Perché alcune parti dell'oceano si ribaltano in primavera mentre altre no?

I ribaltamenti primaverili sono guidati dalla combinazione di perdita di calore superficiale, miscelazione del vento e apporto di acqua dolce. Questi costringono l’acqua superficiale più densa ad affondare e portare l’acqua più profonda in superficie, mescolando gli strati superiori dell’oceano.

Cambiamenti stagionali nella perdita di calore superficiale e nella radiazione solare:

- In primavera e in autunno, l'emisfero settentrionale sperimenta una transizione dall'inverno all'estate e viceversa. Questi cambiamenti stagionali delle condizioni atmosferiche portano a variazioni significative nella perdita di calore superficiale e nella radiazione solare ricevuta.

- Durante l'inverno, la perdita di calore superficiale è massima, provocando il raffreddamento e la densità dell'acqua superficiale. Ciò crea una stratificazione instabile, dove l'acqua più densa si trova sopra l'acqua meno densa.

- In primavera, quando il clima si riscalda, la perdita di calore superficiale diminuisce e la radiazione solare aumenta. Il riscaldamento e il raffreddamento ridotto portano ad un graduale aumento della densità dell'acqua superficiale.

- Tuttavia, in alcuni bacini o regioni oceaniche, la combinazione di perdita di calore, miscelazione del vento e apporto di acqua dolce potrebbe non essere sufficiente a superare la differenza di densità tra acque superficiali e profonde. Ciò si traduce nella persistenza di una stratificazione di densità stabile, impedendo la completa miscelazione verticale.

- Di conseguenza, solo quelle regioni in cui la densità dell'acqua superficiale diventa simile alla densità dell'acqua più profonda subiscono ribaltamenti primaverili, mescolando gli strati superiori e spingendo l'acqua ricca di sostanze nutritive in superficie.

Regioni di ribaltamenti primaverili:

- Risalita costiera:i ribaltamenti primaverili sono spesso associati a eventi di risalita costiera. Quando i venti soffiano sulla superficie dell’oceano, generano correnti costiere che spingono verso l’alto l’acqua fredda e ricca di sostanze nutritive. Questo processo di risalita può verificarsi tutto l’anno in alcune regioni (come la Corrente della California), ma è particolarmente pronunciato in primavera a causa dell’aumento della velocità del vento.

- Bacini oceanici alle medie latitudini:in alcuni bacini oceanici alle medie latitudini, come il Nord Atlantico e il Nord Pacifico, i ribaltamenti primaverili si verificano in aree localizzate guidate da specifiche condizioni atmosferiche e modelli di vento.

Regioni senza ribaltamenti primaverili:

- Oceani profondi e stratificati:nelle regioni con oceani profondi e altamente stratificati, come i tropici e il Mar Mediterraneo, la differenza di densità tra acque superficiali e profonde è più significativa. Questa forte stratificazione impedisce la completa miscelazione verticale, anche con i cambiamenti stagionali.

- Regioni polari:nelle regioni artiche e antartiche, l'acqua superficiale rimane fredda e densa durante tutto l'anno a causa del clima freddo persistente. Ciò impedisce un significativo riscaldamento superficiale e cambiamenti di densità durante la primavera, con conseguenti ribaltamenti limitati.

In sintesi, il verificarsi di ribaltamenti primaverili in alcune parti dell’oceano dipende da un delicato equilibrio tra perdita di calore superficiale, miscelazione dei venti, input di acqua dolce e stratificazione della densità esistente. Laddove queste condizioni sono soddisfatte, possono verificarsi ribaltamenti primaverili, che spingono l’acqua ricca di nutrienti in superficie e sostengono la produttività marina. Tuttavia, nelle regioni dove queste condizioni non sono favorevoli, i ribaltamenti primaverili non si verificano e la colonna d'acqua rimane stratificata.