici ma spesso, "imbarazzanti" domande.
FATTORI
FISICI
*
PERCHE' IL MARE E' BLU ?
 Viene
immediata la risposta: è il cielo che vi si specchia. In realtà il discorso
merita una riflessione. Le bande energetiche colorate componenti il raggio
luminoso del sole vengono assorbite in modo differente durante la loro
penetrazione nell'acqua, secondo una legge fisica ben nota a tutti i
subacquei. Le prime radiazioni che scompaiono sono quelle a minore energia
come il rosso, il giallo, poi il verde, il viola e, infine, il blu. Poichè
la luce blu è quella a maggior potere di penetrazione e quindi, nella
vastità degli oceani è quella dominante, il mare risulta colorato uniformemente
di blu. L'effetto di perdita progressiva dei colori è chiamato assorbimento.
* LA LUCE
La quantità di luce e il
modo con cui penetra in acqua sono gli elementi più importanti che
influenzano la distribuzione della vita acquatica. Ad esempio il fenomeno dell'assorbimento
fa si che si verifichi una rapida perdita di luce sott'acqua che si riduce
dopo poche decine di metri all'1%. La luce che riesce a penetrare perde
dapprima le radiazioni con minore energia e progressivamente quelle con
maggiore energia.
I vegetali acquatici
ricorrono spesso a particolari adattamenti, come la presenza di pigmenti
fotosintetici accessori, per riuscire a sfruttare al meglio le energie
residue. Altri fenomeni che determinano la diminuzione di luce sott'acqua
sono la diffusione e la diffrazione causati dalle particelle
in sospensione e in soluzione: queste facendo da schermo disperdono la luce
nell'ambiente determinando una luminosità diffusa in cui la luce non
proviene da una direzione ben precisa.
A causa della rifrazione
-ben nota ai subacquei per la visione sott'acqua- la luce riesce ad entrare
solo con una inclinazione del raggio tra i 42° e 90°, determinando una
penetrazione dei raggi luminosi sempre verticale a qualsiasi ora del
giorno. A prova di questa proprietà, si può evidenziare che i pesci
pelagici, per confondersi con l'ambiente, hanno sviluppato un particolare
adattamento mimetico denominato contrombreggiatura: la loro
colorazione risulta infatti scura sul dorso -per confondersi sul fondo se
visti dall'alto- e chiara sul ventre -per confondersi con la superficie
illuminata se visti dal basso.
*
C'E' VITA A MIGLIAIA DI METRI DI PROFONDITA' ?
* LA PRESSIONE
La pressione che tanto bene
conoscono tutti i subacquei sotto forma di atmosfere, non ha alcuna
influenza per gli organismi che vivono sott'acqua in quanto i liquidi e
quindi i fluidi corporei sono incomprimibili, perciò sia le piante che gli
animali dell'ambiente acquatico non presentano problemi di schiacciamento.
Qualche problema si crea per gli organismi adattati alle grandi profondità
al momento di eventuali brusche risalite, in quanto l'azoto disciolto nei
loro tessuti subisce uno sbalzo di pressione dando luogo a casi di embolia,
aggravati ulteriormente nei casi di pesci con vescica natatoria o nei
mammiferi marini in cui particolari adattamenti li rendono idonei a vivere
in ambiente acquatico e ad evitare problemi fisiologici connessi alle
immersioni in profondità.
* I
PESCI SENTONO FREDDO ?
 Tutti
i pesci e gli invertebrati marini sono a sangue freddo, ossia la loro
temperatura è equilibrata a quella dell'ambiente in cui si trovano. I
mammiferi marini invece sono omeotermi, ossia mantengono stabile la
temperatura corporea, indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente
dove vivono, questo comporta particolari adattamenti per conservare il
calore (per non sentire freddo) come ad esempio la presenza di uno spesso
strato di grasso sottocutaneo e, per il motivo opposto, dei radiatori
termici nelle pinne.
* LA TEMPERATURA
La temperatura in un
organismo vivente può influenzare la velocità delle reazioni chimiche
determinando ad esempio un rallentamento del metabolismo come avviene in
effetti negli animali delle acque fredde. La temperatura inoltre è uno dei
fattori che principalmente detrmina variazioni di densità e di viscosità
dell'acqua, influenzando oltre le correnti e i movimenti di rimescolamento,
anche il galleggiamento ed il nuoto degli organismi viventi.
Nel nostro Mediterraneo, al
contrario che negli altri mari, la temperatura anche a profondità di 4000-5000 metri, non
scende al di sotto dei 12-13
°C, questo perchè lo stretto di Gibilterra (tra
Spagna e Africa Settentrionale, collegamento tra le fredde acque
dell'Atlantico e quelle del Mediterraneo) forma una soglia alla profondità
di circa 300 metri
che lascia entrare le correnti calde superficiali e fa uscire con le
correnti di fondo, le acque fredde.
* DOVE
VA L.ACQUA CON LA
BASSA MAREA ?
* L'IDRODINAMISMO
Un altro fattore che
unitamente alla temperatura è determinante per la vita in mare, è il
rimescolamento continuo delle acque. Questo fenomeno è equivalente, in
funzione ed in importanza, al nostro apparato circolatorio ed è chiamato
idrodinamismo. I movimenti delle acque permettono il rimescolamento
dell'ossigeno, delle sostanze nutritive, facilitano la riproduzione, la
distribuzione delle larve, la colonizzazione del fondo, la comunicazione
intra ed inter-specie viventi, e così via...
Si possono constatare tre
tipi di movimenti delle acque: onde, maree, correnti.
Le onde, sono
generate dalla pressione del vento sulla superficie del mare e sono
costituite da movimenti circolari delle particelle d'acqua, che determinano
un rimescolamento nei primi metri a profondità variabili, a seconda della
loro altezza. In acque poco profonde, il movimento della particella d'acqua
diventa prima ellittico e poi oscillante e l'onda arriva a frangere
determinando, negli esseri viventi di queste acque, lo sviluppo di
adattamenti per un solido ancoraggio sul fondo (es: le patelle).
Le maree sono grossi
spostamenti di acqua che interessano tutto il globo, determinati dalla
forza di attrazione della luna sulle masse d'acqua. Tale fenomeno determinerà
un'alternanza di abbassamento o innalzamento di livello delle acque
trovandosi l'alta marea nella zona di influenza della luna; in questo modo
aree più o meno vaste di fondale, a seconda delle zone, rimarranno
periodicamente scoperte e così le specie viventi che ci si trovano.
Le correnti sono
spostamenti di acqua orizzontali o verticali determinate dalla forza di
trascinamento dei venti (correnti di deriva) e dallo scorrimento
verticale o orizzontale delle acque a diversa densità per differenza di sali
e temperatura (correnti di densità). Le correnti sono paragonabili a
grossi fiumi subacquei poichè, per differenti caratteristiche fisiche, le
acque provenienti da una zona non si mescolano facilmente con le acque di
un'altra zona. Le correnti di risalita sono molto importanti perchè portano
in superficie le sostanze nutritive sedimentate sul fondo.
FATTORI
CHIMICI
* PERCHE' IL MARE E' SALATO ?
*LA SALINITA'
La continua erosione delle
coste, l'apporto fluviale ed il rimescolamento sul fondo hanno contribuito
in maniera sostanziosa, nell'arco dei millenni, alla formazione dei sali
nell'acqua di mare. Dato che tutti gli oceani ed i mari sono in
collegamento ed in continuo movimento, la distribuzione percentuale dei
sali è costante, mentre la loro concentrazione totale, cioè se un mare è
più o meno salato, può variare essendo influenzata da vari fattori come
l'evaporazione o l'apporto di acque dolci (piogge, fiumi, scioglimento dei
ghiacci).
Per spiegare meglio questo
concetto ci si può rifare a qualche esempio di uso comune nei subacquei:
caricando una bombola aumenta la pressione totale della miscela d'aria e di
conseguenza proporzionalmente la pressione parziale dei singoli componenti,
ma la percentuale dell'ossigeno rimane sempre il 20% e quella dell'azoto
l'80%.
La concentrazione salina si
misura in quantità di grammi sale per litro di acqua e si aggira in media
tra il 30 e il 40 per mille, cioè 30 o 40 grammi di sale in 1 litro di acqua.
I sali che si trovano in mare sono
più di 80, ma quelli presenti in maggiore quantità sono il Cloruro di Sodio
(NaCl), ossia il comune sale da cucina, il Cloruro di Magnesio (MgCl2) e di
Potassio (KCl). Tutti gli altri sali pur essendo presenti in piccolissime
quantità, sono comunque fondamentali per la sopravvivenza di molte specie
viventi e vengono denominati "oligoelementi". Tra i sali
più importanti troviamo i nitrati e i fosfati derivanti dalla
decomposizione degli esseri viventi e dei loro rifiuti. Questi sono
denominati "sali nutritivi" o semplicemente "nutrienti"
perchè costituiscono il concime per i vegetali e determinano quindi insieme
alla luce, la presenza di alimento primario per gli animali e la produzione
di ossigeno.
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