Fatti sugli abissi: zone, sorgenti ed esplorazione

L'oceano profondo è tutto ciò che sta sotto i 200 metri circa, dove la luce solare si affievolisce troppo perché crescano piante e alghe, e costituisce la grande maggioranza del volume dell'oceano. È freddo, buio e sottoposto a una pressione enorme, eppure ospita interi ecosistemi, alcuni dei quali funzionano con energia chimica invece che con la luce solare. Quanto ne abbiamo "esplorato" dipende da cosa si conta, e la risposta è più interessante della solita statistica in una riga.

Qui sotto i fatti da conoscere, espressi con la massima cura possibile.

#Quanto è grande e profondo l'oceano?

L'oceano copre circa il 71% della superficie terrestre. La sua profondità media è di circa 3.700 metri, il che sorprende chi immagina il mare come acqua per lo più bassa con qualche buco profondo. È il contrario. Gran parte del fondale è una vasta pianura profonda, e le piattaforme continentali poco profonde sono l'eccezione.

Il punto più profondo conosciuto è il Challenger Deep, nella Fossa delle Marianne, nel Pacifico occidentale, a circa 10.900-11.000 metri. I rilevamenti divergono di qualche decina di metri. Metti il Monte Everest (circa 8.850 metri) sul fondo e la sua cima sarebbe ancora a circa due chilometri sotto la superficie.

Anche la catena montuosa più lunga del pianeta è sott'acqua. Il sistema delle dorsali oceaniche si snoda in ogni bacino oceanico per circa 65.000 chilometri. Qui si forma nuovo fondale mentre le placche tettoniche si allontanano.

#Quali sono le zone dell'oceano?

Gli scienziati dividono l'oceano aperto in strati per profondità. I confini sono approssimativi e i nomi popolari sono soprannomi, ma lo schema è una mappa mentale utile.

Un buon modo per tenerlo a mente: la zona della luce solare è una pellicola sottile. Se l'oceano alla profondità media fosse una piscina profonda due metri, la parte in cui avviene la fotosintesi sarebbe circa i primi dieci centimetri.

#Quanto è forte la pressione laggiù?

La pressione aumenta di circa un'atmosfera ogni dieci metri di acqua di mare. Questa regola pratica rende facile il calcolo.

Esempio svolto. Alla profondità media dell'oceano di circa 3.700 metri, aggiungi circa 370 atmosfere all'atmosfera dell'aria sopra e ottieni circa 370 volte la pressione che senti a livello del mare. Sul fondo del Challenger Deep la cifra supera le 1.000 atmosfere, il che equivale a più di sette tonnellate su ogni pollice quadrato.

Gli animali degli abissi resistono perché non sono fatti come noi. Non hanno polmoni pieni d'aria da schiacciare e il loro corpo è fatto in gran parte d'acqua, che si comprime appena. Molti hanno anche molecole che aiutano le loro proteine a funzionare sotto pressione. I ricercatori a volte mandano giù bicchieri di polistirolo sui sommergibili per dimostrarlo; l'aria viene spremuta dalla schiuma e i bicchieri tornano rimpiccioliti a una frazione delle dimensioni originali.

#È completamente buio?

Sotto i 1.000 metri circa, sì, per quanto riguarda la luce solare. Ma non è un buio morto. Gran parte degli animali che vivono nella colonna d'acqua aperta sa produrre luce propria, un trucco chiamato bioluminescenza. La usano per trovare partner, attirare prede, confondere i predatori o nascondere la propria silhouette contro la fioca luce dall'alto (controilluminazione).

Un altro fatto che cambia il modo di immaginare gli abissi: ogni notte enormi quantità di pesciolini, krill e altri animali risalgono dalla zona crepuscolare verso la superficie per nutrirsi, poi ridiscendono prima dell'alba. Questa migrazione verticale quotidiana è spesso definita la più grande migrazione della Terra per quantità di materia vivente coinvolta.

La maggior parte della vita nelle profondità dipende dal cibo che arriva dall'alto. Plancton morto, pellet fecali e altri detriti scendono lentamente come "neve marina". Quando una balena muore e affonda, la sua carcassa può nutrire per anni, o addirittura decenni, una comunità specializzata.

#Cosa sono le sorgenti idrotermali?

Le sorgenti idrotermali sono aperture nel fondale, di solito vicino alle dorsali oceaniche, da cui l'acqua di mare infiltrata nella crosta torna fuori dopo essere stata riscaldata dal magma sottostante. L'acqua può superare i 350 °C e rimanere liquida perché la pressione è altissima. Quando il fluido caldo e ricco di minerali incontra l'acqua fredda, i solfuri metallici precipitano e formano camini. I più scuri sono soprannominati fumatori neri.

Le sorgenti furono osservate direttamente per la prima volta nel 1977, vicino alle isole Galápagos, da scienziati in immersione sul sommergibile Alvin. Si aspettavano di trovare acqua calda. Non si aspettavano di trovare la vita, e in abbondanza: vermi tubo giganti, molluschi, mitili e granchi raggruppati attorno alle aperture.

La spiegazione è la chemiosintesi. I microbi usano energia chimica, soprattutto dall'idrogeno solforato del fluido, per trasformare l'anidride carbonica in cibo. I vermi tubo giganti da adulti non hanno bocca né intestino; ospitano questi batteri nel proprio corpo e vivono di ciò che i batteri producono. Fu una scoperta importante perché mostrò che un intero ecosistema può funzionare senza la luce solare alla base, ed è uno dei motivi per cui le sorgenti vengono citate quando gli scienziati discutono dove altro nel sistema solare possa esistere la vita.

#Quanto abbiamo davvero esplorato dell'oceano?

Avrai probabilmente sentito dire che "conosciamo meglio la superficie della Luna del fondo oceanico", o che solo il 5% dell'oceano è stato esplorato. C'è del vero in entrambe, ma confondono tre cose diverse.

• Mappato a bassa risoluzione. L'intero fondale è stato mappato dallo spazio, con satelliti che misurano minuscoli rigonfiamenti della superficie del mare causati dalla gravità di montagne e fosse sottomarine. La risoluzione è grossolana, nell'ordine dei chilometri, quindi le piccole strutture scompaiono.
• Mappato in dettaglio. Le navi che usano il sonar (ecoscandagli multifascio) producono mappe molto più nitide. Il progetto internazionale Seabed 2030 riferisce che circa un quarto del fondale è stato mappato così, e la quota cresce ogni anno.
• Visto direttamente. La frazione del fondale profondo effettivamente osservata da persone, telecamere o robot è molto più piccola. Le stime sono approssimative, ma è una percentuale minuscola.

Quindi la versione corretta è: conosciamo la forma dell'intero fondale in un contorno sfocato, una minoranza in dettaglio e pochissimo a vista. Il paragone con la Luna vale per le mappe dettagliate, non per il contorno.

Le persone sono arrivate sul fondo più profondo solo poche volte. Jacques Piccard e Don Walsh raggiunsero il Challenger Deep nel batiscafo Trieste nel 1960. Nessuno tornò finché il regista James Cameron si immerse da solo nel 2012, e dal 2019 sono seguite altre immersioni con equipaggio.

#Idee sbagliate comuni da abbandonare

• "Il mare profondo è privo di vita." La vita è più rada che vicino alla superficie, ma gli scienziati la trovano a ogni profondità campionata, comprese le fosse.
• "I pesci abissali esploderebbero se portati in superficie." Spettacolare, ma non funziona così. I pesci senza vescica natatoria piena di gas non esplodono; possono essere danneggiati dal cambio di pressione e temperatura, e i loro tessuti possono cedere o deformarsi.
• "La maggior parte delle specie dell'oceano è nota." Le spedizioni negli abissi portano regolarmente alla luce animali nuovi per la scienza. Nessuno conosce il totale reale e le stime variano molto.

#Un buon modo per continuare a imparare

Gli abissi premiano le piccole dosi regolari più di una sola abbuffata, perché ogni fatto rende più facile collocare il successivo. Parti dalla tabella delle zone qui sopra, poi segui un filo: sorgenti, fosse o bioluminescenza.

Se vuoi che quel filo arrivi da solo, l'oceano è uno degli argomenti del catalogo di Topicly, e puoi restringerlo con un argomento personalizzato come "La vita attorno alle sorgenti idrotermali" o "Come gli animali abissali sopravvivono alla pressione". Sotto ogni scoperta, Continua a tirare questo filo suggerisce concetti correlati da leggere dopo. Gli articoli sono scritti dall'AI e possono contenere errori, quindi considera tutto ciò che è importante un punto di partenza e verificalo con una fonte affidabile. Per qualcosa di più lontano da casa, le nostre curiosità sullo spazio per principianti sono una buona lettura di accompagnamento.

Prova oggi: senza guardare, disegna le cinque zone dell'oceano su un foglietto con le profondità approssimative, poi confrontale con la tabella. Topicly si scarica gratis su Android, la versione per iPhone arriva presto, e nella pagina di download trovi i dettagli.