
Quando pensiamo al livello del mare, tendiamo a immaginarlo come una superficie perfettamente uniforme su tutta la Terra. In realtà questa superficie è irregolare, con avvallamenti e rigonfiamenti che dipendono da molti fattori: gravità, venti, caratteristiche chimico-fisiche delle acque. Uno dei casi più noti, documentato da decenni di osservazioni, e meglio documentati è il dislivello tra Oceano Pacifico e Oceano Atlantico: il primo è mediamente più alto del secondo di circa 20 centimetri. Il motivo più importante sta nella differenza di densità tra le due acque, che a sua volta dipende da temperatura e salinità dei due oceani.
La densità dell'acqua marina dipende da due fattori: temperatura e salinità. Più l'acqua è fredda e salata, più è densa. Più è densa, meno volume occupa a parità di massa. Al contrario, un'acqua più calda e più dolce è anche meno densa, e quindi – sempre a parità di massa – occuperà più volume. Questo, per inciso è anche il fatto alla base delle correnti termoaline negli oceani terrestri.
Le acque superficiali del Pacifico sono mediamente più calde e meno salate di quelle dell'Atlantico, dunque leggermente meno dense. L'Atlantico, al contrario, ha acque mediamente più fredde e salate. Questo fa sì che l'Atlantico sia più denso, e quindi “occupa un po' meno volume” rispetto al Pacifico.
La densità però non è l'unico fattore in gioco. Anche i venti e le correnti oceaniche hanno un ruolo nello spostare e distribuire grandi masse d'acqua all'interno degli oceani, portando a farle accumulare in alcune zone piuttosto che altre. Come evidenziato da uno studio storico del 1953 pubblicato su Deep Sea Research, questo meccanismo agisce – insieme al gradiente di densità – anche nell'interfaccia meridionale tra Pacifico e Atlantico, il Canale di Drake tra la punta della Patagonia e l'Antartide, “alzando” il livello dell'acqua sul lato pacifico dello Stretto rispetto al lato atlantico.
C'è infine una questione più fisica, legata alla distribuzione della massa terrestre: continenti, isole, catene montuose sottomarine e differenti concentrazioni di materiale nel mantello terrestre producono un'accelerazione gravitazionale localmente più elevata, che a sua volta influisce sul livello del mare nelle varie zone del mondo.
Tutti questi meccanismi producono, nel caso del Pacifico e dell'Atlantico, una differenza piccola ma misurabile con gli strumenti che abbiamo a disposizione. Il PSMLS (Permanent Service for Mean Sea Level) del National Oceanography Center, che è l'ente di riferimento a livello internazionale per il monitoraggio del livello del mare, misura appunto 20 centimetri circa di dislivello rispetto alla superficie media dei due oceani.
La conferma più emblematica di questa differenza è ai due lati del Canale di Panama, nell'omonimo istmo che separa i due oceani soltanto da un'ottantina di chilometri. Le misurazioni eseguite agli estremi del canale mostrano un dislivello di 20 centimetri. Questo è il caso più noto in cui la differenza del mare tra due oceani è stata misurata tramite livellazione geodetica.
Se il canale fosse un taglio aperto a livello del mare, quindi senza le chiuse che invece sono presenti nel canale, si avrebbe una corrente permanente che scorrerebbe dal Pacifico verso l'Atlantico e potrebbe avere un effetto concreto nella navigazione all'interno del canale. Le chiuse però isolano il canale da tale dislivello, rendendolo di fatto irrilevante per la navigazione.