Cos’è il fenomeno dell’acqua morta che immobilizza le navi: la spiegazione

Per secoli i marinai che navigavano negli stretti fiordi delle regioni più settentrionali del pianeta sperimentarono uno strano fenomeno: in queste insenature spesso le loro navi si ritrovavano improvvisamente bloccate, senza che nessuno riuscisse a capirne la ragione. Alla fine dell’Ottocento un esploratore norvegese lo definì “il fenomeno dell’acqua morta” e ne fece una descrizione che permise di avviare i primi studi. Il fenomeno avviene quando le correnti impediscono il controllo della nave. Soltanto nel 2020, però, il meccanismo è stato chiarito da un team di fisici francesi. Perché il fenomeno si verifichi, l’acqua del mare deve presentare strati a diversa densità in contatto tra loro. Vediamo in che modo questa condizione può influire sul movimento delle navi.

La spedizione che portò alla luce il fenomeno

Il primo a descrivere il fenomeno dell’acqua morta fu l’esploratore norvegese Fridtjöf Nansen nel suo diario di bordo, nel 1893. Durante una spedizione nell’artico, a nord della Siberia, Nansen e il suo equipaggio vissero un’esperienza molto particolare. All’improvviso, la nave su cui viaggiavano non riuscì più ad avanzare, come se una forza misteriosa la trattenesse rendendo difficile anche soltanto manovrarla. Nansen osservò che nell’area, al di sopra dell’acqua salata del mare, era presente uno strato di acqua dolce, circostanza che si verifica nei fiordi artici quando sulla terraferma il ghiaccio fonde e si riversa nell’oceano. Egli definì il fenomeno, che durò alcune ore, con l’espressione di “acqua morta”.

I primi studi sulle cause dell’acqua morta

Un oceanografo svedese dell’epoca, Vagn Walfrid Ekman, approfondì le osservazioni di Nansen e, dopo anni di esperimenti in laboratorio, nel 1904 pubblicò una ricerca che spiegava le cause dell’acqua morta. Perché si verifichi devono essere presenti, a contatto tra loro, strati d’acqua a diversa salinità, e quindi densità: l’acqua salata, essendo più densa e pesante, si trova più in profondità, mentre l’acqua dolce (proveniente dalla terraferma) è meno densa e più leggera e perciò si trova in superficie. Ekman dimostrò che, nell’oceano Artico, l’interazione tra acqua dolce e salata origina onde sommerse nelle zone di confine tra le due. Le onde, propagandosi sotto la superficie lungo questa interfaccia, si infrangono contro la carena delle navi ostacolandone l’avanzamento. Ekman evidenziò che in queste condizioni le imbarcazioni non vengono solo rallentate, ma subiscono anche oscillazioni, senza però riuscire a spiegare chiaramente il meccanismo.

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Cos'è l'acqua morta: gli studi che ne hanno chiarito il meccanismo

Abbiamo detto che il fenomeno dell'acqua morta immobilizza le navi o ne diminuisce la velocità, a prescindere dalle dimensioni e dal motore che utilizzano. Nel 2020 il fisico francese Germain Rousseaux e i suoi colleghi del Centro Nazionale per la Ricerca Scientifica, in collaborazione con l’Università di Poitiers, hanno ripetuto gli esperimenti di laboratorio condotti da Ekman utilizzando tecniche moderne. I ricercatori hanno verificato che anche le oscillazioni descritte da Ekman sono riconducibili alla presenza di onde sommerse all’interfaccia tra acqua dolce e salata, che agiscono come un nastro trasportatore ondulato su cui la nave si muove avanti e indietro. Il fenomeno dell’acqua morta è temporaneo: può durare da pochi minuti a molte ore, a seconda dell’intensità e della direzione delle correnti oceaniche e in base alla morfologia del fondale.

Questo fenomeno potrebbe spiegare anche alcuni famosi eventi storici, come la disfatta di Cleopatra durante la battaglia di Azio contro Ottaviano, nel 31 a.C. In questa occasione le navi di Cleopatra rimasero immobili nella baia greca, come se qualcosa le bloccasse.

Oggi, fortunatamente, gli effetti delle onde sommerse sono trascurabili per la maggior parte delle imbarcazioni a motore.