Appunti di Oceanografia

APPUNTI DI OCEANOGRAFIA __________________________________________________ 2
Introduzione ________________________________________________________________________ 2
PARTE I: GEOFISICA MARINA ______________________________________________________ 2
La deriva dei continenti______________________________________________________________________ 2
Le dorsali oceaniche ________________________________________________________________________ 3
PARTE II: IDROLOGIA _____________________________________________________________ 5
Oceani ___________________________________________________________________________________
Salinità __________________________________________________________________________________
Movimento dell’acqua marina ________________________________________________________________
Moto ondoso ______________________________________________________________________________
Marea ___________________________________________________________________________________
Correnti di marea___________________________________________________________________________
Correnti oceaniche _________________________________________________________________________
La temperatura del mare e il termoclino _________________________________________________________
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PARTE III: IDROBIOLOGIA _________________________________________________________ 9
Posidonia_________________________________________________________________________________ 9
Le alghe_________________________________________________________________________________ 10
Il plancton ed il krill _______________________________________________________________________ 12
Krill ____________________________________________________________________________________ 12
Celenterati _______________________________________________________________________________ 13
Meduse _________________________________________________________________________________ 13
Caravella portoghese_______________________________________________________________________ 14
Coralli __________________________________________________________________________________ 14
Anemoni di mare__________________________________________________________________________ 14
Attinie __________________________________________________________________________________ 15
Raccomandazioni importanti_________________________________________________________________ 15
Molluschi _______________________________________________________________________________ 15
Conidi __________________________________________________________________________________ 15
Il Polpo _________________________________________________________________________________ 16
Il Calamaro e la Seppia _____________________________________________________________________ 16
Echinodermi:_____________________________________________________________________________ 17
Ricci di mare _____________________________________________________________________________ 17
La stella marina ___________________________________________________________________________ 17
Oloturia _________________________________________________________________________________ 18
Crostacei ________________________________________________________________________________ 18
I granchi ________________________________________________________________________________ 18
Le aragoste ______________________________________________________________________________ 19
Poriferi (spugne) __________________________________________________________________________ 19
Pesci ___________________________________________________________________________________ 20
Scorfano ________________________________________________________________________________ 21
Murena _________________________________________________________________________________ 21
Squali __________________________________________________________________________________ 22
Razza___________________________________________________________________________________ 22
Ippocampo_______________________________________________________________________________ 23
Cetacei__________________________________________________________________________________ 23
Delfino _________________________________________________________________________________ 24
PARTE IV: ECOLOGIA MARINA ___________________________________________________ 24
L’inquinamento urbano_____________________________________________________________________
L’inquinamento da idrocarburi _______________________________________________________________
Le Aree Marine Protette ( A.M.P.)____________________________________________________________
L’AREA MARINA PROTETTA DI USTICA ___________________________________________________
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APPUNTI DI OCEANOGRAFIA
Introduzione
L’ oceanografia è la scienza che ha per oggetto lo studio dell'ambiente marino e dei processi fisici, chimici e
biologici che si sviluppano in esso e ne mantengono la struttura e i movimenti.
Essa si divide in tre grandi settori :
- l'oceanografia dell’ambiente fisico contenitore degli oceani (vaso oceanografico), studia i rilievi, la natura e
la genesi dei fondali oceanici fino agli zoccoli dei continenti;
- l'oceanografia del liquido, o idrologia marina, si occupa delle proprietà fisiche e dei movimenti delle masse
d'acqua marina (maree, correnti), e delle interazioni tra gli oceani e l'atmosfera terrestre;
- l'oceanografia del vivente, infine, studia le specie vegetali e animali che vivono nel mare.
Questa dispensa si prefigge di fornire una generale conoscenza di questi settori, limitatamente a quanto
potrà essere utile per il raggiungimento delle finalità di questo corso.
Giova ricordare che l’oceanografia è una scienza giovane, che si è sviluppata considerevolmente negli ultimi
trenta anni, grazie alla odierna tecnologia (batiscafi, satelliti). Questi sofisticati mezzi, collegati ad efficienti
strumentazioni elettroniche (radar,sonar ed altri dispositivi), ci hanno permesso di raccogliere una grande
massa di informazioni sugli oceani ed i suoi abitanti. Abbiamo carte topografiche dei fondali marini, tabelle
delle correnti, mappe dei flussi migratori dei branchi di vari tipi di animali, dalle balene al plancton. Grandi
prospettive future ci offrono i R.O.V. (Remote Operating Vehicle), veicoli telecomandati per l’esplorazione
dei fondali.
Jacques Piccard ed il batiscafo “Trieste” con cui nel 1960 ha raggiunto il fondo della Fossa delle Marianne,
a 11.000 mt. di profondità. I programmi di ricerca internazionali, coordinati dall’ UNESCO, vengono attuati
dai numerosi Istituti di ricerca oceanografica, che oltre alla ricerca pura si impegnano anche in studi per il
reperimento di giacimenti minerari e per lo sviluppo dell’itticultura, attività di rilevante interesse economico,
svolte coi contributi finanziari di diversi paesi.
PARTE I: GEOFISICA MARINA
La deriva dei continenti
All'inizio degli anni Venti Alfred Wegener (1880-1930), un geofisico tedesco, ipotizzò che 200 milioni di anni
fa fosse esistito un unico grande continente detto Pangea, il quale si sarebbe poi frazionato in due zolle
(Laurasia a nord e Gondwana a sud) le quali, a loro volta, si sarebbero lentamente separate, formando gli
odierni continenti e oceani. La crosta terrestre è costituita in sostanza da due tipi di associazione rocciosa: il
sima, a base di silicati di magnesio (basalto), caratteristico della crosta oceanica, e il sial, a base di silicati di
alluminio (granito), caratteristico della crosta continentale. Wegener pensava che le zolle continentali sialiche
andassero alla deriva attraverso la crosta oceanica simatica come iceberg in un oceano. Wegener presentò
a sostegno della sua teoria la perfetta corrispondenza di forme tra la costa orientale dell'America meridionale
e quella occidentale dell'Africa, che sembrano proprio le parti di un incastro. Inoltre provò anche che le
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formazioni rocciose delle opposte sponde atlantiche del Brasile e dell'Africa occidentale erano della
medesima era geologica, presentavano uguale struttura e consistenza e vi si trovavano le stesse specie di
fossili di animali e piante, tutte testimonianze del fatto che un tempo l'America meridionale e l'Africa erano
unite. Nei decenni successivi, varie scoperte scientifiche convalidarono la teoria di Wegener. I geologi
dimostrarono infatti l'esistenza dell'astenosfera sotto la superficie terrestre, e, utilizzando il sonar per
misurare la profondità e la struttura dei fondali oceanici, scoprirono la Dorsale Medio-Atlantica, che
costituisce un tratto della dorsale che si estende in tutti i fondali oceanici. Tutto ciò portò, negli anni ’60, alla
formulazione della teoria della tettonica a zolle.
Le dorsali oceaniche
La tettonica a zolle
Secondo la teoria della tettonica a zolle, la crosta terrestre è costituita da una dozzina di zolle (o placche)
rigide, che si muovono, indipendentemente l'una dall'altra, su uno strato di magma (roccia allo stato fluido
per l’alta temperatura), detto astenosfera, che ha uno spessore variabile fra i 50 e i 150 km. Si ritiene che il
movimento delle zolle in superficie sia causato da correnti di convezione, processo ciclico che spinge il
magma più caldo e fluido verso la superficie ove si raffredda per poi tornare nel profondo dell’astenosfera a
rifondersi. Parte del magma che risale in superficie lungo i margini delle zolle, riesce a solidificarsi,
aggiungendosi alla crosta terrestre, e provocando tensioni tettoniche che spesso si traducono in terremoti ed
eruzioni vulcaniche. I margini delle zolle non coincidono necessariamente con i margini dei continenti. Una
zolla può essere composta da crosta continentale, da crosta oceanica o da entrambi i tipi di crosta. In
genere i continenti costituiscono solo una parte della zolla cui appartengono, che può estendersi per
centinaia di chilometri al largo delle coste. I margini delle zolle possono essere di tre tipi: divergenti,
convergenti e trasformi.
I margini divergenti appartengono a zolle che si allontanano l'una dall'altra a causa del magma che risale in
superficie dall'astenosfera. Il magma che affiora presso i margini divergenti solidifica, aggiungendo quindi
nuova crosta alle estremità delle zolle che si allontanano, per cui spesso gli scienziati li definiscono margini
di accrescimento, dato che in corrispondenza di essi avviene la formazione di nuovo materiale. Le dorsali
medioceaniche sono un esempio di questo tipo di margini, che in genere assumono la forma di catene
montuose sottomarine, alcuni tratti delle quali raggiungono altitudini tali da emergere dalle acque, formando
isole come l'Islanda, nell'Atlantico settentrionale. Margini divergenti possono trovarsi anche in terre emerse:
ne è un esempio la Rift Valley, che si estende per oltre 4.830 km dalla Siria al Mozambico. La divergenza ha
reso sottile la crosta terrestre, che si frattura e sprofonda lungo questi margini.
I margini convergenti appartengono a due zolle che si muovono una verso l'altra, entrando in collisione.
Quando una zolla oceanica, come la Zolla di Nazca, che si muove verso est sotto l'Oceano Pacifico
sudorientale, incontra il margine di una zolla continentale, come quella dell'America meridionale, la placca
oceanica, più spessa e più pesante scivola sotto quella continentale, sprofonda nell'astenosfera e subisce un
parziale processo di fusione. In corrispondenza dei margini si formano spesso profonde fosse oceaniche,
mentre sulla zolla continentale si innalzano catene montuose e possono verificarsi terremoti, capaci di
spostare le zolle fino a 5 m. Faglie di questo tipo si trovano in Cile, Giappone, Taiwan, Filippine, Nuova
Zelanda e Sumatra.
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I margini trasformi appartengono a zolle che scivolano l'una accanto all'altra in direzioni opposte. Tale
movimento non provoca fenomeni vulcanici, ma violenti terremoti. Un esempio di margine trasforme è la
Faglia di San Andrea in California e le dorsali medioceaniche sono incise da centinaia di piccole faglie
trasformi.
La rivoluzionaria teoria della tettonica a zolle è alla base della geologia moderna, giacché spiega l'origine di
varie formazioni della superficie terrestre, la causa dei movimenti dei continenti, l'attività dei vulcani e
l'origine dei terremoti. La maggior parte delle eruzioni vulcaniche e dei terremoti si verifica, infatti, lungo i
margini delle zolle.
L’espansione dei fondali oceanici
L’esame delle dorsali oceaniche portò alla scoperta che le rocce più vicine alla cresta della dorsale erano di
formazione più recente di quelle più lontane, inoltre la struttura geomagnetica di un versante della dorsale è
speculare e di orientamento contrario a quello del versante opposto . Altra scoperta fu che non vi sono
sedimenti marini sulle creste, ma essi aumentano man mano che ci si allontana dall’asse della dorsale e, per
finire, lungo l’asse si è osservato un notevole flusso di calore. Tutto ciò, oltre a confermare ulteriormente la
teoria della tettonica a zolle, prova l’espansione continua dei fondali oceanici : quando il magma raggiunge il
fondo oceanico dalle profondità della Terra, subisce un rapido raffreddamento e si solidifica, formando nuova
crosta e spingendo le placche ai lati della dorsale che si allontanano l'una dall'altra. Nella dorsale Atlantico
settentrionale la creazione di nuova crosta provoca lo spostamento dei margini delle zolle interessate di
quasi 2 cm l'anno, mentre nella dorsale del Pacifico può superare i 6 cm annui. Questi movimenti così lenti,
provocati dalle correnti di convezione che hanno origine nel mantello o astenosfera, hanno dato luogo – nel
corso di milioni di anni – al fenomeno della deriva dei continenti. L’esplorazione del fondo oceanico ha anche
rivelato che la cresta della dorsale oceanica presenta anche profonde zone di frattura trasversali. Queste
fratture corrispondono alle cosiddette faglie trasformi, che si sviluppano per scaricare le tensioni diseguali di
espansione oceanica. La maggior parte di queste faglie è situata sotto gli oceani; una di esse (la faglia di
San Andrea), tuttavia, emerge dall'oceano Pacifico in prossimità della città di San Francisco e continua per
centinaia di chilometri sul territorio californiano.
California – La faglia di San Andrea
La subduzione
La subduzione si verifica quando due placche si scontrano e una delle due scivola sotto l'altra,
sprofondando nell'astenosfera, dove viene parzialmente fusa, formando nuovo magma, che
successivamente risale in superficie con fenomeni eruttivi. Quando, delle due zolle, una è oceanica e l’altra
continentale, è quella oceanica, costituita da roccia basaltica più densa, ad andare in subduzione al di sotto
dell’altra; nel punto di contatto si forma una fossa oceanica, mentre al di là di questa si innalza a poco a
poco una catena vulcanica, derivante dall’accumulo del materiale magmatico risalito in superficie in seguito
alla fusione della zolla sprofondata. È questo il caso della catene delle Ande, formatasi circa 60 milioni di
anni fa in seguito alla convergenza della placca di Nazca contro quella sudamericana. Se invece le due zolle
convergenti sono entrambe oceaniche, quella che va in subduzione produce quello che va sotto il nome di
sistema arco-fossa: una fossa e un arco insulare dall’andamento quasi parallelo. È questo il caso delle fosse
oceaniche delle Marianne (11.000 mt.), di Tonga (10.800 m), delle Filippine (10.500 m), delle Curili (10.500
m), tutte associate a un arco di isole vulcaniche. Quando si scontrano due zolle continentali, i margini di
entrambe sono sottoposti a una pressione verso l'alto che determina la formazione di catene montuose. La
collisione della zolla dell'India con quella dell'Asia, ad esempio, ha formato l'Himalaya e, poiché tale
processo non si è ancora concluso, le catena himalayana è ancora in fase di innalzamento.
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Il fenomeno della subduzione si rileva lungo quasi tutte le fasce costiere del Pacifico. La maggior parte di
queste fasce presenta un sistema di faglie principali disposte parallelamente ai sistemi montuosi. A intervalli
di tempo variabili, queste faglie si mettono in movimento lento o repentino, producendo episodi sismici con
spostamento delle faglie anche di 5 m.
Un fenomeno interessante che avviene per la subduzione, è che la crosta oceanica viene continuamente
trascinata nel mantello, dove va incontro alla fusione e risale formando nuovo fondo oceanico e, dato questo
continuo riciclo, nessuna porzione dell'attuale crosta oceanica supera l'età di 200 milioni di anni.
CURIOSITA’
La recentissima ripresa dell'attività vulcanica intorno all'isola di Panarea, nella primavera 2003, rende di
grande attualità gli argomenti sopra trattati. La Sicilia, con i suoi vulcani (Etna, Vulcano, Stromboli e
numerosi altri sommersi, molti dei quali attivi), è una zona soggetta a tali fenomeni: ricordiamo quanto
accaduto nel banco Graham, a circa 30 miglia a sud di Sciacca nel 1831, allorché emerse un'isola del tutto
nuova che venne chiamata Ferdinandea in onore di re Ferdinando II, re delle Due Sicilie, e che essendo
posta al crocevia di rotte e traffici mercantili di non scarsa importanza finì quasi per mettere a rischio i nostri
rapporti internazionali con il Regno Unito. L'isola poi risprofondò in breve tempo e ora sta pian piano
riemergendo (nel 2003 era a soli 8 mt. sotto la superficie), ma non si tratta dell'unico episodio del genere dal
momento che si può ricordare tanto il fenomeno dell'isola di Surtsey (Islanda) verificatosi negli anni '60,
quanto quello verificatosi nelle isole Salomone dove c'è un'isola comparsa e scomparsa ben 9 volte dal 1939
ad oggi. Questi episodi sono comuni nei mari, considerato che al di sotto degli oceani scorrono ben 70.000
km. di dorsali oceaniche che determinano circa l'80% del magmatismo che si verifica annualmente sul
pianeta.
PARTE II: IDROLOGIA
Oceani
Gli oceani sono grandi masse di acqua salata che si trovano in profondi bacini fra i vari continenti. Essi
occupano circa i tre quarti dell’intera superficie terrestre e, pur essendo tutti comunicanti fra loro, vengono
suddivisi per comodità in oceano Atlantico, Pacifico e Indiano in base alla loro collocazione geografica.
Porzioni di oceano semichiuse da terraferma vengono parimenti denominate mari (Mediterraneo, Baltico,
Artico,ecc.). La profondità media dei bacini contenenti gli oceani è di 3.960 metri. Gli oceani contengono il
97% dell’acqua esistente sulla Terra e sono pertanto essenziali per il mantenimento di tutte le forme di vita.
L’acqua si trova in natura sia allo stato solido (ghiacci), sia liquido, sia gassoso (nubi, vapore).
Salinità
La salinità media dell'acqua degli oceani è pari al 35 per mille (35 g di sali per 1 kg di acqua).
La
maggiore
o
minore
salinità
dipende
dalle
precipitazioni
e
dall'evaporazione.
Tra i mari più salati c'è il Mar Rosso, che supera i 40 ‰, ma anche il nostro Mediterraneo presenta una
notevole salinità (37‰). Ancora più salati sono i mari interni, i laghi salati, e quelli che non fruiscono di
ricambi d'acqua. Il Gran Lago Salato ed il Mar Morto arrivano perfino al 300 ‰ ! Una certa variazione di
salinità la si può notare anche tra gli strati superiori e quelli inferiori dell'acqua. Per calcolare la salinità di un
bacino si fa evaporare una certa quantità di acqua e si rapporta con il sale che rimane.
Tra l'acqua di mare e l'atmosfera vi è anche uno scambio di ioni, sono proprio quelle particelle, legate alla
continua evaporazione, a determinare quella particolare "aria di mare" che si avverte in prossimità delle
coste.
Movimento dell’acqua marina
L’acqua degli oceani sotto l’azione di forze diverse quali: il vento, l’attrazione gravitazionale, la rotazione
terrestre, l’attività vulcanica/sismica e la convezione termica, è necessariamente in continuo movimento. I
movimenti più significativi sono :
-
il moto ondoso;
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-
le maree;
-
le correnti.
Moto ondoso
Le onde sono generate dal vento che soffia sulla superficie dell’acqua e trasferisce ad essa la sua energia.
L’altezza delle onde dipende da tre fattori :
-la velocità del vento;
-la durata del vento;
-la distanza o area coperta dal vento (fetch).
Le onde in genere si formano ad una certa distanza dalla costa; crescono fino a frantumarsi in frangenti
spumeggianti vicino alle rive; le creste delle onde, separate da concavità (ventri o solchi), si succedono con
regolarità, secondo un ritmo o periodo che può oscillare da uno a venti secondi. Tipicamente un’onda lunga
di alto mare ha una lunghezza d’onda di 600 mt., un periodo di 20 secondi ed una velocità di 30 mt/s.,
mentre un onda alimentata dal vento ha di norma una lunghezza di 70 mt, un periodo dei 7 secondi ed una
velocità di 10/15 mt/secondo.
Nell'interazione tra vento e onde, quanto più cresce la barriera di onde sollevata dal vento, tanto più diventa
possente la forza esercitata dal vento sulla superficie marina come se - dovendosi opporre ad un muro più
alto di acqua - il vento stesso dovesse acquistare più vigore. I tre parametri essenziali per la misurazione
delle onde sono altezza, lunghezza e periodo. Le onde proseguono, anche per tutta la lunghezza
dell’oceano, finché non trovano una costa su cui infrangersi e scaricare l’energia accumulata.
In un’onda l’acqua effettua un movimento circolare uguale all’altezza dell’onda, coinvolgendo nel suo
movimento anche l’acqua sottostante, fino ad una profondità pari alla metà della lunghezza d’onda. Ad
esempio se un’onda ha una lunghezza di 60 metri, al di sotto dei (60/2) 30 mt. l’acqua è immobile.
Quando le onde arrivano in acque basse, la lunghezza d’onda e la velocità diminuiscono col diminuire della
profondità e infine quando la parte inferiore dell’onda fa attrito col fondo rallenta, mentre la parte superiore,
più veloce, si infrange, ricadendo su se stessa. Giunta a terra, l’acqua sale su per la spiaggia o urta contro la
roccia; in entrambi i casi, viene respinta indietro e torna in mare. Tale fenomeno è chiamato risacca ed è
caratterizzato spesso da acqua tumultuosa e spumeggiante. La risacca può costituire un vero problema per i
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nuotatori e/o subacquei, perché, oltre a rendere l’acqua torbida, può trascinarli sott’acqua o al largo
velocemente. Se le
onde si infrangono in un punto lontano dalla costa, ciò può essere dovuto ad una secca, uno scoglio
sommerso, un relitto. Particolare attenzione va prestata alla condizione del mare in caso di immersione nelle
loro vicinanze. La lunghezza delle onde generate dal vento può essere minore o maggiore della profondità
dell'acqua in cui esse si propagano; nel primo caso si parla di onde corte, nel secondo di onde lunghe.
Queste ultime comprendono fenomeni di tipo, entità e origine diversi, a partire dalle piccole oscillazioni del
livello del mare, limitate alle insenature, fino alle maree, estese agli oceani nella loro globalità. Un esempio
importante di onde lunghe è dato poi dagli tsunami. Generati da terremoti sottomarini, sono onde che
attraversano l'oceano ad altissima velocità (di norma 200 m/s) : queste onde, molto lunghe e basse, possono
risultare impercettibili per le navi in alto mare, ma hanno effetti devastanti quando si abbattono sulle coste,
specialmente quelle insulari.
Marea
La marea è quel fenomeno di innalzamento delle acque dell'oceano, sia in mare aperto, sia nelle
insenature, prodotto dall'attrazione gravitazionale della Luna . Anche il Sole esercita attrazione, anche se in
misura molto inferiore a causa dell’enorme distanza dalla Terra. Quando i due astri sono allineati , al
plenilunio ed al novilunio, le due forze si sommano dando origine a maree più grandi (maree equinoziali).
Quando la Luna è al suo primo o terzo quarto, invece, si trova ad angolo retto rispetto al Sole e le due forze
di attrazione interferiscono negativamente. Questa condizione produce le maree di quadratura, durante le
quali l'acqua alta è più bassa del normale e l'acqua bassa più alta. La Luna passando sulla verticale di un
punto della superficie terrestre, esercita una forza di attrazione sulle acque, che pertanto si sollevano al di
sopra del loro livello normale (marea diretta). Anche le acque che si trovano dal lato diametralmente
opposto della Terra, subiscono un innalzamento a seguito della forza centrifuga esercitata dalla rotazione
del sistema Terra-Luna (marea opposta). Esistono altri fattori che agiscono sull’ampiezza delle maree e
giustificano le loro diverse oscillazioni nei vari luoghi della Terra: l’inclinazione dell’asse terrestre, l’orbita
ellittica della luna, la differente conformazione dei mari. Perpendicolarmente all’asse marea diretta-opposta
si verifica il fenomeno di abbassamento del livello normale del mare. Le acque basse (riflusso) e alte
(flusso) si alternano generalmente con intervalli di circa 12 ore e la differenza tra il massimo e il minimo
livello si chiama escursione di marea . Le escursioni di marea oceaniche sono nettamente più alte rispetto
a quelle dei mari interni. La più grande in assoluto si riscontra nella baia di Fundy, in Canada, dove
l’escursione supera i 18 mt.!
Correnti di marea
Ai movimenti verticali dell'acqua si associano vari movimenti orizzontali o laterali, denominati correnti di
marea, completamente diversi dalle comuni correnti oceaniche, descritte più avanti. In zone circoscritte, una
corrente di marea scorre in una direzione per circa 6 ore e 12 minuti, dopodiché si inverte e scorre in senso
opposto per lo stesso tempo; in corrispondenza dell'inversione, l'acqua resta per alcuni secondi ferma.
Sconosciuta è finora la causa per cui non tutte le coste hanno correnti di marea, mentre altre, invece, hanno
correnti ma non maree. Certo è che alcune caratteristiche fisiche della costa possono accentuare il
fenomeno: baie ed estuari con l’imboccatura a forma di imbuto amplificano gli effetti delle maree e delle
correnti; lo stesso accade nei canali e negli stretti (canale di Sicilia, stretto di Messina, ecc.).
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L'energia delle maree può essere sfruttata per la produzione di elettricità. L'onda di marea, passando
attraverso una diga, aziona un sistema di turbine, quindi viene bloccata mediante chiuse. Quando la marea
si abbassa, l'acqua viene rilasciata riaprendo le chiuse della diga e mette nuovamente in funzione le turbine.
Tale impianto è efficiente solo se l'escursione di marea è notevole. Un esempio è costituito dall’impianto
sulla foce del fiume Rance, in Francia, che fornisce 240.000 Kw, con una escursione di marea di oltre 8 mt.
Correnti oceaniche
Poiché l’acqua dei mari equatoriali riceve più calore di quelle polari, si forma un movimento convettivo che
va dalle acque più calde verso quelle meno calde. Tale movimento si aggiunge a quello, anche più intenso,
dei venti costanti, generando un complesso e potente movimento circolare delle acque. Le correnti
dell’emisfero settentrionale si muovono in senso orario, e quelle dell’emisfero meridionale in senso
antiorario, sia per l’influenza dei venti dominanti che della rotazione della Terra (forza di Coriolis). Le correnti
oceaniche sono fondamentali perché con il trasferimento del calore determinano il clima della Terra. La
calda corrente del Golfo, che ha origine nel golfo del Messico, attraversa tutto l'oceano Atlantico in direzione
nord-est e giunge fino al Nord Europeo mitigandone il clima .
Ricordare che in alcuni casi la corrente può raggiungere la velocità di alcuni nodi, rendendo impossibile
risalirne il corso anche al più veloce nuotatore o subacqueo, ma anche la velocità di un nodo (1,82 km/h)
rende estremamente difficoltoso contrastare la corrente.
Nella cartina è evidenziata la cosiddetta cintura di convezione oceanica, l'ampio circuito di correnti marine
che ridistribuiscono il calore da un oceano all'altro e dagli strati profondi a quelli superficiali.
Le correnti oceaniche dell'estremità dell’emisfero australe, circolando in senso antiorario tra gli oceani
Atlantico, Pacifico e Indiano, si mescolano generando una corrente fredda che circola in senso orario intorno
all'Antartide e che viene denominata corrente circumpolare antartica.
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La temperatura del mare e il termoclino
Le acque oceaniche dell'emisfero boreale hanno una temperatura media di poco superiore a 19°, mentre
quelle australi superano di poco i 16°. La temperatura dell'acqua marina diminuisce di circa 0,3 °C per ogni
grado di latitudine: di conseguenza, è in media di 27 °C presso l'equatore (lat. = 0°) e di – 2 °C presso i poli
(lat.= 90°). Ciò per il diverso riscaldamento del mare da parte dei raggi solari
Anche con la profondità si ha una progressiva diminuzione di temperatura, fino a raggiungere valori
compresi tra 1 e 3 °C oltre i 4000 metri.
Questa progressione tuttavia non è costante, ma dipende dalla profondità alla quale si trova il cosiddetto
termoclino. Questo è un sottile strato d’acqua che, come un mantello, divide la massa d’acqua soprastante
(più calda), da quella sottostante (più fredda). La differenza di temperatura tra l’acqua sopra il termoclino e
quella di sotto è notevole (fino a 10°C circa). Scendendo, la temperatura si abbassa ancora, ma
costantemente, fino al minimo di 1°C. Questo fenomeno si riscontra a varie profondità a seconda della
latitudine: pochi metri all’ equatore, da 100 a 1000 metri per le basse e medie latitudini, non si riscontra oltre
il 50°N e oltre il 50°S, zone ove già l’acqua si trova costantemente alla minima temperatura. La circolazione
per convezione avviene esclusivamente negli strati superiori al termoclino, non c’è alcuno scambio fra i due
strati, come se fossero divisi da un contenitore trasparente. Le cause del fenomeno sono ancora oggetto di
studio.
PARTE III: IDROBIOLOGIA
L’enorme quantità di specie vegetali ed animali viventi negli oceani rende impossibile anche la semplice
elencazione del loro nome: esistono oltre 60.000 specie di molluschi, 26.000 di crostacei, 22.000 di pesci,
20.000 di protozoi, 10.000 di celenterati, 5.000 di poriferi e, fra le piante 8.000 diatomee, 7.000 alghe verdi,
4.000 alghe rosse e 1.500 brune. L’idrobiologia o biologia marina, nata con l’oceanografia, è diventata una
branca specialistica autonoma e va dividendosi sempre più in sub-specializzazioni.
Ci limiteremo, pertanto, in questo testo, a fornire delle semplici schede su alcuni organismi vegetali ed
animali fra i più comuni.
Posidonia
Classificazione scientifica: La specie Posidonia oceanica appartiene al genere Posidonia; famiglia
potamogetonacee; ordine elobie; classe monocotiledoni; divisione angiosperme.
E’ endemica del mar Mediterraneo. Vive sui sedimenti sabbiosi, la posidonia può formare praterie, o
posidonieti, molto dense (oltre 700 piante per metro quadrato) fino a circa 40 m di profondità. Presenta
caratteristiche morfologiche simili alle piante terrestri, avendo vere e proprie radici, un fusto rizomatoso,
foglie nastriformi che, raggruppate in ciuffi di 6-7, possono raggiungere anche un metro di lunghezza,
nonché fiori (in autunno) e frutti galleggianti (in primavera), volgarmente chiamati “olive di mare” . Per il
ruolo ecologico che svolge nel mantenimento dell’equilibrio della fascia costiera mediterranea, la Posidonia
è una specie protetta dall’Unione Europea. Tuttavia, essendo particolarmente sensibile all’abbassamento
della salinità, è particolarmente minacciata da diverse attività umane, quali la costruzione di porti, la
discarica di sostanze varie lungo la costa e la pesca a strascico, spesso illegale. Avrete certamente notato
le foglie accumulate dal moto ondoso lungo il litorale, dove possono costituire banchi spessi anche alcuni
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metri. Le fibre delle foglie, sbriciolate e compattate dal mare, possono dare origine a formazioni tondeggianti
di consistenza fibrosa, dette egagropili o, comunemente, "palle di mare", facilmente visibili sui litorali.
L’elevata produzione di ossigeno (20 l/g/m2) fa sì che la prateria costituisca un ambiente di grande interesse
trofico per molte specie. In realtà sono pochi gli animali che si cibano delle foglie, come la salpa (Sarpa
salpa) e il riccio (Paracentrotus lividus); le foglie, infatti, contengono composti chimici che ne scoraggiano il
consumo, e un alto contenuto di cellulosa che non ne favorisce la digeribilità. Abbondante è invece la fauna
che attinge nel posidonieto dove trova una notevole ricchezza di prede: molluschi, crostacei, ecc. annidati fra
le foglie e i rizomi.
Le alghe
Particolarmente ricco e differenziato è anche il mondo delle alghe, organismi mono o pluricellulari autotrofi,
formati da cellule non differenziate in diversi organi, capaci di compiere la fotosintesi e caratterizzati da
un'organizzazione strutturale molto primitiva. Le alghe unicellulari sono diffuse nei mari e nelle acque dolci, e
costituiscono una componente importante del plancton e il primo anello delle catene alimentari acquatiche.
Le alghe pluricellulari sono diffuse in tutti i mari e i corpi d’acqua dolce, nella maggior parte dei casi ancorate
a un substrato; crescono nelle zone dalla superficie fino a profondità superiori a 250 m, a seconda della
penetrazione della luce. La branca della biologia dedicata allo studio delle alghe prende il nome di ficologia o
algologia.
Le alghe pluricellulari si dividono in alghe verdi (Clorofite), alghe rosse (Rodofite) e alghe brune (Neofite).
Le alghe verdi sono considerate le alghe più affini alle piante superiori: oltre a essere dotate degli stessi tipi
di clorofilla, infatti, immagazzinano le sostanze di riserva nello stesso modo, vale a dire sotto forma di amido,
e hanno pareti cellulari di composizione chimica simile. Sulla base di queste e altre somiglianze, è
riconosciuta al gruppo una notevole importanza evolutiva: da esso si sarebbero originate, circa 450 milioni di
anni fa, le piante terrestri briofite e tracheofite. Alcune presentano pareti impregnate di aragonite (una forma
di carbonato di calcio) e hanno un ruolo importante nella formazione delle barriere coralline. Vivono a bassa
profondità, fino a 30 metri. Una specie marina molto diffusa lungo le coste sabbiose del Mediterraneo è Ulva
lactucae (“lattuga di mare”), dal tallo laminare, che vediamo spesso utilizzata come decorazione della merce
nelle pescherie.
Le alghe rosse sono caratterizzate da pigmenti fotosintetici accessori rossi (ficoeritrina) e blu, che
conferiscono un colore rosso scuro nascondendo il verde della clorofilla. Vivono a profondità tra i 40 e i 60
metri. La maggior parte sono commestibili e rappresentano un alimento importante nella tradizione
gastronomica soprattutto dell’Estremo Oriente. L'agar, anch'esso tratto dalle alghe rosse, è una sostanza
zuccherina consumata come prelibatezza in Asia e usato in laboratorio come mezzo colturale per i
microrganismi. Dalle pareti cellulari delle alghe rosse si estrae anche un altro polisaccaride, la carragenina ,
con proprietà emulsionanti, stabilizzanti e gelificanti, usata nella produzione dei latticini, nonché nell'industria
cosmetica, farmaceutica e tessile.
Le alghe brune sono caratterizzate da clorofilla a e c e da pigmenti fotosintetici gialli del gruppo delle
xantofille, a cui devono il tipico colore bruno. Si tratta di specie perlopiù marine, diffuse principalmente nelle
acque costiere delle regioni fredde del pianeta, fino a una profondità di circa 30 m. Le alghe brune sono note
per le grandi dimensioni che possono raggiungere. Esse sono impiegate come fertilizzanti e per
l'alimentazione del bestiame. L'acido alginico, estratto da queste alghe, può essere lavorato per ottenere
fibre simili alla seta e un materiale plastico insolubile in acqua, impiegato per produrre pellicole, gel, gomme
e linoleum; o ancora, può essere impiegato come colloide nei cosmetici, nei prodotti per lucidare la
carrozzeria delle automobili e nelle vernici. I derivati organici degli alginati sono usati come gomme
alimentari nella produzione di gelati, budini e formaggi lavorati. Alcune grandi alghe brune, ricche di
vitamine e minerali, sono anche utilizzate come alimento umano.
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Alga verde : Lattuga di mare
Alga verde : Caulerpa
Alga rossa : Piumino
Alga bruna : Cystoseira
Alga bruna : Sargasso
Alga bruna : Coda di pavone
Alga verde : Cymodocea
A. verde : Ventaglio di mare
A. verde : Ombrellino di mare
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Il plancton ed il krill
Il plancton è l’insieme dei piccoli organismi animali e vegetali, unicellulari e pluricellulari, che vivono sospesi
nelle acque dei mari, dei fiumi e dei laghi, fino a profondità di 200 mt., trasportati dalle maree e dalle correnti.
Le due componenti vegetale e animale del plancton si chiamano rispettivamente fitoplancton e zooplancton;
la prima comprende cianobatteri, alghe microscopiche e protisti come le diatomee, che producono
attivamente il proprio nutrimento attraverso il processo di fotosintesi. Si stima che il 90% di tutti i processi
fotosintetici che avvengono sul pianeta, con la conseguente liberazione di ossigeno, abbia luogo nelle acque
marine e sia dovuto in gran parte agli organismi del fitoplancton. Quest’ultimo, inoltre, rappresenta il primo
anello della grande rete alimentare acquatica: trasforma infatti l’energia della luce che filtra negli strati più
superficiali delle acque, in materia organica utilizzabile dagli altri organismi. La seconda componente, lo
zooplancton, è costituita da protozoi come i dinoflagellati e i foraminiferi, piccoli crostacei come i copepodi,
meduse, molluschi, nonché le uova e le larve della maggior parte delle specie acquatiche. I primi
consumatori del fitoplancton sono i membri dello zooplancton; insieme, a loro volta, costituiscono l'alimento
base di molti animali acquatici, invertebrati e vertebrati, che si nutrono attraverso un meccanismo di
filtrazione: ne sono alcuni esempi i molluschi bivalvi, che setacciano le acque attraverso le lamelle delle loro
branchie, e grandi mammiferi come le balene, che filtrano le acque attraverso apposite strutture boccali
chiamate fanoni. L'elevato contenuto proteico del plancton ha indotto alcuni scienziati a condurre ricerche
sulle possibilità di impiegarlo come risorsa alimentare anche per gli esseri umani.
La densità del plancton
varia a seconda della disponibilità di sostanze nutrienti, della stabilità e della temperatura: un metro cubo
d'acqua può contenere anche 500 miliardi di organismi planctonici. Talvolta si verificano aumenti improvvisi
della popolazione planctonica di un corpo d’acqua, chiamati "maree", che in certi casi colorano le acque. Le
cosiddette maree rosse, causate da miliardi di dinoflagellati di diverse specie, rappresentano un pericolo di
intossicazione sia per i pesci che per gli esseri umani. Il fenomeno di arrossamento delle acque per effetto
della proliferazione di un dinoflagellato è tipico del lago di Tovel, in Trentino, che ospita una nutrita
popolazione di Glenodinium sanguineum. A volte le cianofite del genere Trichodesmus muoiono in massa,
conferendo un colore rossastro all'acqua: il Mar Rosso deve il suo nome proprio a questo fenomeno.
Fitoplancton
Dinoflagellato
Foraminiferi
Krill
Nome collettivo usato per indicare piccoli crostacei marini simili a gamberetti, che nuotano in banchi fittissimi
soprattutto nelle acque dell'Antartico. Hanno una lunghezza media tra gli 8 e i 70 mm e arti dall'aspetto
piumoso, che usano per filtrare le minuscole diatomee delle quali si cibano. Generalmente emettono una
forte luce verde-azzurra che probabilmente svolge un ruolo importante nell'accoppiamento. Il krill vive in
mare aperto e rappresenta un importante elemento delle catene alimentari: questi animali vengono, infatti,
predati dai pesci, dagli uccelli e soprattutto da alcuni tipi di balene, che possono consumarne fino a 2
tonnellate per pasto. I banchi di krill hanno una densità di 20 kg/m3; alcune specie restano in prossimità
della superficie, mentre altre si trovano anche a profondità di 2000 m. Di grande importanza come fonte di
proteine alimentari, il krill viene oggi pescato in modo intensivo; la pesca di krill sottrae, tuttavia, cibo
prezioso alla sopravvivenza di molte balene e per questo molte organizzazioni ed enti internazionali stanno
cercando di regolamentare questa pratica in tutto il mondo.
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Krill
Celenterati
Più del 90% delle ferite subite dai subacquei sono provocate da questa specie di animali invertebrati
acquatici caratterizzati da una struttura corporea molto semplice, comprendente tra gli altri i coralli, le idre,
le meduse e gli anemoni di mare . Comprendono oltre 10.000 specie, distribuite in tutti i mari e gli oceani;
pochissime sono le varietà adattate all'ambiente delle acque dolci. Esistono due forme strutturali di
celenterati: quella del polipo, con corpo cilindrico, sèssile, e quella della medusa, a campana, liberamente
natante grazie al movimento dei tentacoli. Il polipo è inferiormente ancorato a un substrato e rivolge la bocca
verso l'alto; nella medusa la bocca è invece rivolta verso il basso. Il tessuto interno, quello gastrico, tappezza
il celenteron (da cui il nome), una cavità a cui conduce l'apertura boccale. Il tessuto epidermico e quello
gastrico sono separati da un terzo strato, che può essere sottile e rigido (coralli) o, più spesso, di
consistenza gelatinosa (meduse). I celenterati coi tentacoli coperti di cnidociti, sono predatori attivi che
attaccano piccoli crostacei, altri invertebrati e pesci. A loro volta sono preda di crostacei, molluschi,
echinodermi e pesci. Sono inoltre diffusi casi di simbiosi in cui alcune specie di celenterati sessili, in
particolare le attinie, offrono ospitalità a piccoli invertebrati o addirittura a pesci, come il pesce pagliaccio.
Meduse
La trasparenza del loro corpo è dovuta soprattutto al fatto che contengono meno dell'1% di materia organica,
mentre il resto è rappresentato da acqua. Ha una forma a ombrella che può raggiungere, in alcune specie, i
2 m di diametro. Numerosi tentacoli dal margine dell'ombrella si prolungano verso il basso. Si muovono
lentamente o vengono trasportati dalla corrente. Nello strato di tessuto, che riveste esternamente il corpo, vi
sono particolari cellule specializzate dette cnidociti; queste ultime, appena sfiorate, emettono
repentinamente un filamento uncinato che pungono la pelle ed iniettano le sostanze urticanti
utilizzate come arma di difesa e di offesa. Le meduse che si arenano, anche se morte, restano urticanti
per molto tempo.
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Caravella portoghese
Spesso scambiata per medusa, invece è composta da migliaia di animali individuali (idroidi) che si adattano
a formare una struttura con tentacoli, lunghi anche diversi metri, e un manto gelatinoso galleggiante che ha
la forma di una vela ed usa il vento per spostarsi. Le caravelle sono stagionali e solitamente arrivano
sottocosta a centinaia. Le loro cellule urticanti contengono un potente veleno e le loro ferite sono pericolose.
Coralli
Nome comune di alcuni celenterati di forma polipoide appartenenti alla classe degli antozoi, caratterizzati da
uno scheletro protettivo di carbonato di calcio e del loro stesso scheletro, ampiamente utilizzato come
gemma in gioielleria. Gli antozoi si dividono in due sottoclassi: quella degli ottocoralli, forniti di otto tentacoli
ciascuno; e quella degli esacoralli, dotati di sei tentacoli o a multipli di sei. Alla prima sottoclasse appartiene
uno dei coralli più noti e preziosi, il corallo nobile, o corallo rosso (Corallium rubrum). Oltre ad essere
urticanti, i coralli sono particolarmente taglienti e le ferite che possono provocare sono lunghe a guarire.
Anemoni di mare
Si tratta di invertebrati marini di forma polipoide, caratterizzati da un corpo cilindrico simile a un vaso, da cui
si dipartono numerosi tentacoli. Molte specie sono vivacemente colorate e gli esemplari di grosse dimensioni
possono raggiungere il diametro di 1 m. Sono organismi solitari, sessili, che con l’estremità inferiore del
corpo aderiscono alle rocce o ai coralli, ma che vantano una seppur limitata capacità di movimento.
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Attinie
Si tratta di organismi sessili dal corpo cilindrico, recanti all’estremità superiore un’apertura circondata da
tentacoli. L'attinia aderisce al substrato attraverso una struttura specializzata posta alla base del corpo,
detta disco pedale. l tentacoli sono 6 o un multiplo di 6. Sono animali privi delle formazioni scheletriche
caratteristiche dei coralli a essi affini. Sono piuttosto resistenti alle condizioni ambientali avverse e riescono a
sopravvivere anche a brevi periodi di emersione.
Raccomandazioni importanti
I subacquei dovrebbero evitare ogni contatto con questi esseri e indossare la muta intera con guanti e
calzari. I sintomi prodotti dalle cellule urticanti di questi animali in genere provocano irritazioni locali
dolorose, e le specie più pericolose possono provocare convulsioni, shock, paralisi ed anche svenimenti.
Le tecniche di pronto soccorso sono :
1.
Lavare e pulire la zona colpita con ammoniaca o alcool evitando di usare le mani nude poiché le
cellule non ancora scaricate possono ancora ferire;
2.
Applicare una crema antistaminica e analgesica sulla ferita;
3.
Controllare la vittima e in caso di shock o altri sintomi gravi, ricorrere al medico.
Molluschi
Conidi
Molluschi gasteropodi marini, carnivori, con conchiglia di forma conica regolare, con una apertura estesa
lateralmente, attraverso la quale la lumaca può spingersi verso l'esterno. Si trovano prevalentemente sotto
rocce e coralli in tutti i mari tropicali. Uno dei generi più importanti, Conus, comprende diverse specie
secernenti una tossina potenzialmente letale anche per l'uomo. Molte specie hanno conchiglie bellissime e
quotate fra i collezionisti.
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Il Polpo
Mollusco marino carnivoro, diffuso ovunque nelle acque delle regioni calde e temperate. È caratterizzato da
un corpo molle, con un cervello ben sviluppato e otto tentacoli dotati di ventose. I polpi passano gran parte
delle loro vita nascosti e quando escono si mimetizzano cambiando rapidamente il colore e l'aspetto della
loro cute. Il comune Octopus vulgaris può raggiungere la lunghezza di 1 m, e vive in tana fra le rocce o i
detriti. Il polpo si nutre di crostacei e molluschi bivalvi. I polpi sono a loro volta preda di numerosi pesci, tra
cui le murene. Quando un polpo viene attaccato aspira acqua nella cavità del mantello, che poi espelle con
grande forza dal sifone: in questo modo produce un moto a reazione, durante il quale generalmente viene
anche liberata, a scopo difensivo, una nube di "inchiostro" nero.
Il Calamaro e la Seppia
Molluschi carnivori inclusi nella classe dei cefalopodi, a cui appartiene anche il polpo
Il calamaro comune (Loligo vulgaris), diffuso anche nel mar Mediterraneo, è lungo dai 30 ai 45 cm; il
calamaro gigante, Architeuthis princeps, può raggiungere i 18 m di lunghezza e le 2 t di peso, ed è il più
grande invertebrato vivente. Vive in fondali medio-alti, fino a 600m.
La seppia comune, Sepia officinalis, è simile al calamaro, ma con tentacoli più piccoli e vive a più bassa
profondità. Le dimensioni variano mediamente tra i 15 e i 25 cm; le specie più grandi possono raggiungere i
60 cm di lunghezza.
Entrambi sono animali carnivori, predatori di altri molluschi e crostacei. Hanno corpo lungo e affusolato.
Intorno alla bocca recano 10 tentacoli muniti di ventose, due dei quali sono più lunghi e presentano ventose
solo alle estremità e sono utilizzati per colpire e afferrare la preda. La bocca è dotata di due forti mandibole
di forma simile a quella del becco di un pappagallo. La regione cefalica è distinta e voluminosa e il cervello è
relativamente ben sviluppato. La conchiglia, un carattere comune a quasi tutti i molluschi, nel calamaro è
ridotta a una piastra sottile, detta gladio, inclusa nello spessore del mantello. Nella seppia invece è rigida,
schiacciata e ovale. Questi molluschi nuotano in modo molto efficiente, con un sistema di propulsione basato
sulla rapida espulsione dell'acqua attraverso un imbuto, detto sifone, situato nella cavità corporea. Questo
può essere spostato, permettendo cambiamenti di direzione. Nella cavità del mantello si trova la ghiandola
del nero, tipica di tutti i cefalopodi dibranchiati, che secerne la sostanza scura utilizzata per disorientare i
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predatori in caso di pericolo. Molto apprezzate le loro carni. La melanina contenuta nella ghiandola del nero
è utilizzata in diversi processi industriali come pigmento.
Echinodermi:
Ricci di mare
Classe di invertebrati marini della famiglia echinodermi, caratterizzati da un corpo di forma tonda ricoperto di
aculei. Ne esistono circa 850 specie, differenti per forma, dimensioni e consistenza del guscio. Alcune
specie contengono al loro interno file di uova commestibili.
La stella marina
Stelle di mare o Asteroidei Classe della famiglia degli echinodermi comprendente animali marini dal corpo a
forma di stella, spesso ricoperto di spine e aculei. Le dimensioni di questi invertebrati variano dai 2 cm di
apertura delle specie più piccole, ai 65 cm di quelle più grandi. La classe è suddivisa in cinque ordini e circa
1500 specie viventi, distribuite nei mari di tutto il mondo. Ogni braccio reca sul lato ventrale da due a quattro
file di pedicelli , permettendo l’appoggio e il movimento sui fondali marini. Tutte le stelle marine sono in
grado di rigenerare parti del corpo danneggiate. Si nutrono di detriti organici che trovano sui fondali e di
molluschi, in particolare di bivalvi, al contrario, pochi animali si nutrono delle stelle di mare adulte, che non
costituiscono un cibo appetibile, né nutriente.
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Oloturia
L’oloturia o cetriolo di mare, della famiglia degli echinodermi, la stessa dei ricci e delle stelle marine, è un
animale marino dal corpo molle di forma tubolare allungata. Il nome comune si deve al fatto che il corpo,
gommoso, elastico e verrucoso, ricorda vagamente l'aspetto dei cetrioli. Esistono oltre 1100 specie di cetrioli
di mare o oloturie, diffusi sui fondali marini di tutto il mondo. Si nutre di piccoli microrganismi che cattura
con i pedicelli vischiosi, dall'acqua o dai sedimenti. Le dimensioni dei cetrioli di mare variano dai 2 cm ai 2
mt di lunghezza. Alcuni dei cetrioli di mare più comuni sono quelli diffusi nelle acque basse, caratterizzati da
tegumento coriaceo e tentacoli ramificati. Tra le specie più conosciute, Thyrone briareus è lunga circa 13 cm
e larga 4. Le specie che vivono sulle barriere coralline del Pacifico sono note come trepang; hanno carni
commestibili, che vengono generalmente essiccate, e sono molto apprezzate dalla cucina orientale.
Crostacei
I crostacei sono organismi caratterizzati da un guscio rigido, chiamato carapace, e da appendici (zampe)
articolate che servono per la locomozione, per l’alimentazione, per la riproduzione e come organi sensori.
Dei crostacei fanno parte animali ben noti: i granchi, le aragoste, i gamberi. Quasi tutte le specie sono
commestibili e ricche di lipidi e protidi.
I granchi
Presentano un singolare sistema di locomozione laterale; oltre che nel nuoto, sono specializzati nello scavo.
Il corpo è per lo più coperto da un guscio chitinoso, detto carapace, dotato di una copertura cerosa.
L'addome ridotto, che in molte specie non è più usato per la locomozione, è ripiegato sotto il corpo e serve
principalmente come tasca per tenere le uova. Il corpo segmentato di un granchio reca diverse paia di
appendici, di cui cinque servono per la locomozione e due per la percezione sensoriale. Le appendici più
vicine al capo portano delle chele, che vengono utilizzate per la presa del cibo, come armi di difesa, e inoltre
vengono sfoggiate nelle parate che precedono l'accoppiamento.
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Le aragoste
L’aragosta (Palinurus vulgaris), particolarmente apprezzata in gastronomia, viene pescata e allevata. E’
lunga fino a 60 cm, presenta un carapace di colore scuro striato di giallo e lunghe antenne sul capo. È
distribuita in tutte le acque dell’oceano Atlantico settentrionale e del Mediterraneo; vive a profondità variabili
tra i 15 e i 100 m, nutrendosi di molluschi bivalvi e di ricci di mare.
Poriferi (spugne)
Le spugne presentano un’organizzazione molto primitiva: si tratta di strutture sacciformi, la cui parete
corporea è costituita da uno strato esterno di cellule epiteliali di rivestimento e da uno strato interno di cellule
flagellate; queste, dette coanociti, tappezzano la cavità interna dell'animale e vi fanno circolare l'acqua. I due
strati sono separati da uno strato intermedio di consistenza gelatinosa, detto mesoglea, che contiene
numerose cellule ameboidi capaci di muoversi e piccole strutture scheletriche di supporto, dette spicole.
Queste ultime, costituite essenzialmente da
carbonato di calcio o da silice, possono avere forme differenti:
esistono circa 5000 specie di spugne, suddivise in tre classi a seconda della composizion chimica SPUGNA
delle spicole.
La classe delle calcisponge comprende spugne di piccole dimensioni, con
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spicole
calcaree. La classe delle silicospongie riunisce le spugne con scheletro costituito
unicamente da spicole di silice . La classe delle demospongie, infine, comprende le spugne più evolute, con
spicole di calcare, di aragonite o di silice.
Le spugne dotate di valore commerciale sono quelle la cui struttura scheletrica è composta unicamente di
spongina (un SPUGNA LAVORATA materiale proteico flessibile). Le spugne del Mediterraneo sono le più
morbide e quindi le più pregiate; subito dopo vengono quelle del Mar Rosso e poi quelle dell'oceano Indiano,
che tuttavia sono più grossolane e meno durevoli. Le spugne vengono raccolte sui fondali da pescatori che
si immergono in profondità, spesso in apnea. I loro tessuti viventi vengono lasciati decomporre e ciò che
rimane, ossia lo scheletro di fibre di spongina, viene lavato, sbiancato, a volte colorato e tagliato nelle forme
che si trovano comunemente in commercio.
Pesci
Animali vertebrati di cui si conoscono più di 22.000 specie, suddivisi in :
·
agnati, i più antichi vertebrati conosciuti (500 milioni di anni fa), nel Paleozoico costituivano un
gruppo assai vasto e differenziato, formato da 4 classi diverse; di queste sopravvive oggi solo quella
dei ciclostomi (lamprede e missine); sono caratterizzati dall’assenza di mascelle, corpo di forma
allungata, simile a quello delle anguille, molle e con pelle nuda, senza squame. Hanno scheletro
interno cartilagineo. Privi di pinne pari, hanno una sola narice mediana e uno o due occhi.
L’apparato boccale è modificato in un disco tappezzato di dentelli con cui aderisce al corpo di altri
pesci, lacerandone l'epidermide e succhiandone il sangue.
·
condroitti (squali, razze e chimere), caratterizzati da scheletro cartilagineo. Ne fanno parte circa
650 specie, quasi esclusivamente marine e carnivore predatrici. I denti, scaglie placoidi modificate,
non sono fusi con la mascella e vengono progressivamente sostituiti. Le fessure branchiali sono
scoperte, non protette da un opercolo come nei pesci ossei. È inoltre presente uno spiracolo, vale a
dire un’apertura da cui entra l’acqua destinata a bagnare le branchie. Il tubo digerente, pressoché
privo di anse, è dotato di una valvola a spirale che ha la funzione di aumentare la superficie
assorbente e migliorare l’efficienza digestiva. Manca la vescica natatoria, che negli altri pesci serve
per regolare il galleggiamento a profondità diverse o, in alcuni casi, per respirare ossigeno
atmosferico.
·
osteitti (pesci ossei). La principale caratteristica è la presenza di tessuto osseo nello scheletro:
nelle forme più primitive, come negli storioni, esso ne rappresenta solo un componente, insieme al
tessuto cartilagineo; nelle più evolute, l’unico. Il tessuto osseo è presente anche nelle scaglie, che
sono di forma e natura diversa da quelle tipiche dei condroitti o pesci cartilaginei. Un’altra
caratteristica esclusiva della classe è la vescica natatoria, una specie di sacco ripieno di gas
(principalmente ossigeno), che consente al pesce di adattare il proprio peso specifico a quello
dell'acqua, in modo da regolare il galleggiamento al variare della profondità. Gli osteitti, cui
appartiene la maggior parte dei pesci, comparvero nel corso dell’Eocene, vale a dire intorno a 50
milioni di anni fa.
Nelle pagine che seguono sono descritte più dettagliatamente alcune fra le specie più rappresentative dei
pesci :
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Scorfano
Lo scorfano è un predatore che vive facendo agguati, tendendo trappole alle sue vittime prendendo l'aspetto
dei
fondali
che
frequenta
con
le
sue
capacità
mimetiche.
.
Appartenente alla famiglia degli scorpenidi, nel Mediterraneo tre sono le specie di scorfano più comuni: lo
scorfano rosso (scorpena scrofa), il più grande, che vive lungo le pareti rocciose profonde; lo scorfano nero
(scorpena porcus), che si apposta invece fra le rocce più superficiali; lo scorfanotto, il più piccolo, che si
nasconde lungo le pareti in ombra e alle alte profondità sui fondali di sabbia e fango. Avendo un'apertura
della bocca enorme, con uno scatto in avanti della mandibola, la trasformano in un imbuto, risucchiando la
preda.
Un'arma ulteriore è costituita poi dal veleno che sono in grado di produrre come arma di difesa e che
inoculano tramite le punte della pinna dorsale. La puntura degli scorfani provoca dolori martellanti e, a
seconda delle dimensioni del pesce e del proprio stato di salute, la vittima può giungere a perdere
conoscenza, soffrire di vertigini, ipotensione, abbassamento della frequenza cardiaca, disturbi della
respirazione. La tossina - si tratta di una cardiotossina - viene disattivata con il calore.
Murena
Pesce osseo dal corpo lungo e affusolato, l’unico appartenente alla famiglia dei murenidi. Privo di scaglie
come tutti gli anguilliformi, non ha pinne pettorali. Dotata di denti aguzzi e forti mascelle, è vorace predatore
ed ha una vitalità incredibile. Vive comunemente in tutti i mari caldi e temperati, nascosta nei buchi fra le
rocce, anche in bassissimi fondali. Se provocata o spaventata, infligge morsi dolorosi.
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Squali
Ordine di pesci cartilaginei dal corpo fusiforme, comprendente circa 340 specie tra squali, pesci martello,
pescecani e spinaroli. Nella maggior parte dei casi sono grandi predatori, capaci di cacciare sia in acqua
bassa che in profondità; sono prevalentemente marini e abbondano soprattutto in acque tropicali e
subtropicali. Sono noti come carnivori aggressivi, che attaccano addirittura membri della loro stessa specie;
tuttavia le due specie di taglia maggiore, lo squalo gigante o pesce elefante (Cetorhinus maximus) e lo
squalo balena (Rhyncodon typus) sono innocui consumatori di plancton, che filtrano dall'acqua attraverso le
fessure branchiali.
Le dimensioni degli squali variano da 50 cm, a quelle dello squalo balena, con i suoi 15 m di lunghezza
massima. La colorazione dominante è il grigio. La pelle, coriacea, è coperta di scaglie piccole e appuntite. La
coda è asimmetrica con la parte superiore più sviluppata. I denti non sono di materiale osseo, ma dermico: si
logorano rapidamente e vengono continuamente persi e sostituiti. Privi di vescica natatoria (l’organo che
negli altri pesci regola il galleggiamento), gli squali devono sempre muoversi altrimenti tendono ad andare a
fondo. Gli squali hanno un acuto senso dell'olfatto, che permette loro di individuare in acqua anche
minuscole tracce di sangue. La vista è meno sviluppata. Per quanto riguarda l’udito, è finemente direzionale
e particolarmente sensibile ai suoni di bassa frequenza. Gli attacchi all’uomo sono relativamente poco
numerosi, ma di questi circa un terzo risulta mortale. Fra gli squali, i più pericolosi per l'uomo sono lo squalo
bianco (Carcharodon carcharias), il pesce martello (Sphyrna zygaena), lo squalo tigre (Galeocerdo cuvier) e
la verdesca o squalo azzurro (Carcharias glaucus o Prionace glauca). La carne di squalo, simile a quella del
pesce spada e tradizionalmente apprezzata nei paesi dell'Est asiatico, oggi si trova sempre più spesso
anche sui mercati occidentali.
Razza
Pesci cartilaginei dal corpo appiattito di forma romboidale, vivono ovunque nei mari caldi e temperati. Le
razze sono gli unici animali in grado di produrre una forte corrente elettrica, ma non tutte le specie sono
elettriche, molte invece hanno un pungiglione al termine della coda. La carne della razza bavosa o razza
cappuccina (Raja batis) è molto apprezzata in Europa. Oltre a essa, nei mari italiani sono presenti altre
specie, fra cui la razza bianca, la razza chiodata, la razza istrice.
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Ippocampo
Ippocampo o Cavalluccio di mare, in realtà si tratta di un pesce (Hippocampus hippocampus) singnatiforme,
stessa famiglia di cui fanno parte anche i pesci ago, dalla testa che ricorda quella di un piccolo cavallo. Dal
punto di vista riproduttivo, essi presentano una caratteristica singolare per cui la femmina depone le uova in
una tasca ventrale del maschio, che le custodisce fino alla schiusa. Il corpo è compresso, la coda allungata,
il tegumento costituito da una serie di placche ossee rettangolari, con numerose spine e proiezioni lungo le
linee di giunzione. In alcune specie, come il cavalluccio fillotterige (Phyllopterix eques), queste spine,
insieme alle pinne divise e nastriformi, rendono l'animale molto simile alle alghe fra le quali vive. Nei mari
temperati e caldi vivono circa 30 specie di cavallucci marini, tutti diffusi nei pressi delle coste. In questa
famiglia i maschi si occupano della cura delle uova, che vengono protette in una tasca addominale o borsa
incubatrice finché non si schiudono. Sono caratterizzati dal fatto di non avere una vera e propria dentatura,
si
cibano
infatti
di
plancton.
Il Cavalluccio marino si muove usando come propulsore la pinna dorsale, che batte intorno a 70 volte al
minuto, ma ha anche due pinne pettorali vicino alla testa che utilizza per le manovre e una coda prensile che
adopera per ancorarsi al corallo, alghe o gorgonie. Raggiungono una lunghezza di circa 15 cm e vivono in
acque basse, non oltre i 60 m.
Cetacei
I Cetacei, mammiferi marini, vanno suddivisi in due gruppi: misticeti e odontoceti. I primi (balene, megattere
e balenottere), privi di denti, si nutrono di plancton, filtrandolo con strutture ossee pendenti dal palato,
chiamate fanoni. I secondi (capodogli, orche, delfini), provvisti di potente dentatura, sono predatori.
Entrambi dispongono di un sistema di ecolocalizzazione che, sfruttando il principio del sonar, permette loro
di percepire la profondità dei fondali, individuare gli ostacoli e i banchi di plancton.
Le balene vere e proprie sono prive di pinna dorsale mentre ne sono in possesso le balenottere, il cui nome
significa proprio "balene con l'ala". Queste ultime, nonostante il nome, non sono più piccole delle balene,
anzi l'Azzurra, che può raggiungere i 30 metri di lunghezza e pesare 130 tonnellate, è uno dei più grandi
animali viventi; la comune arriva a 27 m. Famose per i loro spettacolari salti fuori dall'acqua, estremamente
rare nel Mediterraneo, sono le megattere, balene dalle grandi pinne pettorali (fino a 1/3 del corpo del
cetaceo).
I cetacei comunicano fra loro emettendo suoni ad alta frequenza (fino a 300.000 Hz) non
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percettibili
dall'orecchio
umano.
.
Il capodoglio è un animale di notevoli dimensioni, lungo 18 metri e pesa 50 tonnellate, riesce a scendere
negli abissi fino a più di 1.000 metri di profondità, per un periodo variabile tra i 30 e gli 80 minuti, per
cacciare i calamari giganti di cui si nutre.
Delfino
Mammifero agile e aggraziato, con una pinna dorsale triangolare, un tipico muso a becco e una
straordinaria intelligenza. Si dividono in delfini maggiori, o tursiopi (Tursiops truncatus), dal muso a becco
corto e delfini comuni (Delphinus delphis), i più diffusi: lunghi da 1,5 a 2,5 m e di peso fino a 120 kg.
Presente in tutti i mari caldi e temperati del mondo, compreso il Mediterraneo, vive in popolosi gruppi
nutrendosi di pesci che cattura in superficie.
PARTE IV: ECOLOGIA MARINA
La sequenza di rapporti alimentari esistente tra gli organismi di un ecosistema che si nutrono l’uno dell’altro
è molto complessa. Dipende dal tenue equilibrio che in ambiente acquatico vi è fra materia organica ed
inorganica; nell’acqua esistono in soluzione numerosi elementi inorganici (ossigeno, azoto, fosforo, carbonio,
ecc.) che sono indispensabili per la formazione ed il successivo mantenimento di organismi viventi. Le forme
di vita che si mantengono utilizzando gli elementi inorganici (ad es. le piante), a loro volta sono indispensabili
perché costituiscono il cibo di forme di vita di livello superiore (animali), e così via, formando una ideale
maglia di anelli collegati gli uni agli altri (catena alimentare). Ovviamente un fattore esterno che distrugge o
modifica anche un solo anello di questa maglia, altera questo equilibrio, mettendo a rischio di estinzione una
o più specie, e in casi estremi potrebbe anche minacciare tutte le forme di vita esistenti sul pianeta. Il fattore
di pericolo principale è costituito dall’inquinamento del mare, dovuto alle immissioni accidentali o intenzionali
di petrolio, all'apporto di sostanze inquinanti, fosfati, nitrati e composti azotati usati in agricoltura come
fertilizzanti e trasportate fino al mare dai corsi d'acqua e agli scarichi urbani ed industriali degli insediamenti
costieri. Questi ultimi, in particolare, contengono ogni sorta di contaminanti (metalli pesanti, sostanze
chimiche tossiche, materiale radioattivo, agenti patogeni, pesticidi e materiali plastici). Gli inquinanti vengono
trasportati dalle correnti marine fino a grande distanza.
L’inquinamento urbano
Alcuni dei principali inquinanti idrici sono: le acque di scarico contenenti materiali organici che per
decomporsi assorbono grandi quantità di ossigeno; parassiti e batteri; i fertilizzanti e tutte le sostanze
chimiche adoperate dalle aziende agricole che provocano il fenomeno dell’ eutrofizzazione (abnorme
crescita delle alghe che, consumando tutto l’ossigeno presente nell’acqua provocano la morte propria e di
tutti gli organismi circostanti, quindi, decomponendosi, formano grandi masse filamentose che vengono
trasportate dalle correnti, rendendo inospitale l’ambiente: è noto il disastro provocato qualche anno fa dalla
mucillagine nel mar Adriatico); i pesticidi e svariate sostanze chimiche organiche (residui industriali,
tensioattivi contenuti nei detersivi, sottoprodotti della decomposizione dei composti organici); il petrolio e i
suoi derivati; metalli, sali minerali e composti chimici inorganici; sabbie e detriti dilavati dai terreni agricoli, dai
suoli spogli di vegetazione, da cave, sedi stradali e cantieri; sostanze o scorie radioattive provenienti dalle
miniere di uranio e torio e dagli impianti di trasformazione di questi metalli, dalle centrali nucleari, dalle
industrie e dai laboratori medici e di ricerca che fanno uso di materiali radioattivi. Da qualche tempo,
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tuttavia, una maggiore attenzione viene rivolta anche al delicato problema di riduzione dell’inquinamento
urbano e industriale attraverso processi di depurazione, fortemente incentivati dalla comunità europea.
L’inquinamento da idrocarburi
Il petrolio e i suoi derivati riversati in mare formano sulla superficie dell'acqua pellicole oleose che,
impedendo l'assorbimento della luce e dell'ossigeno atmosferico, provocano l’estinzione del fitoplancton,
base alimentare di molti organismi marini. Nel petrolio, inoltre, sono presenti anche idrocarburi aromatici che
possono costituire un grave pericolo per la salute dell'uomo, al quale giungono attraverso la catena
alimentare marina.
L'inquinamento da idrocarburi può essere sistematico o accidentale. Quello accidentale è prodotto, nella
maggior parte dei casi, dal riversamento in mare di ingenti quantità di petrolio da petroliere coinvolte in
incidenti di navigazione (collisioni, incagliamenti, incendi, esplosioni, naufragi) ed è causa di considerevoli
danni agli ecosistemi marini e litorali. Il più grave episodio in assoluto fu, tuttavia, quello verificatosi nel 1979
nei pressi delle isole Trinidad e Tobago: la collisione di due superpetroliere, la Aegean Captain e l'Atlantic
Empress, provocò la fuoriuscita di circa 2.160.000 barili (270.000 tonnellate) di petrolio.
Solo il 10% degli
idrocarburi che contaminano i mari proviene, tuttavia, da riversamenti accidentali.
Il resto proviene da
fonti croniche, quali la ricaduta di particelle inquinanti dall'atmosfera, infiltrazioni naturali, dilavamento degli
oli minerali dispersi nell'ambiente, perdite di raffinerie o di impianti di trivellazione su piattaforme in mare
aperto e, soprattutto, lo scarico a mare di acque di zavorra da parte di navi cisterna e petroliere :
consegnato il proprio carico alle raffinerie, le petroliere pompano nelle cisterne acqua che serve da zavorra
per il viaggio di ritorno e che viene scaricata in mare prima di giungere ai terminali di carico, contribuendo,
così, a produrre un tipo di inquinamento sistematico, o cronico, spesso molto più grave di quello accidentale.
A partire dagli anni Settanta, una serie di convenzioni internazionali hanno imposto la realizzazione di
petroliere con impianti per la raccolta e il trattamento delle acque contaminate presso i terminali di carico del
greggio e i porti di scalo, ma tali direttive, a causa del loro elevato costo, sono state attuate solo in parte.
Oltre a ciò, durante la guerra del Golfo del 1991, gli irakeni riversarono nel golfo Persico 460.000 tonnellate
di greggio; e gli stessi continuano a compiere attentati agli impianti, nel corso della guerra americo-irakena
(2003).
Le Aree Marine Protette ( A.M.P.)
Le Aree Marine Protette (AMP) sono gli ambienti marini costituiti dalle acque, dai fondali e dai tratti di costa
prospicienti, che presentano un rilevante interesse per le loro caratteristiche naturali, con particolare riguardo
alla flora e alla fauna, e per l’importanza scientifica, ecologica, culturale, educativa ed economica che
rivestono.
Il principale obiettivo di un’AMP è la conservazione degli equilibri naturali e la protezione dei valori biologici
ed ecologici, grazie al mantenimento della diversità biologica e genetica, alla protezione degli habitat e delle
aree di riproduzione. Per ottenere questo risultato è necessario ricercare il consenso delle comunità
coinvolte, sostenendo e valorizzando le attività produttive compatibili con l’equilibrio naturale e sviluppando
programmi di educazione ambientale.
L’Unione Europea tutela alcuni ambienti marini mediterranei, quali la prateria di Posidonia, le lagune, gli
stagni e le dune. In Italia, le AMP costituiscono da decenni una questione dibattuta che ha portato alla
promulgazione di due leggi nazionali (979/82 “Disposizioni sulla difesa del mare” e 394/91 “Legge quadro
sulle aree protette”) e alcune regionali.
A tutto il 2000, sono state istituite, in Italia, diverse AMP. Le più note, quella di Miramare a Trieste, gestita
dal WWF, e quella dell’isola di Ustica, gestita dal Comune, presentano una sufficiente struttura scientifica ed
organizzativa.
L’Area marina protetta di Ustica
La prima area marina protetta d'Italia è nata a 36 miglia dalla costa siciliana, nelle acque dell'isola di Ustica,
splendido lembo di terra di origine vulcanica, alla quale si è da poco felicemente aggiunta la riserva terrestre
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d'istituzione regionale. La Riserva Marina è suddivisa in tre livelli di protezione. Cernie brune (Ephinephelus
marginatus) di dimensioni ragguardevoli si muovono eleganti tra le rocce degli spettacolari fondali dell'isola,
mentre i polpi si nascondono nelle fessure in attesa delle prede. Gorgonie, attinie, i rarissimi coralli neri del
Mediterraneo (Gerardia savaglia), i tordi, i coloratissimi molluschi nudibranchi e i pesci pelagici si lasciano
osservare senza timore. La Riserva offre anche a chi non pratica gli sport subacquei la possibilità di
osservare i fondali e i ricchi banchi di pesci da barche con il fondo trasparente.
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