Marea: perché il mare sale e scende? Luna, Sole, sizigia e quadratura spiegati al navigante
Non è semplicemente il mare che sale e scende. Dietro ogni marea c’è una complessa relazione tra Terra, Luna e Sole. E per chi va per mare, comprenderla significa imparare a leggere meglio il mare.
VelaSpiego Lab | Astronomia e navigazione
Ci sono fenomeni che noi marinai vediamo continuamente e che, proprio perché fanno parte del nostro quotidiano, rischiamo di dare per scontati.
La marea è uno di questi.
Arriviamo in porto e troviamo un certo livello dell’acqua. Torniamo qualche ora dopo e la barca è più alta o più bassa rispetto al pontile. Andiamo in una rada e il paesaggio è cambiato: una secca che prima era coperta dall’acqua ora affiora, oppure un tratto di costa che conoscevamo sembra completamente diverso.
Tutto questo ha un nome: marea.
Ma che cos’è veramente?
E soprattutto: perché succede?
Per capirlo dobbiamo alzare lo sguardo dal mare e guardare verso il cielo.
Che cos’è la marea?
Con il termine marea indichiamo la variazione periodica del livello del mare, provocata principalmente dall’azione gravitazionale della Luna e del Sole sulla Terra.
La Luna è il principale responsabile del fenomeno, mentre il Sole contribuisce a modificarne l’intensità.
La spiegazione sembra semplice, ma dietro c’è un fenomeno fisico molto interessante.
La forza di gravità esercitata dalla Luna non è infatti identica in ogni punto della Terra.
Il lato della Terra rivolto verso la Luna è più vicino e quindi subisce un’attrazione gravitazionale leggermente maggiore rispetto al centro della Terra. Sul lato opposto, invece, l’attrazione è leggermente più debole.
Questa differenza della forza gravitazionale da un punto all’altro della Terra è ciò che chiamiamo effetto mareale.
È importante sottolinearlo perché spesso si sente dire che “la Luna tira l’acqua verso di sé”.
È una spiegazione intuitiva, ma non è completa.
La marea nasce dalle forze differenziali esercitate dalla Luna e dal Sole sul sistema Terra-Oceano.
Perché ci sono due rigonfiamenti di marea?
Qui arriva una delle parti più interessanti.
In un modello ideale, immaginiamo la Terra circondata da un oceano uniforme.
L’azione mareale produce due rigonfiamenti dell’acqua:
- uno dalla parte della Terra rivolta verso la Luna;
- uno dalla parte opposta.
La spiegazione del secondo rigonfiamento è legata alla dinamica del sistema Terra-Luna e all’inerzia del moto orbitale comune dei due corpi.
La Terra e la Luna, infatti, non sono semplicemente una ferma e l’altra che le gira attorno: entrambe orbitano attorno al baricentro del sistema Terra-Luna.
Il risultato complessivo è una deformazione del sistema oceanico che, nel modello semplificato, possiamo rappresentare attraverso questi due rigonfiamenti.
La rotazione terrestre fa poi passare le diverse località attraverso queste zone.
Ed è così che osserviamo alternativamente alta e bassa marea.
Perché la marea non arriva ogni 24 ore esatte?
Questa è una piccola curiosità che, quando la spiego durante un corso, aiuta a capire quanto sia particolare il rapporto tra Terra e Luna.
La Terra compie una rotazione rispetto alle stelle in circa 24 ore.
Ma nel frattempo la Luna si è spostata lungo la sua orbita.
Per tornare quindi nella stessa posizione relativa rispetto alla Luna, la Terra deve ruotare un po’ di più.
Per questo il ciclo medio della marea lunare non segue esattamente le 24 ore del nostro orologio.
In molte località caratterizzate da regime semidiurno osserviamo quindi due alte maree e due basse maree in circa 24 ore e 50 minuti, con un ritardo medio da un giorno all’altro di circa 50 minuti.
Ma attenzione: non tutte le coste hanno lo stesso comportamento.
Esistono località con regime:
- semidiurno, con due alte e due basse maree al giorno;
- diurno, con una sola alta e una sola bassa;
- misto, con caratteristiche intermedie e spesso con altezze differenti tra le due alte o le due basse maree.
La forma dei bacini oceanici e delle coste è determinante.
E il Sole?
Il Sole è enormemente più massiccio della Luna.
Potrebbe quindi sembrare logico pensare che sia lui il principale responsabile delle maree.
Ma non è così.
Per l’effetto mareale non conta soltanto la forza gravitazionale complessiva: conta soprattutto quanto questa forza varia tra un punto e l’altro della Terra.
La Luna, essendo molto più vicina, produce un effetto mareale maggiore.
Il Sole, però, non è affatto trascurabile.
Il suo effetto si combina con quello della Luna e determina, durante il mese lunare, variazioni dell’escursione di marea.
Ed è qui che entrano in gioco due parole fondamentali per chi studia la navigazione:
sizigia e quadratura.
La sizigia: quando Sole, Terra e Luna si allineano
La sizigia è la configurazione astronomica nella quale Sole, Terra e Luna sono approssimativamente allineati.
Si verifica in corrispondenza di:
Luna nuova
e
Luna piena.
In queste configurazioni gli effetti mareali della Luna e del Sole tendono a sommarsi.
Il risultato è una maggiore escursione tra alta e bassa marea.
In altre parole:
alta marea più alta e bassa marea più bassa.
Sono le cosiddette maree vive.
La parola “sizigia” deriva dal greco syzygia, che significa sostanzialmente “unione” o “congiunzione”.
È un termine che vale la pena ricordare perché tornerà spesso quando si studiano le maree.
Un modo semplice per ricordarla?
SIZIGIA = Sole e Luna allineati = maggiore escursione di marea.
La quadratura: quando Sole e Luna formano un angolo retto
Circa una settimana dopo la Luna nuova e circa una settimana dopo la Luna piena, arriviamo alla configurazione opposta.
Sole, Terra e Luna sono disposti approssimativamente ad angolo retto.
Questa configurazione viene chiamata quadratura.
Corrisponde alle fasi di:
primo quarto
e
ultimo quarto.
In questo caso le componenti mareali prodotte dal Sole e dalla Luna tendono a contrastarsi parzialmente.
L’escursione di marea diminuisce.
Avremo quindi, in generale:
alte maree meno alte e basse maree meno basse.
Sono le cosiddette maree morte.
Anche qui possiamo usare una semplice regola:
QUADRATURA = Sole e Luna a 90° = minore escursione di marea.
Il ciclo della marea in una semplice sequenza
Possiamo immaginare il mese lunare come una specie di “respirazione” dell’oceano.
🌑 Luna nuova
Sizigia → marea viva
🌓 Primo quarto
Quadratura → marea morta
🌕 Luna piena
Sizigia → marea viva
🌗 Ultimo quarto
Quadratura → marea morta
Poi il ciclo ricomincia.
Il ciclo completo delle fasi lunari, chiamato mese sinodico, dura circa 29,5 giorni.
Questo significa che nell’arco di un mese abbiamo generalmente due periodi di maree vive e due periodi di maree morte.
Ma attenzione: la Luna piena non significa automaticamente “marea enorme”
Questa è una precisazione che considero fondamentale.
È facile cadere nell’errore:
“C’è la Luna piena, quindi oggi avremo una marea altissima.”
Non necessariamente.
La Luna piena ci indica che siamo in una configurazione di sizigia e quindi che, a parità delle altre condizioni, l’escursione mareale tende ad essere maggiore.
Ma l’altezza reale della marea dipende dalla località.
E qui entra in gioco la Terra.
Una Terra che, vista dallo spazio, non è affatto un pianeta ricoperto da un unico oceano uniforme.
Abbiamo continenti, isole, golfi, baie, strettoie, bassifondi e coste con forme completamente differenti.
L’acqua deve adattarsi a tutto questo.
Perché la marea è diversa da un posto all’altro?
Questa è forse la parte più importante dal punto di vista del navigante.
La marea astronomica è generata principalmente dall’interazione gravitazionale di Luna e Sole, ma il modo in cui questa marea si manifesta localmente dipende dalla geometria e dalla profondità del bacino.
Pensiamo a una grande baia che si restringe progressivamente verso la terra.
L’acqua che entra viene concentrata in uno spazio sempre più stretto e, in determinate condizioni, l’escursione può aumentare considerevolmente.
In altri luoghi, invece, la conformazione della costa e dei fondali può ridurre o modificare il comportamento della marea.
Per questo motivo non possiamo dire:
“Oggi c’è la Luna piena, quindi la marea sarà di un metro.”
La risposta corretta è:
“Oggi siamo in sizigia, quindi l’escursione mareale tende ad essere maggiore. Quanto sarà alta la marea dipende dalla località e dalle condizioni del momento.”
È una differenza apparentemente piccola, ma dal punto di vista della navigazione è fondamentale.
E il vento?
La marea astronomica non è l’unico elemento che determina il livello dell’acqua.
Il vento può spingere grandi quantità d’acqua verso una costa oppure allontanarle.
Anche la pressione atmosferica ha un ruolo.
Una forte depressione tende a favorire un innalzamento del livello del mare, mentre una pressione atmosferica elevata tende a produrre l’effetto contrario.
Quindi il livello che vediamo realmente in un determinato momento è la combinazione di diversi fenomeni:
marea astronomica + condizioni meteorologiche + caratteristiche locali.
Ecco perché le previsioni di marea devono essere interpretate correttamente e, soprattutto, riferite alla specifica località.
Marea e corrente: non sono la stessa cosa
Questo è un altro punto sul quale vale la pena fare chiarezza.
La marea è principalmente la variazione del livello dell’acqua.
La corrente di marea, invece, è il movimento orizzontale dell’acqua associato al ciclo mareale.
Possiamo quindi avere:
marea → acqua che sale o scende
corrente → acqua che si sposta orizzontalmente
Le due cose sono collegate, ma non sono la stessa cosa.
Quando l’acqua entra in un bacino o in una zona costiera parliamo generalmente di corrente di flusso.
Quando defluisce parliamo di corrente di riflusso.
E tra una fase e l’altra può esserci un periodo durante il quale la velocità della corrente diminuisce molto, comunemente indicato come acqua ferma o slack water.
Ma anche qui attenzione a una possibile semplificazione.
Alta marea e corrente nulla non coincidono necessariamente.
In una località ideale può sembrare così, ma nella realtà la dinamica della corrente dipende dalla forma della costa, dai fondali e dal sistema di propagazione della marea.
Perché tutto questo interessa a un navigante?
Perché la marea non è soltanto astronomia.
È navigazione.
Immaginiamo una barca con un pescaggio importante che deve entrare in un porto dove il fondale disponibile è limitato.
Quei pochi centimetri di acqua in più possono diventare importanti.
Pensiamo poi a una secca, a un canale, a un passaggio stretto o all’ingresso di una rada.
Oppure pensiamo semplicemente alla nostra barca all’ormeggio.
Il livello dell’acqua cambia.
E se cambia il livello dell’acqua, cambia anche la geometria del sistema di ormeggio e il rapporto tra la barca e il fondale.
Durante un’escursione importante, una barca può trovarsi parecchio più in alto o più in basso rispetto al livello iniziale.
Ecco perché un buon navigante non si limita a guardare il mare.
Lo legge.
La marea si studia prima di partire
Quando pianifico una navigazione in una zona dove la marea è significativa, non mi limito a chiedermi:
“Che tempo farà?”
Mi interessa anche sapere:
- quando è prevista l’alta marea;
- quando è prevista la bassa marea;
- quale sarà l’altezza prevista;
- quale sarà l’escursione;
- quali correnti di marea sono previste;
- come vento e pressione atmosferica potrebbero modificare il livello reale dell’acqua.
Questo è particolarmente importante quando si naviga in zone con forti escursioni di marea.
Perché una cosa è sapere che esiste la marea.
Un’altra è saperla utilizzare nella pianificazione della navigazione.
La cosa più bella della marea
Personalmente trovo affascinante il fatto che, quando guardiamo il livello dell’acqua cambiare sotto la nostra barca, stiamo osservando direttamente gli effetti di una relazione astronomica.
La Luna è a centinaia di migliaia di chilometri da noi.
Il Sole è immensamente più lontano.
Eppure la loro interazione gravitazionale arriva fino al pontile sul quale siamo seduti.
È una delle dimostrazioni più belle di come un fenomeno che nasce nello spazio possa avere conseguenze estremamente concrete sulla nostra vita quotidiana e, nel nostro caso, sulla navigazione.
Per questo credo che conoscere la marea non significhi semplicemente imparare una definizione per superare un esame.
Significa capire meglio il mare.
E quando si impara a capire il mare, si impara anche a rispettarlo.
🧭 In sintesi: le 7 cose da ricordare
1. La marea
È la variazione periodica del livello del mare dovuta principalmente alle forze mareali di Luna e Sole.
2. La Luna
È il principale responsabile dell’effetto mareale.
3. Il Sole
Contribuisce all’effetto mareale e ne modifica l’intensità.
4. La sizigia
Si verifica con Luna nuova e Luna piena. Sole, Terra e Luna sono approssimativamente allineati e l’escursione di marea aumenta.
5. La quadratura
Si verifica con primo e ultimo quarto. Sole, Terra e Luna sono approssimativamente ad angolo retto e l’escursione di marea diminuisce.
6. Marea e corrente non sono la stessa cosa
La prima riguarda principalmente il livello dell’acqua; la seconda il suo movimento orizzontale.
7. La marea non è uguale dappertutto
La conformazione delle coste e dei fondali, insieme a vento e pressione atmosferica, può modificare profondamente tempi, altezza e correnti.
⚓ La domanda da portarsi a bordo
La prossima volta che guardate il mare e vi accorgete che il livello dell’acqua è cambiato, provate a non pensare semplicemente:
“È salita la marea.”
Chiedetevi invece:
“Dove sono la Luna e il Sole? Siamo in sizigia o in quadratura? Qual è l’escursione prevista? E come sta reagendo, proprio qui, il nostro mare?”
A quel punto non starete più semplicemente osservando il mare.
Lo starete leggendo.
Ed è proprio questo, secondo me, uno dei passaggi che trasformano una persona che va in barca in un vero navigante.
VelaSpiego Lab
La nautica spiegata semplice, ma senza semplificare la realtà.
Davide Del Puglia