Mareele Pământului sunt influențate de mai mult decât Luna și se schimbă odată cu încălzirea planetei
În unele regiuni, marea abia urcă și coboară între flux și reflux. În altele, diferența este dramatică. Pe coasta Kimberley din vestul Australiei, amplitudinea mareelor poate depăși 10 metri, aproximativ înălțimea unei clădiri cu trei etaje. Mareele modelează liniile de coastă, ecosistemele marine și comunitățile costiere și influențează chiar topirea platformelor de gheață antarctice. De ce sunt însă mareele atât de mari în anumite locuri și atât de mici în altele și cum se vor schimba pe măsură ce oceanele se transformă?
Atracția Lunii și a Soarelui
Luna și Soarele produc maree prin atracția gravitațională. Soarele este mult mai masiv, dar Luna este mult mai aproape, așa că influența sa asupra mareelor oceanice este mai puternică. Atracția Lunii scade cu distanța: este maximă pe partea Pământului orientată spre Lună și minimă pe partea opusă. Această diferență deformează atât Pământul solid, cât și oceanele, dar efectul este mai vizibil în apă, care se mișcă mai liber decât roca. În imagine simplificată, apar două umflături largi de maree: una pe partea orientată spre Lună, alta pe partea opusă, deoarece Luna atrage centrul Pământului mai puternic decât apa aflată mai departe. Pe măsură ce Pământul se rotește, diferite locuri intră și ies din aceste zone cu nivel ridicat al mării, ceea ce explică de ce multe locuri au două fluxuri și două refluxuri pe zi. Soarele are un efect similar, dar mai slab. Când Soarele, Luna și Pământul se aliniază, efectele se întăresc și apar mareele vive, cu amplitudini mai mari. Când Soarele și Luna formează un unghi drept, efectele se compensează parțial și apar mareele moarte, cu amplitudini mai mici.
Mai mult decât gravitația
Mareele măsurate cu instrumente costiere și sateliți arată foarte diferit de acest tablou cu două umflături. Continentele întrerup oceanele, iar apa se mișcă înainte și înapoi în bazinele oceanice. În multe bazine, mareele se rotesc în jurul unor puncte unde variația nivelului este aproape zero, numite puncte amfidromice. Amplitudinile devin de obicei mai mari departe de aceste puncte. Geometria coastelor poate amplifica mareele prin rezonanță: fiecare golf are un ritm natural de oscilație a apei, determinat de formă și adâncime. Când acest ritm se potrivește cu cel al mareelor locale, fiecare mișcare o întărește pe următoarea. Rezonanța contribuie la mareele excepțional de mari din Kimberley și din golful Fundy din Canada, unde amplitudinea poate atinge 16 metri. Munții și crestele submarine influențează și ele mareele. Când mareele curg peste un fund marin accidentat, o parte din energie se transformă în unde interne. Relieful complex al arhipelagului indonezian generează unde interne puternice care, atunci când se sparg, pot produce amestec oceanic și pot ajuta la distribuirea căldurii și nutrienților. Unele unde interne se sparg aproape de locul formării, altele călătoresc mii de kilometri și exercită forțe asupra mareelor de suprafață. În funcție de moment, aceste forțe pot acționa ca o frână sau ca un arc, extrăgând energie din maree sau restituind-o mai târziu. Majoritatea modelelor de maree ignoră acest efect de arc. Un studiu recent arată că includerea lui permite reproducerea precisă a mareelor observate fără simularea directă a undelor interne, care consumă multă putere de calcul. Îmbunătățirea ar putea face modelele mai eficiente și mai fiabile pentru reconstituirea mareelor din trecut și pentru predicții viitoare.
Mareele într-un ocean în schimbare
Isaac Newton a explicat mareele prin gravitație în 1687. Peste trei secole mai târziu, oamenii de știință continuă să descopere cum evoluează mareele odată cu oceanele. Schimbările climatice ridică nivelul mării și modifică liniile de coastă, încălzesc stratul superior al oceanului și îl fac mai stratificat. Aceste schimbări pot afecta dimensiunea mareelor. Măsurătorile sugerează deja că mareele se modifică, iar schimbările de stratificare ar putea explica o parte din aceste variații. Modelele oceanice îmbunătățite surprind mai detaliat undele interne, iar sateliții noi pot măsura mareele în regiuni costiere complexe, greu de observat din spațiu. Pentru comunitățile costiere, înțelegerea schimbării mareelor devine tot mai importantă. La Lakes Entrance, una dintre cele mai expuse comunități costiere din Victoria, modificările amplitudinii mareelor au fost principala cauză a creșterii inundațiilor. Consiliul local solicită 4 milioane de dolari pentru modernizarea drenajului, pentru a proteja locuințele și afacerile și a sprijini dezvoltarea viitoare. Predicții mai bune ale mareelor viitoare ar putea ajuta comunitățile să se pregătească pentru inundații, să reducă pagubele și să planifice mai sigur dezvoltarea costieră.
