bathymetry

La batimetria è la misura della profondità dell’acqua negli oceani, nei fiumi o nei laghi. Le mappe batimetriche assomigliano molto alle mappe topografiche, che usano linee per mostrare la forma e l’elevazione delle caratteristiche del terreno.

Sulle mappe topografiche, le linee collegano punti di uguale elevazione. Sulle mappe batimetriche, collegano punti di uguale profondità. Una forma circolare con cerchi sempre più piccoli al suo interno può indicare una fossa oceanica. Può anche indicare una montagna sottomarina.
Nei tempi antichi, gli scienziati conducevano misurazioni batimetriche gettando una corda pesante sul lato di una nave e registrando la lunghezza della corda che ci voleva per raggiungere il fondo del mare. Queste misurazioni, tuttavia, erano imprecise e incomplete. La corda spesso non viaggiava dritta verso il fondo del mare, ma era spostata dalle correnti. La corda poteva anche misurare la profondità solo un punto alla volta. Per ottenere un’immagine chiara del fondale marino, gli scienziati avrebbero dovuto prendere migliaia di misurazioni con la corda.
Più spesso, gli scienziati e i navigatori stimavano la topografia del fondo del mare. A volte, le colline e le valli del fondo marino erano facili da prevedere. Altre volte, una fossa oceanica o un banco di sabbia sorprendevano i navigatori. Questo poteva portare a pericoli per l’equipaggio di una nave e a perdite economiche se la nave colpiva il banco di sabbia e perdeva il suo carico.
Echo Sounders
Oggi, gli ecoscandagli sono usati per fare misure batimetriche. Un ecoscandaglio invia un impulso sonoro dallo scafo di una nave, o dal fondo, al fondo dell’oceano. L’onda sonora rimbalza alla nave. Il tempo che l’impulso impiega per lasciare e tornare alla nave determina la topografia del fondo marino. Più tempo impiega, più profonda è l’acqua.
Un ecoscandaglio è in grado di misurare una piccola area del fondo marino. Tuttavia, la precisione di queste misure è ancora limitata. La nave da cui vengono effettuate le misurazioni si muove, cambiando la profondità del fondo marino di centimetri o addirittura di piedi. I riflessi degli organismi sottomarini, come le balene, possono interrompere il percorso dell’onda sonora. Anche la velocità del suono in acqua varia, a seconda della temperatura, della salinità e della pressione dell’acqua. In generale, il suono viaggia più velocemente all’aumentare della temperatura, della salinità e della pressione. L’oceano ha diverse correnti, con diverse temperature e salinità. Il costante movimento dell’oceano rende difficile la batimetria.
Per affrontare questi problemi, gli ingegneri hanno sviluppato gli ecoscandagli multibeam. Gli ecoscandagli multibeam sono caratterizzati da centinaia di fasci molto stretti che inviano impulsi sonori. Questa serie di impulsi fornisce una risoluzione angolare molto alta. La risoluzione angolare è la capacità di misurare diversi angoli, o punti di vista, di un singolo oggetto. Avere un’alta risoluzione angolare significa che una singola caratteristica del fondale marino, come la cima di una montagna sottomarina, potrebbe essere misurata da una varietà di angoli, sia dai lati che dalla cima.
Gli ecoscandagli multifascio correggono i movimenti della barca in mare, aumentando ulteriormente la precisione delle misure. Permettono anche agli scienziati di mappare più fondali in meno tempo di un ecoscandaglio a fascio singolo.
Gli ecoscandagli multifascio possono anche fornire informazioni sulle caratteristiche fisiche di un elemento del fondale. Per esempio, possono indicare se l’elemento è fatto di sedimenti duri o morbidi. Se il materiale è duro, il segnale dell’ecoscandaglio tornerà più forte.

Molte scoperte interessanti sono state fatte dalla tecnologia batimetrica. Per esempio, migliaia di montagne sottomarine sono state scoperte nell’Oceano Pacifico centrale, vicino allo stato americano delle Hawaii. Queste montagne sottomarine, chiamate la catena Hawaii-Emperor Seamount, si innalzano di 1.000 o più metri (3.280 piedi) sopra il fondo del mare. Gli scienziati pensavano che fossero antichi vulcani, ma non potevano esserne sicuri. Usando strumenti batimetrici, campioni di rocce dalla cima di queste montagne sottomarine hanno confermato la teoria. Queste montagne sottomarine contenevano fossili di organismi che costruivano la barriera corallina e che vivevano in acque poco profonde durante il Cretaceo. Questi campioni hanno dimostrato che le montagne sottomarine si trovavano sopra l’acqua al tempo dei dinosauri.
Dati batimetrici
Il National Geophysical Data Center (NGDC) degli Stati Uniti e l’International Hydrographic Organization (IHO) misurano e archiviano dati batimetrici. Le loro misurazioni batimetriche supportano una navigazione sicura e proteggono gli ambienti marini in tutto il mondo.
Il NGDC, per esempio, crea modelli digitali di elevazione che vengono utilizzati per simulare gli tsunami. La presenza di trincee o montagne sottomarine può influenzare direttamente la forza e il percorso di uno tsunami o di un uragano. L’NGDC gestisce anche una banca dati digitale mondiale di misure batimetriche per conto dei paesi membri dell’Organizzazione idrografica internazionale.
L’IHO, con sede a Monaco, lavora per raggiungere l’uniformità delle carte nautiche, adottare metodi affidabili per effettuare rilievi oceanici e sviluppare le scienze nel campo dell’idrografia. L’idrografia è lo studio della profondità e delle caratteristiche dell’acqua. La batimetria è una parte dell’idrografia. È una parte integrante di questa scienza di rilevamento e cartografia dei corpi idrici.