Scienziati mappano dettagliatamente i fondali marini della Terra e scoprono circa 100.000 montagne sommerse

Esistono mappe migliori della superficie lunare rispetto a quelle dei fondali oceanici terrestri, ma la situazione sta cambiando grazie ai dati ad alta risoluzione ottenuti dallo spazio dai satelliti.

Una mappa globale degli oceani del mondo è sovrapposta a informazioni sulla gravità che indicano la posizione delle depressioni (viola) e delle caratteristiche elevate (verde) sul fondale marino. NASA

Ci sono mappe della superficie lunare migliori rispetto a quelle dei fondali oceanici terrestri. Da decenni i ricercatori lavorano per cambiare questa situazione. Nell'ambito di questo impegno continuo, un team finanziato dalla NASA ha recentemente pubblicato una delle mappe più dettagliate dei fondali oceanici fino ad oggi, utilizzando i dati del satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography).

Mappe dettagliate dei fondali marini: generazione e usi

Mappe precise dei fondali oceanici sono fondamentali per diverse attività marittime, come la navigazione e la posa di cavi di comunicazione sottomarini. Sono importanti anche per comprendere meglio le correnti e le maree degli abissi marini, che influenzano la vita nelle profondità, nonché i processi geologici come la tettonica a placche. Le montagne sottomarine e altre caratteristiche del fondale oceanico, come le loro parenti più piccole, le colline abissali, influenzano il movimento del calore e dei nutrienti nelle profondità marine e possono attrarre la vita.

Le navi dotate di sonar possono effettuare misurazioni dirette e incredibilmente dettagliate del fondale oceanico. Tuttavia, fino ad oggi, solo il 25% circa è stato studiato in questo modo. Per ottenere un'immagine globale del fondale marino, i ricercatori si sono affidati ai dati satellitari.

Una vista dettagliata della regione dell'Oceano Pacifico al largo della costa del Messico è sovrapposta a informazioni sulla gravità che indicano la posizione delle depressioni (viola) e delle elevazioni (verde) sul fondale marino. Numerosi rilievi sottomarini appaiono nell'immagine come punti verdi in rilievo.

Poiché le formazioni geologiche come i monti sottomarini e le colline abissali hanno una massa maggiore rispetto all'ambiente circostante, esercitano un'attrazione gravitazionale leggermente maggiore, creando piccole protuberanze misurabili sulla superficie del mare. Questi sottili segnali gravitazionali aiutano i ricercatori a prevedere il tipo di formazione del fondale marino che li ha prodotti.

SWOT, una collaborazione tra la NASA e l'agenzia spaziale francese CNES (Centro Nazionale per gli Studi Spaziali), copre circa il 90% del pianeta ogni 21 giorni. Grazie a ripetute osservazioni, il satellite è sufficientemente sensibile da rilevare, con una precisione centimetrica, queste minuscole differenze nell'altezza della superficie del mare causate dalle caratteristiche sottostanti.

David Sandwell, geofisico presso lo Scripps Institution of Oceanography, e i suoi colleghi hanno utilizzato un anno di dati SWOT per concentrarsi sulle montagne sottomarine, sulle colline abissali e sui margini continentali sottomarini, dove la crosta continentale incontra quella oceanica. I risultati del loro lavoro di mappatura sono visibili sulla mappa globale (sopra) e nelle viste dettagliate sopra e sotto. Le zone di gravità ridotta (viola) corrispondono alle depressioni del fondale marino, mentre le zone di gravità aumentata (verde) indicano la posizione di strutture elevate più massicce.

Una vista dettagliata dell'Oceano Indiano meridionale è sovrapposta a informazioni sulla gravità che indicano la posizione delle depressioni (viola) e delle elevazioni (verde) sul fondale marino. Le colline abissali appaiono come bande verdi parallele in gran parte dell'immagine. Numerose zone di frattura sono rappresentate anche da linee viola.

I precedenti satelliti di monitoraggio degli oceani hanno rilevato versioni più grandi di queste caratteristiche del fondale marino, come montagne sottomarine alte più di un chilometro. Il satellite SWOT è in grado di rilevare montagne sottomarine alte meno della metà di quella media, aumentando potenzialmente il numero di montagne sottomarine note da 44.000 a 100.000. Queste montagne sottomarine sporgono nell'acqua, influenzando le correnti oceaniche profonde.

Ciò può concentrare i nutrienti sui loro pendii, attirando organismi e creando oasi in quelle che altrimenti sarebbero zone aride del fondale marino.

"Il satellite SWOT ha rappresentato un importante passo avanti nella nostra capacità di mappare il fondale marino", ha affermato Sandwell. Sandwell utilizza i dati satellitari per mappare i fondali oceanici fin dagli anni '90 ed è stato uno dei ricercatori responsabili della mappa dei fondali marini basata sull'analisi SWOT, pubblicata sulla rivista Science nel dicembre 2024.

La visualizzazione SWOT migliorata fornisce inoltre ai ricercatori maggiori informazioni sulla storia geologica del pianeta. "Le colline abissali sono la formazioni geologica più abbondante sulla Terra e coprono circa il 70 percento del fondale oceanico", ha affermato Yao Yu, oceanografo presso lo Scripps Institution of Oceanography e autore principale dello studio.

"Queste colline sono larghe solo pochi chilometri, il che le rende difficili da osservare dallo spazio. Siamo rimasti sorpresi che SWOT sia riuscita a osservarle così bene." Le colline abissali si formano in fasce parallele, simili a dorsali ondulate, dove le placche tettoniche si allontanano. L'orientamento e l'estensione delle bande possono rivelare come le placche tettoniche si sono spostate nel tempo.

Le colline abissali interagiscono anche con le maree e le correnti oceaniche profonde in modi che i ricercatori non hanno ancora pienamente compreso.

Mappe del NASA Earth Observatory, NEO, di Michala Garrison con dati SWOT forniti da Yu, Y., et al. (2024). Video dello Scientific Visualization Studio della NASA. Articolo di Jane Lee/Jet Propulsion Laboratory, adattato per NEO.