Cnr-Istituto di Scienze Marine

L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche svolge attività di ricerca fondamentale e applicata in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina.

L’obiettivo è contribuire allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica, allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste.

                               L’Istituto di Scienze Marine del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISMAR) svolge attività di

Ricerca Fondamentale e Applicata

in oceanografia fisica, chimica e biologica e in geologia marina con l’obiettivo di contribuire sia allo studio dei processi oceanici e della variabilità climatica che allo sviluppo di sistemi/servizi per l’osservazione, la protezione e la gestione sostenibile dell’ambiente marino e delle coste

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La missione della Joides Resolution in Tirreno: il racconto in presenza e in streaming

Nell’ambito delle attività della Sezione di Geologia Marina della SGI, desideriamo invitarvi a seguire la commemorazione della Professoressa Maria Bianca Cita, accademica dei Lincei, recentemente scomparsa, che verrà tenuta dal Dottor Angelo Camerlenghi in via telematica, il 18 settembre 2024 alle ore 15,00.

A seguire, Agata Di Stefano, Maria Filomena Loreto, Alessio Sanfilippo e Nevio Zitellini (CNR-ISMAR) terranno un seminario sulla recente missione della Joides Resolution in Tirreno, dal titolo “An overview of the IODP Exp 402: Continent – ocean transition in the Tyrrhenian basin” di A. Di Stefano, M.F. Loreto, A. Sanfilippo, N. Zitellini and the IODP Expedition 402 Scientists.

Il collegamento per seguire entrambi gli eventi è disponibile all’url:
https://us06web.zoom.us/j/82631830509?pwd=c0iMcBDVbScKutTbU89FPA6gEj8wQb.1
ID riunione: 826 3183 0509
Codice d’accesso: 381417

Dopo 60 giorni passati in mare aperto, lungo il mar Tirreno, la nave da perforazione JOIDES Resolution torna a Napoli, da dove era partita, concludendo la spedizione oceanografica dell’International Ocean Discovery Program (IODP) 402 – Transizione Oceano-Continente nel Tirreno.

A bordo un carico di peridotiti, preziose rocce che potranno fornire inedite informazioni sulla composizione e sul comportamento del mantello terrestre.

“Queste rocce, così chiamate da uno dei suoi costituenti principali, il peridoto, sono difficilissime da ‘raccogliere’ perché normalmente si trovano a 30-50 chilometri al di sotto della superficie terrestre”, spiega Nevio Zitellini, dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ismar) e tra i coordinatori scientifici della campagna IODP 402. “Il nostro pianeta è suddiviso in involucri concentrici: la crosta, il mantello e il nucleo. Tutto ciò che riguarda la composizione della parte interna della Terra, tra cui il mantello, è in gran parte derivato da misure indirette, come ad esempio la propagazione delle onde sismiche generate dai terremoti. Manca, cioè, l’osservazione diretta o, come dicono i geologi ‘la prova del campione in mano’. Il Tirreno è un caso eccezionale perché queste rocce sono praticamente affioranti sul fondo del mare, nella sua parte più centrale”.

La spedizione ha interessato due transetti nel Tirreno. Un transetto est-ovest con lo scopo di analizzare la progressione dalla crosta magmatica al mantello esumato; un transetto nord-sud per mappare la zona di faglia che ha permesso l’esumazione del mantello e per valutare i processi che hanno agito all’interfaccia idrosfera-litosfera e i potenziali ecosistemi correlati.

“Sono state effettuate sei perforazioni ad una profondità di circa 2800-3600 metri e di queste ben due hanno raggiunto le peridotiti. Ne abbiamo collezionate più di un centinaio di metri e abbiamo ‘pescato’ anche altro materiale, tra cui delle rocce granitoidi, inaspettate in mezzo al Tirreno visto che solitamente si trovano sotto i nostri piedi quando andiamo a sciare in Val D’Aosta” prosegue Alberto Malinverno, del Lamont-Doherty Earth Observatory (Ldeo) della Columbia University e altro coordinatore della campagna IODP 402.

“Le peridotiti che abbiamo raccolto sono estremamente importanti. Ci permetteranno per esempio di chiarire meglio i meccanismi che portano alla separazione dei continenti, al vulcanismo che interessa tutta l’area meridionale della penisola italiana, fino ai processi di cattura del carbonio da parte di queste rocce”, aggiunge Zitellini.

Onde anomale: possibile prevederle probabilisticamente

Lo studio, pubblicato sulla rivista del Nature publishing group, dimostra come possano generarsi onde alte fino a 2 o 3 volte l’altezza significativa. Un’informazione cruciale per i naviganti e le piattaforme petrolifere. La pericolosità di questi eventi concerne le onde oceaniche, ma anche quelle “nostrane”.

Per i naviganti, ed in tempi più recenti per le piattaforme petrolifere, la domanda chiave è “quanto alte possono essere le onde di tempesta?”. Negli anni, l’esperienza diretta e le sempre più numerose misure, sia da satellite che da boe oceanografiche, hanno spinto i valori possibili delle altezze d’onda sempre più in alto. Durante la tempesta del gennaio 2014 nel Nord Atlantico si è stimato (dati del modello del Centro Meteorologico Europeo per le Previsioni a Medio Termine, ECMWF, a Reading, Regno Unito) che l’“altezza significativa”, cioè la misura dell’energia della mareggiata, abbia sfiorato i 20 metri. Questo significa però che si sono verificate certamente singole onde superiori a 35 m.

L’analisi seguita all’evento, a cui hanno partecipato Alvise Benetazzo e Luigi Cavaleri del CNR-ISMAR, pubblicata su Scientific Reports col titolo “Observation of a giant wave-packet on the surface of the ocean”, ha dimostrato che è possibile prevedere in anticipo questi “eventi anomali”, ma solo in senso probabilistico. “La caratterizzazione di onde di tale altezza richiede tecniche avanzate di analisi non- lineare multi-dimensionale che, partendo dall’informazione sullo stato energetico del mare, sono in grado di spiegare a posteriori l’apparire di tali cosiddette onde anomale, cioè come nel mezzo di una tempesta possano generarsi onde alte fino a 2 o 3 volte l’altezza significativa”, spiega Cavaleri. “Spinto dal vento, il mare lungo (swell) che ne è seguito ha portato onde di eccezionale energia sulle coste occidentali europee. Fortunatamente una boa spagnola, situata a nord-ovest della penisola iberica, è riuscita a misurare un pacchetto di tre onde consecutive, alte fino a 28 metri a partire da una locale significativa di 11 m”.

Come anticipato, non è possibile stabilire in maniera deterministica “dove e quando” questi eventi si realizzeranno. “Tuttavia, nota l’energia del mare, cosa possibile con le normali previsioni, siamo in grado di fornire la probabilità del loro accadimento, cioè l’informazione cruciale per i naviganti e le piattaforme petrolifere”, prosegue Benetazzo. “La pericolosità di questi eventi non concerne solo le onde oceaniche, ma anche quelle ‘nostrane’. È bene ricordare che in normali condizioni di mare con 1 metro di altezza significativa, in certe condizioni si possono incontrare, senza preavviso, singole onde isolate fino a 2,5 m di altezza, che non sono eventi di un momento, ma possono percorrere, con poca modifica della loro altezza, distanze considerevoli”. Tornando al caso di studio, “l’analisi ha stimato che la durata del pacchetto di tre onde da 28 metri sia stata di circa 20 minuti e che abbia percorso quasi 20 km. In tutte queste situazioni l’attività di previsione gioca un fattore essenziale, consentendo su tutti i mari, anche italiani, di indicare l’altezza significativa per i giorni successivi e anche la probabilità di questi eventi solo apparentemente anomali.

Link all’articolo: https://doi.org/10.1038/s41598-021-02875-y

Per informazioni:

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Giovedì 19 giugno  ore 14:30    –    ON LINE LINK
Dr. Fabrice Arhuin (CNRS, IRD, Ifremer, Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale)
Sizing the largest ocean waves using the SWOT mission”  
Flyer

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