Cosa sono le onde anomale: un nuovo studio rivela come si formano in mare aperto

Per secoli considerate frutto dell’immaginazione dei marinai, le onde anomale e i processi alla base della loro formazione sono rimasti a lungo poco chiari. A circa trent’anni dalla prima misurazione strumentale di un’onda anomala alta oltre 25 metri, un team di ricerca internazionale potrebbe averne chiarito il meccanismo di formazione, riconducendolo ai fenomeni di interferenza costruttiva e alla naturale asimmetria delle onde marine. Le onde anomale (in inglese rogue waves), sono onde marine improvvise ed eccezionalmente alte che, per secoli, hanno fatto parte del folklore marittimo, venendo spesso considerate un mito o il frutto di racconti tramandati e amplificati dai marinai.

L’idea che un’onda isolata, con un’altezza pari ad almeno il doppio di quella del mare circostante, risultava infatti difficile da conciliare con le conoscenze scientifiche e i modelli lineari dell’oceano. Tuttavia, nel 1995, un sensore laser installato sulla piattaforma petrolifera, nel Mare del Nord, a 160 km dalla costa norvegese, registrò un’onda alta 25,6 metri. Successivamente denominata Draupner Wave, fu la prima onda anomala mai rilevata e fornì la conferma definitiva dell’esistenza di questi eventi marini estremi. Numerose altre onde anomale furono misurate negli anni a venire. Nel novembre 2020, un’onda alta 17,6 metri fu misurata al largo delle coste di Ucluelet, nella British Columbia canadese. Pur non raggiungendo l’altezza della Draupner Wave, è considerata una delle più estreme mai registrate, in quanto la sua altezza superava di ben tre volte quella delle onde circostanti.

Come si formano le onde anomale: le cause

Diverse teorie sono state formulate per spiegare la formazione delle onde anomale, alcune anche piuttosto stravaganti. Negli ultimi anni, il modello più accreditato si è basato sull’instabilità modulare: un fenomeno fisico non lineare e complesso, in cui piccole perturbazioni nella struttura di un gruppo di onde vengono amplificate nel tempo e nello spazio, causando il trasferimento di energia verso un’unica onda che cresce rapidamente fino a diventare dominante nel sistema. Tuttavia, un nuovo studio mette in discussione questa interpretazione, sostenendo che il modello sia valido solo in condizioni particolari, ovvero quando le onde sono confinate e costrette a propagarsi lungo un’unica direzione, come avviene all’interno di un canale.

Facciamo un esempio: immaginiamo una folla di spettatori che defluisce da uno stadio attraverso un’unica uscita che immette in un corridoio. In questo scenario, che può ricordare proprio il comportamento di un’onda anomala, le persone sono costrette a muoversi tutte nella stessa direzione, assembrandosi fino ad ammassarsi. Al contrario, se l’uscita dello stadio si aprisse su un’ampia piazza, gli spettatori si disperderebbero liberamente in più direzioni, senza concentrarsi in un unico flusso. Questa analogia, pur volutamente semplificata, aiuta a chiarire perché il modello dell’instabilità modulare possa non essere applicabile al mare aperto: in assenza di confinamento, le onde non sono vincolate a propagarsi lungo una sola direzione e il trasferimento di energia non tende quindi a concentrarsi in un’unica onda dominante.

Cosa dice il nuovo studio

Nel nuovo studio i ricercatori suggeriscono, invece, che la crescita delle onde anomale sia principalmente legata a un fenomeno fisico comune a diverse tipologie di onde: l’interferenza costruttiva. Secondo questo modello, le rogue waves si formerebbero quando più onde ordinarie convergono e interagiscono tra loro, facendo sì che, in condizioni favorevoli di fase e direzione, la loro energia si sommi e dia origine a un’onda significativamente più alta rispetto a quelle circostanti. Questo effetto è ulteriormente amplificato dalla naturale asimmetria delle onde marine, caratterizzate da creste tendono a essere più affilate e ripide rispetto ai cavi più piatti (ossia le concavità comprese tra due creste), rendendo l’interferenza costruttiva più efficace nel produrre onde estreme. Le onde anomale si formano e scompaiono in tempi molto brevi, spesso nell’arco di meno di un minuto. Quando un’onda cresce oltre una certa soglia critica di altezza e energia, non riesce più a sostenersi, diventa instabile e collassa rapidamente.

Per giungere a queste conclusioni, gli autori dello studio hanno analizzato ben 27.505 misurazioni dell’altezza del mare, registrate ogni 30 minuti, tra il 2003 e il 2020, mediante strumenti laser installati sulla piattaforma petrolifera Ekofisk, nel Mare del Nord. I risultati dello studio sono stati pubblicati il 1 luglio 2025 sulla rivista scientifica internazionale Scientific Reports.

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