I cicli tidali, o cicli delle maree, sono un fenomeno naturale fondamentale per comprendere la dinamica degli oceani e delle coste, con implicazioni sia ecologiche che economiche.
I cicli tidali sono i movimenti periodici dell’acqua negli oceani e nei mari, caratterizzati dall’alternanza di alti e bassi fondali. Questi movimenti sono principalmente causati dalle forze gravitazionali esercitate dalla Luna e, in misura minore, dal Sole, combinate con la rotazione terrestre e l’orbita della Luna intorno alla Terra. La Luna, essendo più vicina, ha un effetto gravitazionale circa 2,2 volte maggiore rispetto al Sole, creando due “gonfiori” d’acqua: uno dalla parte della Terra rivolta verso la Luna e uno dall’altra parte, dovuto alla forza centrifuga generata dall’orbita Terra-Luna. La rotazione terrestre, che completa un giro ogni 24 ore, fa sì che ogni punto sulla superficie terrestre passi attraverso questi gonfiori, generando il ciclo tidale. Un ciclo completo, noto come “giorno lunare,” dura circa 24 ore e 50 minuti, a causa del movimento orbitale della Luna .
Tipi di Cicli Tidali
I cicli tidali variano a seconda della posizione geografica, della topografia costiera e della configurazione dei bacini oceanici. Esistono tre tipi principali, come descritto in fonti autorevoli come NOAA :
- Semidiurni: Caratterizzati da due alti fondali e due bassi fondali ogni giorno, con altezze generalmente simili. Questo tipo è comune in molte aree oceaniche, come la costa atlantica dell’America del Nord. Il periodo medio è di circa 12 ore e 25 minuti, corrispondente a metà del giorno lunare.
- Diurni: Presentano un solo alto fondale e un solo basso fondale ogni giorno. Sono meno comuni e si osservano in regioni come il Golfo del Messico, dove la topografia locale limita la formazione di due cicli completi.
- Misti semidiurni: Combinano caratteristiche dei tipi precedenti, con due alti e due bassi fondali ogni giorno, ma con altezze diverse. Sono tipici delle coste occidentali dell’America del Nord, come la California.
Questi tipi sono influenzati dalla geometria delle coste, dalla latitudine e dalla dimensione del bacino oceanico,
Variazioni nei Cicli Tidali
I cicli tidali non sono costanti e subiscono variazioni mensili e annuali, legate alla posizione relativa della Luna, del Sole e della Terra. Due fenomeni principali sono:
- Maree di sizigia : Si verificano durante la luna nuova e la luna piena, quando Luna, Sole e Terra sono allineati (syzygy). In queste condizioni, le forze gravitazionali si sommano, creando maree con un range maggiore, cioè alti fondali più alti e bassi fondali più bassi, con correnti più forti. L’intervallo tra le maree di sizigia e quelle di quadratura è di circa sette giorni .
- Maree di quadratura : Si verificano durante i primi e terzi quarti di luna, quando la Luna e il Sole sono ad angolo retto rispetto alla Terra. In questo caso, le forze gravitazionali si compensano parzialmente, portando a maree con un range minore, meno estreme.
Altre variazioni includono l’effetto del perigeo (quando la Luna è più vicina alla Terra) e dell’apogeo, con le maree di perigeo che possono aumentare il range fino a un piede in più rispetto a quelle di apogeo, a seconda della località .
Influenza Ambientale e Geologica
I cicli tidali hanno un impatto significativo sugli ambienti costieri e marini. Ad esempio, nelle piane di marea (tidal flats), i cicli tidali causano il flusso e riflusso dell’acqua, influenzando la sedimentazione e l’erosione. Le correnti tidali possono raggiungere velocità fino a 150 cm/s, creando canali, barre e strutture sedimentarie come le laminazioni “spina di pesce” in aree ad alta energia . Questi ambienti supportano ecosistemi unici, con organismi adattati alle condizioni intertidali, come alghe, molluschi e crostacei, favorendo una alta disponibilità di nutrienti.
Dal punto di vista geologico, i sedimenti tidali risalgono all’Archeano (3500-3200 Ma), con stromatoliti datate a 2500 Ma (Paleoproterozoico), legate alle prime forme di vita . Le faune fossili, come trilobiti e monoplacofori, indicano ecosistemi stabili attraverso il Paleozoico, evolvendosi nel Mesozoico.
Impatto Economico e Umano
I cicli tidali sono cruciali per attività umane come la navigazione, la pesca e la produzione di energia mareomotrice. Tuttavia, possono anche causare inondazioni in aree costiere basse, specialmente durante le maree di sizigia combinate con condizioni meteorologiche avverse. Economicamente, i sedimenti tidali hanno bassa porosità e permeabilità, rendendoli poveri come rocce serbatoio per idrocarburi, ma le aree fangose sono buone rocce sorgente per gas e carbone, grazie alla preservazione della materia organica .
Esempi e Casi Studio
- Laguna di Venezia: Circa l’80% della sua superficie è costituita da piane di marea, dove i cicli tidali giocano un ruolo cruciale nella dinamica sedimentaria .
- Baia di Fundy: Ha la maggiore escursione mareale al mondo, con differenze di livello che possono superare 15 metri, un esempio estremo di influenza dei cicli tidali .
I cicli tidali in definitiva, sono un fenomeno naturale essenziale, con una prevedibilità che li rende oggetto di studio in oceanografia, geologia e biologia marina. La loro comprensione è cruciale per gestire risorse costiere, mitigare rischi come le inondazioni e sfruttare opportunità economiche come l’energia mareomotrice.