Le schede informative dell'Istituto
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Fedele alle sue missioni, dal 2011 l’Istituto Oceanografico fornisce al suo pubblico delle sintesi per promuovere la conoscenza e la protezione dell’Oceano.
Queste schede sono scritte dai membri del Consiglio Scientifico dell’Istituto e da alcuni dei maggiori esperti mondiali di oceani. Sono offerti per aiutarvi a capire meglio ciò che è in gioco oggi in termini di funzionamento dell’oceano, la biodiversità marina e la relazione tra l’uomo e l’oceano.
Sono classificati per numero di pubblicazione (da 1 a 103 a partire da settembre 2020) e codificati per colore secondo il tema della scheda e i relativi sottotemi.
L'uomo e l'oceano
- Risorse marine
- Rischio ambientale
- Inquinamento dell’oceano
- Diritto del mare, diritto marittimo, convenzioni intorno al mare e organizzazioni internazionali
- Scienza partecipativa, mediazione
- Innovazioni scientifiche e nuove tecnologie
- Arte e scienza
Il funzionamento dell'oceano
- Geoscienze
- Chimica dell’acqua di mare
- Biogeochimica
- Clima, interazioni oceano/atmosfera, dinamiche oceaniche
Biodiversità marina
- Studi sulla biodiversità
- Diversità biologica, l’aspetto della vita
- Minacce attuali alla biodiversità marina
- Protezione della biodiversità
Le microalghe sono un mondo di biodiversità praticamente sconosciuto, che presenta
promessa insospettata di valore aggiunto nei campi dell’energia, della nutrizione, della salute e dell’ambiente.
farmacologia, cosmetica e nutraceutica. Tuttavia, affinché queste opportunità siano
economicamente fattibile, la ricerca deve ancora affrontare molte sfide, tra cui
migliorare i processi di produzione.
La plastica subisce processi di degradazione nell’oceano, con la conseguente formazione di microplastiche che inquinano l’80% della superficie dell’oceano (piccole particelle possono anche entrare direttamente). Il principale rischio ecologico è la loro ingestione da parte di organismi marini e un possibile trasferimento nella catena alimentare che può portare all’uomo.
Un’altra minaccia è che alcune delle plastiche possono diffondere specie invasive o tossiche. Il loro sgombero totale degli oceani è semplicemente impossibile. Le soluzioni comportano misure di regolamentazione, il cambiamento del comportamento dei consumatori, l’aumento del riciclaggio, la promozione dell’economia circolare.
Walter “Zarh” Howlison Pritchard (1866-1956) fu il primo pittore a indossare un casco da sub, ad appesantire il suo cavalletto con il piombo e a produrre dipinti a olio sotto la superficie del mare.
All’inizio del XX secolo, si dedicò a dipingere scene subacquee, dalle calde acque di Tahiti ai mari ghiacciati della Scozia occidentale. Oggi, i suoi dipinti assumono una qualità struggente come testimonianza di ambienti marini un tempo fiorenti.
Sparse nell’arredamento del Museo Oceanografico di Monaco, le meduse ci ricordano che fu raccogliendo Pelagia noctiluca che il principe Alberto I di Monaco iniziò la sua carriera di oceanografo. Poi, nella fauna batipelagica, il colore viola-viola dell’Atolla lo ha incuriosito. Questo è ciò che giustifica la loro presenza nell’arredamento del museo.
Quando il principe Alberto I di Monaco iniziò le sue campagne nel 1885, la controversia sulla famosa zona azoica al di sotto dei 500 m si era spenta. E questo grazie a osservazioni che il principe considera i punti culminanti della storia dell’oceanografia biologica, e i cui animali emblematici mette in scena nei mosaici del suo museo.
Le diatomee sono microalghe unicellulari presenti in tutti gli ambienti acquatici, particolarmente abbondanti nelle regioni costiere e alle alte latitudini. La loro attività fotosintetica è equivalente a quella di tutte le foreste tropicali, rendendole una componente chiave delle catene alimentari acquatiche. Le diatomee contribuiscono anche ai cicli biogeochimici della Terra, e le nostre riserve di petrolio e gas sono in gran parte derivate dalle diatomee. Gli scienziati sono ansiosi di imparare come costruiscono le loro pareti cellulari di vetro, in modo che la conoscenza possa essere utilizzata per la nanotecnologia.
Nel 2014 e 2015, durante il suo giro del mondo su un catamarano sportivo, Yvan Bourgnon ha notato che il mare era disseminato di rifiuti di plastica in alcuni luoghi. Con la creazione della sua associazione, The Sea Cleaners, dedicata alla lotta contro l’inquinamento degli oceani, ha lanciato il progetto di una nave rivoluzionaria, un quadrimarano gigante, il MANTA, un raccoglitore di macro-rifiuti di plastica. Presentato alla COP22 di Marrakech nel novembre 2016, ha ricevuto un’accoglienza molto positiva ed è entrato, all’inizio del 2017, nelle sue prime fasi di studio, in vista della costruzione della nave.
La parola “alghe” si riferisce a organismi che appartengono a stirpi del mondo vivente talvolta molto distanti tra loro. Fino agli anni 1960, la classificazione degli organismi viventi comprendeva un regno vegetale suddiviso in Cormophytes e Thallophytes (alghe, funghi e licheni). Ma cosa hanno in comune un porcino e un kelp? La nozione stessa di “regno vegetale” è impossibile da definire chiaramente. La definizione di alghe non è semplice ed è più una questione di necessità pratica che un gruppo naturale. Per un sistematico, le alghe non esistono.
La teoria dell’endosimbiosi è ormai solidamente dimostrata: si pensa che il mitocondrio derivi da un batterio viola che ha fornito al suo ospite le catene metaboliche della respirazione; il plastidio proviene da un cianobatterio che ha fornito la fotosintesi che produce ossigeno. Le associazioni più complesse che si trovano nelle alghe risultano dall’annidamento successivo di diversi partner procarioti ed eucarioti. Le cellule degli eucarioti, comprese le nostre, sarebbero quindi chimere risultanti dall’associazione e dalla coevoluzione di diversi tipi di organismi.
Alcune delle decorazioni dei pannelli laterali del soffitto della sala conferenze del Museo Oceanografico di Monaco rappresentano animali marini selezionati dalle illustrazioni del libro Kunst-Formen der Natur pubblicato nel 1904 da Ernst Haeckel, professore di zoologia a Jena (Germania). Al centro di questo soffitto, sei quadri sono allegorie di momenti importanti della carriera del Principe Alberto I di Monaco, il Principe Savant.
Un interferente endocrino è una sostanza o una miscela di sostanze che altera le funzioni del sistema endocrino. Possono essere di origine naturale o antropica. Questi composti si troveranno alla fine in tutti gli ecosistemi, e infine nell’ambiente marino. I loro effetti nocivi nell’ambiente marino sono ormai consolidati: questi composti possono indurre disturbi dello sviluppo e/o della riproduzione negli organismi esposti. Sono diventati una preoccupazione globale e sono considerati una delle minacce più gravi per la biodiversità e la salute dell’ecosistema.
Già nel 1959, il trattato antartico, di durata indefinita, riservava la regione meridionale alle sole attività pacifiche e scientifiche. È stato mantenuto un “congelamento” territoriale. Sono proibite le attività relative alle risorse minerarie diverse da quelle svolte a fini scientifici. Il quadro giuridico delle attività umane è stato rafforzato dall’adozione di nuove decisioni degli Stati sul turismo. Insieme alle convenzioni che sono entrate in vigore, formano quello che è conosciuto come il Sistema dei Trattati Antartici. Gli Stati assicurano che la cooperazione che hanno stabilito con successo nell’Antartico sia sostenibile.
A lungo considerati come sostanze grasse che servono come riserve di energia, i lipidi sono stati riconosciuti come costituenti essenziali delle membrane cellulari, e vari progressi ora danno loro lo status di composti biochimicamente attivi nella cellula. Alcuni lipidi contribuiscono al mantenimento della buona salute e sono interessanti nella prevenzione e nel trattamento delle patologie. La straordinaria diversità molecolare degli organismi marini, spesso senza equivalente terrestre, costituisce la fonte più originale, vasta e promettente di lipidi biologicamente attivi.
La fotosintesi assicura la produzione di materia vivente a partire dall’energia solare. L’energia luminosa è catturata dalla clorofilla. Altri pigmenti agiscono come antenne che raccolgono la luce, dando agli organismi varie tonalità. La ricerca ha permesso di tracciare l’origine e l’evoluzione della fotosintesi negli esseri viventi. La fotosintesi, inventata dai batteri, è stata acquisita più volte da varie stirpi di organismi eucarioti senza parentela diretta. Questi risultati spiegano perché tutti gli organismi capaci di fotosintesi non sono più raggruppati in un unico insieme nelle classificazioni moderne.
I calamari comprendono circa 290 specie. I più grandi invertebrati marini appartengono a questo gruppo. Questi molluschi sono stati sempre più sfruttati dai pescatori dalla seconda metà del XX secolo. La maggior parte delle 40 specie catturate completano il loro ciclo di vita in un anno. La loro sopravvivenza in natura non è ben conosciuta perché la loro rapida crescita significa che non possono essere catturati a lungo con lo stesso tipo di attrezzi. L’approccio classico, attraverso la modellizzazione per assegnarli a quote di pesca per ogni flotta, nella biologia della pesca non è sempre trasponibile a questi molluschi.
Le vetrate si trovano nella biblioteca della Maison des Océans, lo stabilimento parigino dell’Istituto Oceanografico, Fondazione Alberto I, Principe di Monaco. La pittura di queste vetrate è stata oggetto di uno studio sulla tecnica della loro realizzazione. Il tema è basato sulle illustrazioni delle tavole illustrate del naturalista tedesco Ernst Haeckel.
La Maison des Océans di Parigi, fondata da Alberto I, principe di Monaco, è decorata con una vetrata che rappresenta diciotto animali marini, riprodotti dalle tavole del libro Kunstformen der Natur di Ernst Haeckel. La selezione sembra essere stata dettata dai temi preferiti del Principe: origine della vita, emersione dall’acqua alla terra, piani di simmetria, viviparità, protezione dei piccoli. All’inizio del XX secolo, questi temi erano ancora argomenti a sostegno della teoria dell’evoluzione.
Il programma OceanoScientifico, istituito nel 2005, è in linea con la politica scientifica globale sul cambiamento climatico. La Campagna OceanoScientifica consiste in una serie di spedizioni intorno all’Antartide, su una barca a vela appositamente progettata, dotata di sensori per circa dieci parametri. Questa barca a vela si evolve nell’interfaccia oceano-atmosfera senza inquinare il suo ambiente, né deviare il vento, né distorcere le letture della temperatura dell’acqua marina superficiale. È anche in grado di muoversi sull’oceano, in totale autonomia energetica. La spedizione inaugurale ha lasciato Monaco il 17 novembre 2016, guidata da Yvan Griboval solo.
DORIS è un sito web partecipativo della Federazione Francese di Studi e Sport Subacquei. Fin dalla sua concezione, era anche destinato a diventare uno strumento educativo, come fonte di informazioni e fotografie, al servizio dei dirigenti della FFESSM. L’idea di uno schedario illustrato di specie subacquee il più esaustivo possibile è nata da un’osservazione: la grande maggioranza delle guide di fauna attuali presentano l’80% delle stesse specie. È spesso difficile trovare informazioni che aiutino a determinare una specie meno comune che tuttavia suscita curiosità!
Nato nel 1882 a Lamballe, Mathurin Méheut si iscrisse a 20 anni alla Scuola di Arti Decorative di Parigi e alla Scuola Normale per l’Insegnamento del Disegno. Ha iniziato ad avvicinarsi all’ambiente marino nel 1910. Nel 1913, partecipò alla prima mostra di pittori di animali e acquisì il titolo di pittore di animali. L’arte di Méheut è stata ampiamente ispirata dalla realtà del mondo marino e dalla sua biodiversità. Come artigiano e osservatore naturalista, Méheut era in grado di combinare la verità scientifica con una forma estetica di armonia.
Grandi riserve marine altamente protette sono uno strumento essenziale per affrontare diverse questioni che riguardano la salute dell’oceano. Queste riserve proteggono le aree oceaniche da attività umane distruttive, come la pesca industriale, la pesca illegale o l’estrazione di risorse naturali. Aiutano anche a preservare le specie, gli habitat e la diversità funzionale degli ecosistemi. Eppure, ad oggi, solo il 2% circa degli oceani del mondo sono stati designati come riserve marine altamente protette.
Il Pew Charitable Trusts e diversi partner hanno lanciato il Global Oceans Legacy Project nel 2006. L’obiettivo è quello di contribuire a creare riserve marine di almeno 200.000 chilometri quadrati. World Ocean Heritage lavora con comunità, governi e scienziati di tutto il mondo per salvaguardare alcuni degli ambienti oceanici più importanti e meglio conservati del mondo. Per monitorare e far rispettare le riserve naturali, Pew ha collaborato con Satellite Applications Catapult, un’iniziativa del governo britannico, per lanciare il progetto Eyes on the Seas e il suo centro di monitoraggio virtuale.
Nel 1925, i “batteri” nel senso del tempo (chiamati procarioti) erano considerati fondamentalmente diversi da tutti gli altri esseri viventi (chiamati eucarioti).
La forte somiglianza dei plastidi e dei mitocondri con i batteri, così come le osservazioni seguite da numerosi studi, hanno dimostrato che si tratterebbe di procarioti che si sono installati nelle cellule eucariotiche e si sono co-evoluti con esse. I progressi della genomica tendono ora a dimostrare che un trasferimento massiccio di geni batterici in un’archaea ha preceduto queste installazioni. Le cellule eucariotiche sarebbero quindi chimere contenenti materiale genetico di origini multiple.
Utilizzate fin dall’antichità, le spugne naturali appartengono al gruppo delle Spugne, la cui natura animale o vegetale è stata a lungo dibattuta. Rappresenterebbero i più antichi animali pluricellulari. Questi filtratori hanno un grande impatto sulla qualità dell’acqua. Negli abissi, alcune spugne sono diventate carnivore. Si trovano dalla costa alle profondità più profonde, e ci sono specie d’acqua dolce. Facilmente accessibili ai predatori, si difendono producendo una varietà eccezionale di molecole più o meno tossiche, che sono di grande interesse in farmacologia.
Il mondo marino vivente può essere considerato come un deposito naturale ricco di una grande varietà di composti e molecole biologicamente attive, spesso senza equivalenti terrestri. Gli organismi marini vivono in condizioni molto diverse e a volte possono essere esposti a condizioni estreme. Producono una grande varietà di sostanze con attività specifica, in particolare i lipidi, importanti fonti di energia metabolica e materiali essenziali per la formazione delle membrane delle cellule e dei tessuti. Questa sintesi presenta le principali classi di lipidi marini, di interesse per la nutrizione e la salute umana, e le loro fonti.
Lo sviluppo della pesca ha provocato un impatto massiccio sulle risorse viventi del mare e un forte calo dell’abbondanza delle specie bersaglio. La sfida è limitare l’impatto della pesca sulle risorse e sugli ecosistemi. Spetta ai responsabili politici scegliere un obiettivo di gestione che sia considerato desiderabile e sostenibile.
Le valutazioni degli stock sono effettuate da gruppi di esperti che si riuniscono annualmente su iniziativa di organizzazioni internazionali che si stanno gradualmente costituendo in tutti gli oceani del mondo.
Gli aggregati sono la seconda risorsa naturale più consumata al mondo e comprendono principalmente sabbia e ghiaia. Si formano su scale temporali geologiche. Le risorse sfruttabili di sabbia e aggregati sono limitate e non rinnovabili. Il consumo mondiale di aggregati cresce e raggiunge valori colossali. Gli aggregati silicei sono utilizzati principalmente per l’edilizia, il ripascimento e la protezione costiera, la bonifica, le strade e le ferrovie e il drenaggio. Gli aggregati calcarei sono utilizzati per la modifica dei terreni agricoli.
I tonni rossi dell’Atlantico migrano ampiamente tra le regioni fredde dove si nutrono e le regioni più calde dove si riproducono. Specie molto fertile, può vivere fino a 40 anni. Nel bacino del Mediterraneo, è stato sfruttato fin dal periodo neolitico. Il tonno rosso dell’Atlantico è sfruttato da più di 20 paesi. Il boom del mercato del sashimi ha portato a uno sfruttamento eccessivo. La Commissione internazionale per la conservazione dei tonni dell’Atlantico ha adottato un piano di recupero per il tonno rosso dell’Atlantico orientale e del Mediterraneo nel 2007, che ha portato a un miglioramento della situazione.
I rifiuti marini sono definiti come qualsiasi materiale solido persistente che viene fabbricato o lavorato e lasciato o abbandonato nell’ambiente marino. Si tratta di un problema complesso con importanti conseguenze per gli ambienti marini e costieri e le attività umane che vi si svolgono. Questi rifiuti provengono da molte fonti e generano una vasta gamma di impatti ambientali, economici, sanitari e socio-culturali, così come sulla sicurezza in mare.
Il clima dell’Africa settentrionale ha subito un rapido cambiamento circa 10.000 anni fa. Il Sahara era allora una regione coperta di vegetazione, mentre oggi vediamo solo terra secca e spoglia. Questa oscillazione, tra un clima umido e l’aridità, è rivisitata utilizzando potenti strumenti geochimici. Questo lavoro, che copre gli ultimi 20.000 anni, permette di stabilire un legame tra le variazioni paleoambientali e le fasi di evoluzione e/o occupazione umana lungo lo spartiacque del Nilo.
Le onde Rogue sono onde isolate che sono anormalmente alte rispetto al campo d’onda circostante. Sono pericolosi perché sono inattesi, in un dato campo d’onda al quale i marinai si sono spontaneamente adattati, e sfuggono alla loro vigilanza. In alcuni casi, possono raggiungere i 30 m di altezza. I marittimi vi prestano sempre più attenzione, dato che sono più frequentemente segnalati dai marinai al giorno d’oggi. Recentemente, sono diventati oggetto di approcci più scientifici.
Uno tsunami è un’onda generata da un movimento improvviso del fondo del mare. Caratterizzato da una lunga lunghezza d’onda, uno tsunami perde molto poco della sua energia meccanica mentre viaggia e può attraversare un intero oceano: gli tsunami lontani possono essere altrettanto devastanti di quelli locali. La loro velocità di propagazione, a volte molto elevata, aumenta i vincoli dei sistemi di allarme tsunami a distanza e rende necessaria l’educazione della popolazione, quando si tratta di tsunami locali. La morfologia costiera può migliorare o mitigare i processi di amplificazione degli tsunami.
Nell’Artico, il riscaldamento della superficie e il ritiro del ghiaccio marino sono eccezionali rispetto ai precedenti 1.400 anni. Nella criosfera si stanno verificando cambiamenti drammatici. Su larga scala, l’influenza umana è attualmente il fattore dominante nel riscaldamento dell’Artico.
D’altra parte, quello della Groenlandia è dovuto per 1/3 all’influenza umana e per 2/3 alla configurazione della circolazione atmosferica. Lo scioglimento dei ghiacci artici continuerà, anche negli scenari più ottimistici per il controllo delle emissioni di gas serra.
Le specie invasive sono generalmente note per proliferare e competere con le specie native o con quelle sfruttate dall’uomo. Sradicarli o controllare la loro biomassa è una sfida molto costosa e a lungo termine. Tuttavia, la biomassa di alcune specie, come il grateloupe e la crepidula, che è disponibile in grandi quantità e rinnovabile, potrebbe essere di grande interesse economico e diventare una fonte da sfruttare.
Il contributo delle zone costiere per sostenere gli ecosistemi che permettono lo sviluppo della maggior parte delle società umane che vi abitano è importante. Dal 1993, il programma Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone (LOICZ) si è evoluto da un progetto originariamente basato sui flussi biogeochimici per includere la sfida della sostenibilità dei sistemi socio-ecologici nella zona costiera. Rinominato il progetto Land of the Future – Coasts, sta entrando in una nuova era di ricerca per fornire conoscenze e supporto alle trasformazioni verso un mondo sostenibile.
La prima storia di navigazione è il famoso viaggio di Ulisse nel Mediterraneo, un viaggio così meravigliosamente raccontato da Omero quasi tre millenni fa. Riconosciuta come il primo capolavoro letterario, l’Odissea presenta l’eroe mitico alle prese con le vicissitudini di un viaggio per mare che, pur aggiungendo una nota epica, è soprattutto una straordinaria descrizione del mare.
Le barriere coralline tropicali devono essere esposte alla luce del sole per permettere la fotosintesi delle loro alghe endosimbiotiche. I coralli ricevono quindi alte dosi di UV dal sole. Le forti radiazioni UV causano danni alle biomolecole come il DNA e le proteine. Per evitare i danni della radiazione solare, i tessuti del corallo contengono filtri solari anti-UV, chiamati aminoacidi di tipo micosporina, molecole prodotte congiuntamente dal corallo ospite e dall’alga simbionte, che intercettano e neutralizzano i raggi UV.
L’Oceano del Sud è delimitato dalla corrente circumpolare, che forma una barriera ecologica. La sua fauna invertebrata bentonica è ricca, varia e abbondante. Ha molte caratteristiche: forte endemismo, gigantismo, proporzione importante di specie “incubatrici”. Molte specie vivono in ampi intervalli di profondità.
Questa fauna, la cui biodiversità è sottovalutata e che è adattata a un ambiente estremo, è unica e fragile, e non potrà resistere all’impatto del cambiamento globale.
Quattro fattori chiave differenziano l’alto mare dalle acque costiere e devono essere presi in considerazione negli approcci di gestione: profondità e tridimensionalità, ampie gamme di specie, stabilità degli habitat e collegamenti tra i fondali, la colonna d’acqua e le acque superficiali.
Le attività umane in alto mare stanno danneggiando i collegamenti verticali e orizzontali essenziali. Per mitigare questi effetti, l’alto mare deve essere gestito in modo integrato, tenendo esplicitamente conto di questi collegamenti.
Fino al 2008, si credeva che due miliardi di anni fa, la Terra fosse popolata solo da microrganismi. Ma i fossili del Gabon, i biota chiamati gruppo Gabonionta, provano che qualcosa di radicalmente nuovo accadde in questo periodo: le cellule iniziarono a cooperare per formare unità più grandi e complesse. Da quel momento, la strada era aperta a nuovi esperimenti evolutivi, che avrebbero trasformato la biosfera arricchendola di organismi pluricellulari.
I deflussi di fluidi freddi dal fondo del mare, in particolare all’interno dei margini continentali, sono ancora poco conosciuti e sono probabilmente più abbondanti di quelli dell’idrotermia. Questi fluidi possono essere emessi, a seconda della loro profondità di origine, a temperature di diverse decine di gradi. L’importanza di questi fluidi è relativamente recente. Localmente, questi fluidi rilasciati sul fondale marino possono avere un impatto significativo sull’ambiente profondo e sulla costituzione di ecosistemi specifici.
Quando il Mediterraneo faceva parte dell’antica Tetide, aveva molte formazioni coralline, che si estinsero durante la crisi di salinità messiniana. Quando lo stretto di Gibilterra è stato aperto, sono ricomparse nuove specie di corallo e il Mediterraneo ne conta attualmente più di 200, che hanno colonizzato tutti gli ambienti, dalla superficie a più di 1 000 m di profondità. I coralli duri nel Mediterraneo possono dare origine a biocostruzioni piuttosto significative. Le barriere coralline del freddo profondo hanno impiegato centinaia di anni per formarsi, ma sono sotto una minaccia inesorabile.
L’esistenza di queste gigantesche e aggressive creature marine con enormi tentacoli, capaci di affondare le navi, ha catturato l’immaginazione degli uomini fin dai tempi antichi. Il primo incontro con un vero calamaro gigante ebbe luogo il 30 novembre 1861 al largo di Tenerife. La conoscenza di questi giganti che vivono in un ambiente relativamente vicino all’uomo, popolando tutti gli oceani tra circa 250 e 1.300 m di profondità, era una sfida per gli scienziati a metà del XX secolo. Nel 2004, i ricercatori giapponesi hanno scattato le prime foto di un calamaro gigante nel suo habitat naturale.
La proporzione di stock ittici marini considerati pescati a livelli biologicamente sostenibili è diminuita dal 90% nel 1974 al 71,2% nel 2011. Il declino dei grandi predatori nelle zone costiere si è diffuso in tutto l’oceano, con conseguenze potenzialmente gravi per gli ecosistemi. Tra i pesci, le preoccupazioni includono i selaci, lo storione e l’anguilla europea, così come le cernie e il tonno.
Gli habitat sensibili e protetti danneggiati dalla pesca illegale sono principalmente praterie di Posidonia, bioconcrezioni coralligene, letti di alghe rosse calcaree e coralli bianchi profondi.
Una delle principali conseguenze del cambiamento climatico è l’aumento del livello dei mari, causato principalmente dall’espansione termica degli oceani, dallo scioglimento delle calotte polari e dei ghiacciai di montagna. Nei prossimi decenni, gli scenari climatici indicano che questo processo continuerà e accelererà.
L’aumento del livello del mare rappresenta una minaccia per le aree costiere basse e densamente popolate, che saranno quindi a maggior rischio di erosione, inondazioni e intrusione salina nelle falde acquifere. Si pone anche la questione del futuro delle isole basse, specialmente degli atolli.
A volte, durante la primavera e l’estate, il mare diventa colorato e nuvoloso. Alcune spiagge sono coperte da depositi biancastri e maleodoranti di muschio, pesci morti o depositi di alghe verdi… Questi fastidi sono i vari sintomi di un ecosistema marino costiero malfunzionante sottoposto a crescenti apporti di nutrienti di origine umana: il mare soffre di un eccesso di nutrienti. Il fenomeno è chiamato eutrofizzazione antropogenica o culturale.
La preoccupazione della comunità internazionale per la conservazione e l’uso sostenibile della biodiversità marina nelle aree oltre la giurisdizione nazionale (ABNJ) sta crescendo con l’aumento delle minacce, così come con le difficoltà nel raggiungere accordi internazionali. Le NLFA comprendono l’alto mare e la Zona. Rappresentano circa il 50% della superficie terrestre, ospitano una percentuale significativa della sua biodiversità e hanno urgente bisogno di misure di governance e protezione. Montagne marine, barriere coralline profonde e habitat di sorgenti idrotermali sono considerati candidati prioritari per nuove AMP.
Gli squali hanno un rivestimento cutaneo molto particolare, composto da migliaia di denticoli le cui punte sono orientate verso la parte posteriore del corpo. Questi elementi, conosciuti anche come odontodi o squame placoidi, differenziati più di 420 milioni di anni fa, coprono il corpo della maggior parte delle circa 1.150 specie di squali e razze attualmente registrate.
I denticoli cutanei devono il loro nome alla loro struttura dermo-epidermica, simile a quella di un dente. Sostituiti continuamente durante la vita dell’animale, presentano un grande polimorfismo.
I mari e gli oceani rappresentano più del 90% del volume disponibile per la vita. Su poco più di 2 milioni di specie, meno di 250.000 vivono nell’oceano. La vita è apparsa nell’oceano circa 3.900 milioni di anni fa (Ma) ed è emersa dall’oceano solo circa 450 Ma fa nel caso di forme elaborate di metazoi. Poi dal 130-115 Ma, la speciazione è esplosa sui continenti. Allora perché l’oceano non ha così tante specie? La connettività e la stabilità spiegano questo apparente paradosso. L’oceano, tuttavia, ospita molti più gruppi e phyla.
La protezione delle aree costiere e marine è generalmente intesa per scopi pratici, anche se generalmente l’attenzione principale è sulla protezione della biodiversità. L’uso sostenibile delle risorse marine richiede che certe aree siano mantenute nel loro stato naturale. Salvaguardare gli habitat critici per la produzione ittica, preservare le risorse genetiche, proteggere i siti panoramici e beneficiare del patrimonio naturale richiedono una gestione della protezione, oltre a regolamenti e leggi appropriate. Lo strumento principale è la creazione di aree marine protette, con diversi gradi di restrizioni e tipi di gestione.
Durante lo tsunami dell’11 marzo 2011, onde di 15 metri hanno colpito la centrale nucleare di Fukushima-Daiichi, causando gravi danni a tutta la rete elettrica. Le barre di combustibile non raffreddate si sono surriscaldate, producendo idrogeno gassoso. Le esplosioni di idrogeno hanno portato alla fusione del carburante. La radioattività è stata rilasciata, provocando una vasta operazione di evacuazione. Gli scarichi liquidi hanno causato una continua contaminazione dell’ambiente marino, e le correnti oceaniche hanno portato i radionuclidi nel bacino del Pacifico. Le acque sotterranee contaminate vicino all’impianto nucleare sono state una grande preoccupazione.
Il Mediterraneo deve gran parte della sua ricchezza a due habitat costieri, tra cui il coralligeno. Il suo limite superiore è segnato dalla presenza di alghe fotofile, mentre al suo limite più profondo le ultime macrofite scompaiono. Si possono distinguere due tipi di popolazioni: coralligene parietali (la copertura è costituita principalmente da alghe sciafile e invertebrati), e bioconcrezione coralligena (la struttura principale è costruita da alghe coralline calcificate e secondariamente da altre alghe meno calcificate e invertebrati con uno scheletro mineralizzato). Il coralligeno è un gioiello del patrimonio sottomarino del Mediterraneo, ma è fragile.
La ricerca scientifica negli ultimi decenni ha cambiato la nostra percezione degli squali, che sono ancora enigmatici in molti modi. Sono creature perfettamente adattate al loro ambiente e alla loro funzione di predatori. Gli squali hanno una lunga storia evolutiva: si conoscono più di 3.000 specie fossili e oggi 530. Una volta abbondanti, molte popolazioni di squali sono in declino a causa del sovrasfruttamento. Ci sono alcune dozzine di attacchi di squali all’uomo all’anno in tutto il mondo.
La cinematica delle placche è lo studio dei movimenti passati e presenti delle placche tettoniche che compongono l’involucro più superficiale della terra solida chiamata litosfera. È semplicemente l’estensione quantitativa della teoria della tettonica a placche, che Wegener ha previsto per la prima volta come “deriva dei continenti” all’inizio del secolo scorso, ma i cui concetti sono stati definitivamente stabiliti a metà degli anni ’60.
Le dorsali oceaniche sono il luogo di un’intensa attività tettonica, vulcanica e idrotermale. L’acqua di mare si infiltra e perviene attraverso le zone permeabili così create. Si riscalda di diverse centinaia di gradi per chilometro, reagisce fortemente con le rocce che attraversa e si carica di molti elementi chimici, oltre ai metalli disciolti. Più caldo, sale e si riversa sul fondo del mare. Il suo raffreddamento improvviso, per miscelazione con acqua a 2°C, porta alla cristallizzazione degli elementi disciolti che poi formano solfuri metallici.
Le Nazioni Unite sono costituite da un nucleo centrale attorno al quale ruotano le agenzie specializzate e le organizzazioni affiliate. L’UNCLOS è il principale strumento giuridico per affrontare la governance degli oceani. L’IMO si occupa di questioni relative al trasporto marittimo. La FAO è l’autorità internazionale competente per stabilire le norme tecniche per la pesca, l’UNEP svolge un ruolo simile nella protezione ambientale e nel coordinamento regionale dei mari, e il CIO dell’UNESCO si occupa di oceanografia e tecnologia marina. Altre organizzazioni delle Nazioni Unite sono interessate agli oceani.
L’ambiente marino contiene quasi tutti i phyla viventi. Questa eredità di una lunga storia evolutiva fa dell’ambiente marino un gigantesco repertorio genomico. Ad oggi, le risorse genetiche marine sono solo parzialmente coperte dalle convenzioni e dai protocolli esistenti. La ricerca e lo sviluppo della biotecnologia marina sono essenziali, ma c’è anche bisogno di stabilire un quadro di governance che ripristini l’etica, l’equità e la coerenza nel suo sfruttamento. Nella situazione di degrado accelerato degli ecosistemi marini, questa soluzione, da cui dipende anche la nostra capacità di proteggerli, è urgente.
L’oceanografia fisica del Mar Mediterraneo dipende principalmente dallo scambio di acqua tra il mare e l’atmosfera, ma anche dall’effetto Coriolis, dovuto alla rotazione della Terra.
Il clima mediterraneo è relativamente secco. Le perdite del mare per evaporazione non sono compensate dai contributi delle precipitazioni e dei fiumi, e, se non comunicasse con l’Oceano Atlantico, il suo livello scenderebbe di circa un metro all’anno!
La “macchina mediterranea” trasforma le acque oceaniche con caratteristiche relativamente variabili in una serie di acque più fredde e salate con caratteristiche relativamente specifiche.
Dal 14 aprile 2006, i parchi naturali marini francesi mirano a proteggere il mare e a promuovere lo sviluppo sostenibile degli usi marittimi locali. Il primo parco marino naturale è stato creato nel 2007 a Iroise. Dopo una fase di consultazione con gli attori locali, ogni parco naturale marino è creato da un decreto interministeriale. I parchi dipendono dall’Agenzia delle Aree Marine Protette (ora integrata nell’Agenzia Francese per la Biodiversità), sotto la supervisione del Ministero dell’Ecologia. Alcuni parchi e missioni di studio hanno un’identità transfrontaliera per natura.
L’uso sostenibile dell’oceano richiede di comprenderlo prima di usarlo. È fondamentale acquisire dati affidabili in punti selezionati dell’oceano mondiale per identificare i cambiamenti legati ai fenomeni naturali o quelli legati alle attività umane. Questo bisogno di serie temporali ha reso necessario lanciare la sfida degli osservatori subacquei multidisciplinari. ESONET mira a preparare la realizzazione di osservatori dei fondali marini in 12 siti in Europa. Il prossimo passo è quello di federare questi osservatori subacquei multidisciplinari e costruirne di nuovi; questo è il ruolo dell’EMSO.
L’oceanografia operativa fornisce ora informazioni sull'”oceano come era”, “oceano come è” e “oceano come sarà” domani. I progressi tecnologici nell’osservazione satellitare, nelle misurazioni autonome in mare e nel calcolo scientifico, combinati con lo sviluppo di complessi modelli matematici e tecniche di assimilazione, hanno dato origine a questa nuova componente dell’oceanografia circa 15 anni fa. I campi di applicazione dell’oceanografia operativa rispondono naturalmente alle grandi questioni climatiche, ecologiche e socio-economiche.
L’IPCC è stato creato nel 1988 con la missione di fare il punto delle conoscenze sul cambiamento climatico. Sotto la supervisione di WMO e UNEP, gli esperti, divisi in tre gruppi, producono regolarmente un rapporto generale. Il contributo del gruppo I al 5° rapporto è stato approvato alla fine di settembre 2013. Per la prima volta, un intero capitolo è dedicato all’aumento del livello del mare. L’oceano rallenta il riscaldamento globale, ma assorbe circa un quarto della CO2 rilasciata. Continuerà a riscaldarsi nel XXI secolo, aggiungendo il danno dell’acidificazione.
L’oceano è costituito da un insieme di ecosistemi separati da confini invisibili. Nel 1998, Alan Longhurst ha descritto 56 province biogeochimiche, delimitate da confini facilmente identificabili come zone di convergenza, divergenza o altri tipi di zone frontali oceaniche. La crescente disponibilità di osservazioni dell’ambiente marino ha permesso lo sviluppo di approcci biogeografici cosiddetti “robusti” o “correlativi”, rispetto ai cosiddetti approcci storici “descrittivi”. In un contesto di cambiamento globale dell’ecosistema, la creazione di divisioni regionali e globali dell’ecosistema è un prerequisito necessario.
Nel mare, i sistemi di comunicazione chimica sono un elemento indispensabile per stabilire le relazioni intra e interspecifiche. Inoltre, la funzione vettoriale dell’acqua favorisce i fenomeni di comunicazione chimica. La biodiversità marina e la diversità chimica che ne deriva stanno mobilitando un numero crescente di team di ricerca, e le grandi aziende farmaceutiche stanno esaminando questo pool di molecole. La persistenza di forme croniche o acute di alcune malattie e l’emergere di fenomeni di resistenza rendono attuale la necessità di farmaci di nuova generazione. Gli oceani sono una risorsa ancora poco sfruttata.
Il silicio è abbondante sul pianeta Terra, principalmente sotto forma di silice, che è un componente di molti minerali. Il Si è uno degli elementi chiave della biosfera. La lisciviazione dei minerali silicei da parte dell’acqua piovana produce acido silicico solubile (Dsi). Molti organismi viventi sono capaci di assorbire il Dsi: diatomee, silicoflagellati, radiolari, diverse specie di choanoflagellati e alcune spugne. Come primo anello della rete alimentare, le diatomee contribuiscono a quasi il 50% della produzione primaria degli oceani del mondo, e attraverso la fotosintesi producono circa un quarto dell’ossigeno che respiriamo.
L’aumento del livello del mare è un problema globale perché metà della popolazione mondiale vive entro 200 km da una linea costiera, e 1 persona su 10 vive a meno di 10 metri sopra il livello del mare. Diverse compilazioni confermano un’accelerazione dell’aumento del livello del mare con un tasso medio di meno di 1,5 mm/anno prima degli anni 50, fino a più di 3 mm/anno oggi. I dati altimetrici hanno confermato l’aumento del livello del mare. Le tendenze attuali dovrebbero continuare a causa del riscaldamento globale.
Ogni giorno, gli oceani assorbono un quarto dell’anidride carbonica prodotta dagli esseri umani. Il risultato? L’acidificazione degli oceani non è senza conseguenze per alcune specie di piante e animali marini. L’acidificazione degli oceani è talvolta chiamata “l’altro problema della CO2”. La dissoluzione di CO2 nell’acqua di mare porta a cambiamenti chimici: una diminuzione del pH e della quantità di ioni carbonato, uno dei mattoni necessari alle piante e agli animali marini per fare i loro scheletri, conchiglie e altre strutture calcaree.
La Commissione sui limiti della piattaforma continentale è una delle tre organizzazioni esplicitamente create dalla Convenzione delle Nazioni Unite sul diritto del mare del 10 dicembre 1982. Le necessità che hanno portato alla sua istituzione sono legate all’evoluzione della piattaforma continentale come concetto giuridico e alla necessità di stabilire i limiti esterni degli Stati costieri in questa zona marittima, separando i fondali e il loro sottosuolo che devono essere considerati sotto la giurisdizione nazionale (piattaforma continentale) da quelli che sono al di fuori della giurisdizione nazionale e sono quindi inclusi nella Zona.
Lo sviluppo di nuovi strumenti ha permesso di dimostrare che i microbi dominano sia in termini di abbondanza che di biomassa gli oceani del mondo. Hanno dimensioni che vanno da 0,02 a pochi micrometri e comprendono una grande diversità di virus, procarioti ed eucarioti. Svolgono funzioni di importanza cruciale e controllano i cicli biogeochimici globali. Ora sappiamo che i virus sono le entità biologiche più abbondanti della biosfera. Questa enorme abbondanza numerica suggerisce che i virus possono rappresentare anche la grande maggioranza della diversità genetica della Terra. Possono infettare tutte le forme di vita conosciute degli oceani.
Le fioriture di macroalghe vicino alla costa sono i casi più conosciuti di eutrofizzazione marina. L’eutrofizzazione può essere riassunta come la produzione e l’accumulo, in seguito a un arricchimento significativo di nutrienti dell’ambiente, di una biomassa vegetale eccessiva rispetto alle capacità di consumo biologico o di evacuazione fisica dell’ecosistema. Queste fioriture sono diffuse in tutto il mondo. Il ristagno di alte biomasse algali porta alla loro morte e alla degradazione batterica. I depositi di alghe in decomposizione creano un pericolo per la salute.
Le tartarughe marine vagano negli oceani da oltre 100 milioni di anni. Questi animali sono perfettamente adattati alla vita acquatica. Hanno un ciclo di vita molto complesso. A seconda del loro stadio ontogenetico, occupano diversi habitat: terrestre per la nidificazione, pelagico durante la migrazione e neritico per l’alimentazione. Le tartarughe percorrono diverse migliaia di chilometri ogni anno per raggiungerli. Sono in pericolo di scomparire dal pianeta a causa delle attività umane.
Il termine “organismo modello” è riservato a poche specie utilizzate da un gran numero di ricercatori. Tuttavia, una serie di organismi marini hanno contribuito a importanti scoperte. La loro importanza iniziale è diminuita nel tempo, poiché i modelli di riferimento sono diventati sempre più prevalenti nei programmi di ricerca e di insegnamento. Sviluppare modelli in tutti i rami dell’albero della vita è necessario perché non sappiamo mai se la conoscenza stabilita nelle specie modello si applica a tutti gli organismi.
La Convenzione delle Nazioni Unite sul diritto del mare divide l’oceano in sei grandi zone marittime. Quattro di queste aree sono sotto la giurisdizione dello Stato costiero. Le altre due corrispondono a zone marittime al di fuori della giurisdizione nazionale: l’alto mare e la zona dei fondali marini al di là della piattaforma continentale, nota come Area. L’Area ha lo status di patrimonio comune dell’umanità. L’Autorità internazionale dei fondali marini è un’organizzazione internazionale autonoma attraverso la quale gli Stati parte dell’UNCLOS organizzano e controllano le attività nell’Area.
Le barriere coralline sono formazioni sottomarine composte da un groviglio di scheletri di calcare appartenenti agli organismi che le costruiscono. I coralli che costruiscono la barriera formano colonie composte da un gran numero di entità chiamate polipi. Ci sono due categorie di barriere coralline: quelle d’acqua fredda e quelle tropicali.
Le principali forme di barriera corallina sono le frange, le barriere e gli atolli.
La preda è l’unico cibo per i coralli d’acqua fredda. Al contrario, i coralli tropicali ospitano alghe microscopiche all’interno delle loro cellule digestive. Questa associazione reciprocamente vantaggiosa è una simbiosi.
Nuove molecole chimiche sono costantemente sintetizzate e sono potenziali fonti di danno all’ambiente, in particolare all’ambiente marino. I rifiuti solidi possono raggiungere fisicamente gli organismi. Si degradano lentamente nell’oceano in particelle molto piccole che, se ingerite, contribuiscono alla contaminazione chimica. Una minaccia più insidiosa viene dall’esposizione ripetuta a basse dosi di inquinanti. L’azione di questi inquinanti può essere immediata o può diventare evidente solo a lungo termine.
Il ruolo della mediazione scientifica non riguarda solo la divulgazione della conoscenza. Oggi, la sola conoscenza non è più sufficiente per affrontare i complessi problemi delle nostre società. I cambiamenti comportamentali sono essenziali per la conservazione degli oceani. La mediazione contemporanea sviluppa una politica educativa più dinamica, basata sulla consapevolezza, il dialogo e l’azione. La sua missione diventa più ampia, diventa l’interfaccia tra il mondo scientifico, il pubblico, la società civile, i decisori politici ed economici e i media.
In assenza di ossigeno nell’atmosfera e nell’oceano, il ferro è solubile. Con lo sviluppo della fotosintesi, il ferro è presente solo transitoriamente nella colonna d’acqua oceanica. Le microparticelle trasportate dal vento entrano molto rapidamente nella catena alimentare. L’atmosfera delle ere glaciali era molto più ricca di polvere rispetto a quella dei periodi caldi, e gli scienziati hanno ipotizzato che un apporto più abbondante di ferro all’oceano possa spiegare in parte il minore contenuto di anidride carbonica dell’atmosfera.
Le sorgenti “idrotermali” sono uscite di fluidi sul fondo marino, la cui temperatura è superiore a quella dell’acqua circostante. Queste emissioni riflettono la circolazione dell’acqua di mare attraverso le rocce fratturate sotto l’influenza di una fonte di calore. Anche se la composizione geochimica dei fluidi idrotermali è molto variabile, con poche eccezioni condividono caratteristiche comuni: acidità, proprietà “riducenti”, caratterizzate dall’assenza di ossigeno, e soprattutto alte concentrazioni di solfuro e metalli.
L’oceano rimane in gran parte inesplorato. Un programma ambizioso, Census of Marine Life (CoML), è stato condotto dal 2000 al 2010. Ha iniziato e stabilito il primo inventario globale documentato, ha stimolato l’esplorazione e ha dato un nuovo impulso al riconoscimento delle specie. Questo programma della Fondazione Alfred P. Sloan ha stimolato il contributo di centinaia di istituzioni e donatori di oltre 80 paesi di tutti i continenti. 2.700 scienziati hanno contribuito alla prima linea di base della diversità, distribuzione e abbondanza della vita nell’oceano.
LaPosidonia oceanica è una specie endemica del Mediterraneo. Questa specie “ingegnere” forma vaste praterie che svolgono un ruolo importante a livello ecologico, sedimentario ed economico. Forniscono anche informazioni sullo stato generale dell’acqua. Le praterie di posidonia sono in grado di agire come un “ammortizzatore” in caso di eventi meteorologici estremi. Il loro ruolo principale sta nella loro capacità di immagazzinare carbonio. La sensibilità delle praterie di Posidonia alle alte temperature può portare al loro indebolimento o alla sostituzione con altre magnoliofite marine con un’affinità più calda
Lanciato nel 2000 dalla Commissione oceanografica intergovernativa e dall’Organizzazione meteorologica mondiale, il programma Argo mira a sviluppare una rete globale di 3.000 galleggianti autonomi che misurano la temperatura e la salinità dei 2.000 metri superiori dell’oceano in tempo reale ogni 10 giorni. Argo è la prima rete globale di osservazione degli oceani in situ in tempo reale. Questa è una vera rivoluzione nell’osservazione globale degli oceani. In pochi anni, Argo è diventato la più importante fonte di dati per i ricercatori interessati a studiare l’oceano e il suo ruolo nel clima.
Gli ecosistemi marini derivano la loro robustezza dalla diversità generata dall’evoluzione. Questa diversità, che dà agli ecosistemi planctonici una capacità di adattamento, è probabilmente dovuta alla velocità con cui questi organismi si riproducono, mentre sono trasportati dalle correnti. L’obiettivo di TARA OCEANS è stato quello di catturare un’istantanea di questi processi campionando gli ecosistemi dai virus allo zooplancton attraverso gli oceani, e poi di sviluppare un metodo per analizzare la complessità di questi ecosistemi. L’idea è di definire una strategia per caratterizzare il “dominio della vita” degli ecosistemi planctonici.
Dell’energia solare che entra nel sistema terrestre, il 56% viene assorbito dall’oceano, che a sua volta ne restituisce una parte all’atmosfera. Questo accoppiamento tra l’oceano e l’atmosfera significa che la circolazione superficiale oceanica è un’imitazione della circolazione atmosferica. La circolazione termoalina corrisponde alle correnti prodotte non dal vento ma dalle differenze di densità tra le masse d’acqua oceaniche. Un giro completo della circolazione generale oceanica dura circa mille anni. Questo è il cosiddetto “nastro trasportatore”, che gioca un ruolo importante nella dinamica del clima.
Il plancton comprende un gruppo incredibilmente vario di organismi, che vanno dai virus alle grandi meduse, uniti solo dal fatto che sono tutti deboli nuotatori. Poiché le piante dei mari sono microscopiche, non è sorprendente che gli erbivori, o grazers del mare, siano anch’essi microscopici. Il microzooplancton sono gli organismi che si nutrono del fitoplancton. Sono organismi di dimensioni comprese tra 20 e 200 micron. Sono ciò che si chiama un “gruppo funzionale”, piuttosto che essere un gruppo formato da organismi di stretta ereditarietà.
Nell’antichità, il fastidio causato dalle meduse spinse Aristotele a dar loro il nome di “cnid” (greco per “pungente”), e come tributo a loro, gli scienziati crearono il gruppo degli Cnidaria per designare tutti gli animali con questa funzione: meduse, sifonofori, coralli, anemoni di mare, gorgonie, ecc.
Le meduse sono nelle notizie a causa di avvelenamenti. A causa delle loro pullulazioni, la gelificazione generale degli oceani dovuta all’attività umana riflette una deviazione pericolosa per l’economia dei mari perché le meduse non hanno un grande valore alimentare. Questa scheda dimostra anche l’interesse e soprattutto il posto di questi animali inferiori nella biologia, come modelli sia per studi sull’ambiente marino che per studi sui meccanismi che assicurano il mantenimento della vita.
L’influenza dell’ambiente sugli ecosistemi marini fu stabilita nel 1887 da un oceanografo e biologo tedesco, Victor Hensen. Un secolo dopo, un ecologo americano, Robert Paine, notò che quando un dato livello trofico era abbondante, i livelli inferiori avevano popolazioni più scarse. Ha introdotto la nozione di “cascata trofica”, che è stata poi applicata a molte dinamiche degli ecosistemi marini: quando la popolazione di pesci predatori diminuisce, i pesci preda proliferano. L’esaurimento dei grandi pesci predatori sta cambiando profondamente il modo in cui funzionano gli ecosistemi marini.
Negli anni ’70, circa il 50% degli stock di pesca tradizionali delle piattaforme continentali erano considerati al loro livello massimo sostenibile, o completamente sfruttati. Questo ha portato alla migrazione delle flotte per sfruttare acque più profonde negli anni ’80 e ’90. L’uso della tecnologia a strascico intensivo nella pesca in acque profonde è stato anche trovato associato alla cattura accidentale di organismi bentonici e al disturbo dell’habitat. Queste attività di pesca portano al degrado degli habitat con effetti sulla biodiversità locale e sulla biomassa delle specie bentoniche.
L’oceano è il principale regolatore del clima globale. La sua interazione con l’atmosfera e le sue conseguenze sono centrali per il sistema climatico. Prima di tutto, è la grande inerzia termica dell’oceano, rispetto all’atmosfera, che gli permette di immagazzinare la radiazione solare in estate e di rilasciare questa energia termica nell’atmosfera in inverno…
L’oceano è il principale regolatore del clima globale. La sua interazione con l’atmosfera e le sue conseguenze sono centrali per il sistema climatico. La grande inerzia termica dell’oceano, rispetto all’atmosfera, gli permette di immagazzinare la radiazione solare in estate e di rilasciare questa energia termica all’atmosfera in inverno. L’oceano si è riscaldato negli ultimi decenni. Il 90% del calore in eccesso accumulato nel sistema climatico negli ultimi 50 anni a causa del riscaldamento antropogenico è immagazzinato nell’oceano.
Ci aspettiamo 9 miliardi di persone nel 2050! Finora, quasi tutte le risorse energetiche e minerarie di cui l’umanità ha avuto bisogno sono venute dallo sfruttamento della terra. Queste risorse sono state ampiamente esaurite. Se vogliamo mantenere il nostro stile di vita, la nostra unica alternativa è andare altrove! Il modo più semplice è andare a cercare l’energia da cui dipenderemo per molto tempo, così come i metalli e le terre rare, sotto la superficie degli oceani. Oltre alle sfide tecnologiche e ambientali, c’è anche il problema della legislazione internazionale appropriata.
Il ghiaccio che galleggia sulla superficie del mare si verifica in tutto l’Oceano Artico e vicino al continente antartico. Bisogna fare una distinzione tra le lastre di ghiaccio tabulari che si formano sui continenti, che sono l’origine degli iceberg, e i banchi di ghiaccio che si formano quando l’acqua del mare si congela durante l’inverno meteorologico. Questo substrato di ghiaccio solido ospita una popolazione complessa che è molto attiva anche se la temperatura è molto bassa…
In passato i cambiamenti geologici e fisici sono stati i principali responsabili dei cambiamenti più drammatici della biodiversità nel Mediterraneo. Oggi le attività umane sono elementi essenziali da considerare. Le minacce più importanti sono la perdita di habitat, il degrado e l’inquinamento, il sovrasfruttamento delle risorse, l’invasione di specie aliene e il cambiamento climatico…
La biologia molecolare è una scienza recente. La scoperta nel 1969 di un enzima permetterà il suo sviluppo esponenziale permettendo la clonazione e il sequenziamento dei geni. 17 anni dopo, la genomica è una rivoluzione: ha cambiato la nostra visione dell’organizzazione degli organismi viventi, e mostra anche che un organismo costituisce un ecosistema in sé. La vita marina è molto più antica e varia di quella terrestre. Utilizzando le sequenze di DNA, è possibile inventariare la biodiversità molto più facilmente che con i metodi convenzionali e dimostrare che la biodiversità marina è ampiamente sottostimata.
La pesca marina ha un impatto diretto sulle risorse che sfrutta, ma ha anche effetti indiretti su altre specie. Per molto tempo, la gestione delle risorse marine è stata condotta su una base di stock per stock, trascurando la complessità delle interazioni all’interno degli ecosistemi marini. Le catture accessorie e la distruzione degli habitat da parte degli attrezzi da pesca sembrano sempre più inconciliabili con una gestione sostenibile della pesca. Una visione più olistica della gestione degli ecosistemi è emersa recentemente con l’approccio ecosistemico alla pesca…
I coralli che si trovano nei mari tropicali sono ben noti per la loro bellezza strutturale. Ma i coralli non sono limitati alle acque poco profonde dei mari tropicali. Nelle profondità dell’oceano, molte specie di coralli competono in diversità e complessità con i loro parenti meno profondi. Sono conosciuti sia come d’acqua fredda, perché alcuni sono in grado di vivere a temperature fino a 4 °C, sia come coralli di mare profondo, perché alcune specie raggiungono profondità inferiori a 2000 o 4000 metri. Ci sono tante specie di coralli d’acqua fredda e profonda quanti coralli tropicali d’acqua bassa…
Durante l’ultimo massimo glaciale, il livello del mare era circa 130 metri più basso. Con lo scioglimento delle calotte di ghiaccio che coprivano l’America settentrionale e l’Europa, il mare si alzò e poi si stabilizzò circa 3.000 anni fa. Le osservazioni dei mareografi indicano che il mare ha cominciato a salire di nuovo. Tutte le prove suggeriscono che l’attuale aumento del livello del mare è legato al riscaldamento globale. L’espansione termica degli oceani spiega parte dell’aumento osservato del livello del mare…
Questo piccolo spazio marino, che ha visto nascere molte religioni e la maggior parte delle grandi civiltà che lo circondano, è un dominio molto fragile, ereditato da una storia geologica molto lunga, e inesorabilmente condannato a scomparire come i suoi grandi antenati, di cui le numerose catene montuose che lo circondano testimoniano ancora
Il mare è in costante scambio con l’atmosfera. Il vento deforma la superficie del mare e gli trasmette energia. L’aria, e ancor più l’acqua, assorbono la radiazione solare. Il mare è un serbatoio di calore, una parte del quale viene restituito all’atmosfera. Lo spray lava via i componenti dello strato superficiale. I gas possono passare attraverso la superficie del mare. L’ossigeno prodotto dal fitoplancton si diffonde nell’atmosfera quando è sovrasaturo. L’anidride carbonica, prodotta dalla respirazione, viene consumata dal fitoplancton. Entra come elemento nel sistema tampone che determina il pH del mare…
Le specie non indigene sono diventate un tema caldo negli ultimi decenni, in particolare nel Mar Mediterraneo. Ci sono dibattiti sul numero e soprattutto sugli effetti positivi o negativi delle nuove entrate, che sono legati alla lunghissima storia del biota mediterraneo e alla pluralità di cause, sia naturali che antropiche, delle recenti introduzioni. Anche se alcuni alieni possono essere responsabili di un forte impatto ecologico e in particolare di ridurre la popolazione di alcune specie autoctone, altri come crostacei e pesci sono diventati importanti risorse di pesca.
Come la medicina, l’oceanografia sta entrando nell’era della tomografia, che si concentra sulla totalità tridimensionale dell’oggetto studiato e sulla sua evoluzione temporale. Questa rivoluzione nell’oceanografia si basa su robot subacquei autonomi, le cui misurazioni sono accoppiate con quelle delle piattaforme convenzionali mobili e fisse e dei satelliti di osservazione oceanica. Questo accoppiamento si traduce in reti di osservazione integrate.
Una zona morta è caratterizzata da un deficit di ossigeno disciolto nell’acqua, causando la morte per asfissia della fauna marina a bassa mobilità e la migrazione dei pesci. La tolleranza alle acque povere di ossigeno varia molto a seconda del tipo di organismo. Le zone morte sono cresciute esponenzialmente dagli anni ’60, con gravi conseguenze per gli ecosistemi. La causa principale è l’applicazione massiccia di fertilizzanti. Alcune zone morte sono permanenti, altre sono episodiche. Le conseguenze ecologiche ed economiche sono significative.
L’interfaccia aria-mare copre più del 70% della superficie terrestre e gioca un ruolo importante nei processi biogeochimici globali. In questa interfaccia, si forma un micro-strato per l’accumulo di tensioattivi, proteine, aminoacidi, carboidrati, lipidi, fenoli e vari inquinanti inorganici e organici nella zona contaminata. Costituisce un ecosistema particolare, dove si sviluppano varie forme di vita chiamate neuston. Un microstrato inquinato costituisce un ambiente sfavorevole allo sviluppo delle uova e delle larve.
