Sub morti alle Maldive, l’ipotesi dell’effetto Venturi: potrebbero essere stati non risucchiati ma spinti nella grotta

Il 20 maggio sono terminate con successo le operazioni di recupero degli ultimi due sub (Giorgia Sommacal e Muriel Oddenino) deceduti dopo essere rimasti intrappolati nella grotta di Thinwana Kandu, alle Maldive. Nel frattempo, si sta facendo strada in queste ore un'ipotesi per spiegare la dinamica della tragedia che noi di Geopop avevamo già presentato nei giorni scorsi: quella dell'effetto Venturi, un fenomeno noto in fluidodinamica che può aver trascinato con forza dentro la grotta i cinque subacquei italiani morti durante l'immersione del 14 maggio. A proporre l'ipotesi è Alfonso Bolognini, presidente della società italiana di medicina subacquea e iperbarica (SIMSI). Questo fenomeno sarebbe stato attivato dalle correnti sottomarine provocando un “risucchio” che avrebbe spinto con forza i sub nella grotta. In realtà, dal punto di vista fisico non si tratta di un risucchio: non ci sarebbe stata una forza originata dall'interno della grotta che ha attratto i sub; sarebbe stato piuttosto il mare fuori dalla grotta ad aver spinto i subacquei negli ambienti ipogei, dove avrebbero terminato la miscela respiratoria nelle bombole.

Cos'è l'effetto Venturi e come funziona dal punto di vista fisico

Vi sarà capitato di notare che il vento, quando si incanala in una strada stretta, diventa improvvisamente più rapido. Oppure avrete notato che, ostruendo in parte il foro del tubo per innaffiare il giardino, l'acqua comincia a schizzare fuori dal tubo molto più velocemente. Questi sono esempi dell'effetto Venturi in azione.

Il fenomeno è stato descritto alla fine del Settecento dal fisico italiano Giovanni Battista Venturi e afferma sostanzialmente due cose: la prima è che un fluido in una corrente che diminuisce la sua sezione aumenta di velocità, come accade al vento in un vicolo stretto o all'acqua che fuoriesce da un foro parzialmente ostruito; la seconda – fondamentale per capire cosa potrebbe essere accaduto alle Maldive – è che la pressione del fluido in una corrente diminuisce tanto più è alta la sua velocità.

Una corrente che si restringe diventa più rapida perché i fluidi in movimento, come l'acqua in una corrente sottomarina, devono seguire una legge molto precisa: tanta acqua deve entrare in una certa sezione in un certo tempo quanta ne deve uscire. In altre parole, la portata della corrente in entrata deve essere uguale alla portata in uscita. L'acqua, come i liquidi in generale, è incomprimibile, quindi quando incontra una strozzatura o un restringimento deve necessariamente diventare più rapida per fare in modo che dalla sezione del restringimento esca la stessa quantità di acqua che entra nello stesso periodo di tempo.

Rimane da capire perché un flusso più veloce ha una pressione più bassa. Qui dobbiamo tirare in ballo l'energia di questa corrente fluida. Mettiamoci nel caso di un flusso orizzontale, in modo da poter ignorare gli effetti della profondità. La corrente possiede quindi due tipi di energia: una associata alla sua velocità (energia cinetica) e una associata alla sua pressione (energia di pressione). Alla pressione associamo un'energia poiché la pressione rende il fluido in grado di compiere un lavoro. Per esempio, immaginiamo di avere una siringa senza ago, piena d'acqua. Se tappiamo con un dito il suo foro e spingiamo il pistone, aumentiamo la pressione sull'acqua; nel momento in cui togliamo il dito dal foro, l'acqua schizza fuori perché l'energia di pressione che abbiamo fornito ha modo di convertirsi in energia cinetica, dando velocità all'acqua.

Il fatto importante qui è che l'energia totale di una corrente fluida si deve conservare. Questo significa che la somma della sua energia cinetica e della sua energia di pressione deve rimanere costante nel tempo (stiamo sempre ignorando l'energia legata alla profondità, cioè l'energia potenziale). Tradotto: se aumentiamo la velocità, la pressione deve ridursi. Un piccolo aumento di velocità può provocare una grande diminuzione di pressione.

Questo, per inciso, è il meccanismo che fa volare gli aerei: il profilo alare è fatto in modo da produrre al di sopra dell'ala un flusso d'aria più veloce, e dunque a pressione più bassa. Poiché la pressione sotto l'ala è più alta, quest'ultima sente una forza netta verso l'alto che compensa il peso dell'aereo e lo fa rimanere in aria.

Come il fenomeno fluidodinamico può essere stato letale per i 5 sub italiani

L'ipotesi che sta circolando in queste ore è che ai sub morti alle Maldive sia successo qualcosa di analogo, però con una forza netta verso il basso. L'imboccatura della grotta sommersa di Thinwana Kandu potrebbe aver offerto le condizioni per generare tramite effetto Venturi un potente flusso d'acqua che avrebbe spunto i 5 sub italiani nel sistema ipogeo, con conseguenze letali. Vediamo come.

La corrente passa per l'imboccatura della grotta dove entra incanalandosi in un passaggio relativamente stretto. Per effetto Venturi, la velocità del flusso che entra nella grotta è più alta della velocità della corrente al di fuori della grotta. Di conseguenza, la sua pressione è significativamente più bassa di quella fuori dalla grotta.

I sub nei pressi dell'ingresso della grotta si trovano a questo punto in un forte gradiente di pressione: sopra di loro, fuori dalla grotta, l'acqua ha una pressione più alta; sotto di loro, dentro la grotta, la pressione è più bassa. È la differenza di pressione tra sopra e sotto a trascinarli giù, perché genera una forza netta che spinge verso la zona a bassa pressione, cioè nella grotta. I fluidi tendono infatti a muoversi in questa direzione per azzerare il gradiente e ripristinare l'equilibrio di pressione. Si sta parlando di “risucchio” da parte della grotta, ma è un termine improprio: tecnicamente, dal punto di vista fisico non è stata l'acqua nella grotta ad attrarre i corpi dei subacquei, ma l'acqua fuori dalla grotta a spingerli dentro.

Lo stesso imponente flusso d'acqua può avere sollevato i sedimenti dentro la grotta, portando la visibilità praticamente a zero e rendendo ancora più difficile ai sub di risalire.

Secondo Bolognini, la corrente potrebbe avere trascinato tutti e cinque i subacquei nella grotta o anche soltanto uno: a quel punto, gli altri sarebbero entrati per salvare il primo e tutti avrebbero trovato la morte per asfissia e arresto cardiaco intrappolati nell'ambiente ipogeo.

Le indagini e le prove ancora da analizzare

La conferma a questa ipotesi potrebbe arrivare a breve: i sub finlandesi impegnati nelle operazioni di recupero dei corpi hanno consegnato alla polizia telecamere GoPro e i computer da polso recuperati all'interno del sistema di grotte. Il materiale andrà al vaglio degli investigatori maldiviani e della procura di Roma, che stanno ricostruendo la dinamica dell'accaduto.

Per gli inquirenti, i dispositivi potrebbero fornire elementi chiave per chiarire gli ultimi momenti: il percorso seguito dai sub, la profondità raggiunta, le condizioni di visibilità e le eventuali difficoltà tecniche incontrate all'interno delle grotte.

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Di Filippo Bonaventura