Introduzione all’Oceanografia

La densità si riferisce alla quantità di massa per unità di volume, come grammi per centimetro cubo (g/cm3). La densità dell’acqua dolce è di 1 g/cm3 a 4o C (vedere paragrafo 5.1), ma l’aggiunta di sali e altre sostanze disciolte aumenta la densità superficiale dell’acqua di mare tra 1,02 e 1,03 g/cm3. La densità dell’acqua di mare può essere aumentata riducendo la sua temperatura, aumentando la sua salinità o aumentando la pressione., La pressione ha il minor impatto sulla densità in quanto l’acqua è abbastanza incomprimibile, quindi gli effetti della pressione non sono molto significativi se non a profondità estreme. Tuttavia, se non fosse per la leggera compressione dell’acqua dovuta alla pressione, il livello del mare sarebbe circa 50 m più alto di oggi! Ciò lascia la temperatura e la salinità come fattori primari che determinano la densità, e di questi, la temperatura ha il maggiore impatto (Figura 6.3.1).

Poiché la temperatura ha il maggiore effetto sulla densità, i profili di densità sono solitamente immagini speculari dei profili di temperatura (Figura 6.3.2)., La densità è più bassa in superficie, dove l’acqua è la più calda. All’aumentare della profondità, c’è una regione di densità in rapido aumento con l’aumentare della profondità, che è chiamata picnocline. La picnocline coincide con la termoclina, poiché è l’improvvisa diminuzione della temperatura che porta all’aumento della densità. Sotto la picnocline, la densità può essere abbastanza costante (come la temperatura), o può continuare ad aumentare leggermente verso il basso.

Il profilo sopra rappresenta uno stato stabile, o un alto grado di stratificazione, in cui lo strato caldo a bassa densità si trova in cima allo strato più freddo e denso. Se l’acqua più densa si formasse in superficie, le masse d’acqua sarebbero instabili e l’acqua più densa affonderebbe sul fondo, per essere sostituita da acqua meno densa in superficie., Questo movimento verticale delle masse d’acqua in base alla densità (determinata dalla temperatura e dalla salinità) è indicato come circolazione termoalina, che è l’argomento della sezione 9.8. Creando una colonna d’acqua stratificata, thermocline e picnocline creano insieme una barriera che impedisce la miscelazione tra l’acqua superficiale più calda e meno densa e l’acqua di fondo più fredda e più densa. In questo modo, l’acqua profonda ricca di nutrienti può essere impedita di venire in superficie per sostenere la produzione primaria.

Come con la temperatura, ci sono anche differenze latitudinali nella densità., Nei tropici l’acqua superficiale è calda e a bassa densità, e c’è un termoclino pronunciato che la separa dall’acqua profonda più fredda e densa. Come detto sopra, questa stratificazione impedisce all’acqua ricca di nutrienti di raggiungere la superficie e di conseguenza le regioni tropicali hanno spesso una bassa produttività. Alle alte latitudini l’acqua è uniformemente fredda a tutte le profondità, quindi c’è poca stratificazione della densità. La mancanza di una picnocline (o thermocline) consente alle acque profonde fredde e ricche di sostanze nutritive di mescolarsi più facilmente con le acque superficiali, portando a una maggiore produzione primaria nelle regioni polari.,