Affanno sotto la chiglia: Perché il Mar Baltico sta esaurendo l'aria in profondità

La probabilità di un massiccio afflusso di ossigeno nel Mar Baltico era dell'80% all'inizio del 2026. Il dottor Michael Naumann dell'Istituto Leibniz per la ricerca sul Mar Baltico di Warnemünde (IOW) spiega perché ciò non è avvenuto. Uno sguardo ai processi invisibili dalle profondità del Mar Baltico.

All'inizio dell'anno, i media hanno riferito dell'imminenza di un importante scambio di ossigeno nel Mar Baltico. Di cosa si tratta?

Quest'inverno molta acqua è uscita dal Mar Baltico. Ciò significa che i venti orientali hanno spinto l'acqua del Mar Baltico a basso contenuto di ossigeno nell'Atlantico per un lungo periodo di tempo. Ecco perché il 5 febbraio abbiamo avuto una acqua bassa storica. Meno 67 centimetri rispetto al livello medio dell'acqua è un minimo storico. Questa è in realtà la posizione di partenza perfetta per il successivo afflusso di acqua ricca di ossigeno e più salata dall'Atlantico settentrionale.

Alla luce dei dati relativi a simili scenari di afflusso in passato, la probabilità di una forte intrusione di acqua salata è stata ipotizzata all'80%. L'afflusso di acqua salata dal Mare del Nord fornisce a sua volta l'ossigeno, che raggiunge in particolare le regioni più profonde del Mar Baltico. L'acqua salata è fondamentalmente la compagnia di trasporto dell'ossigeno dall'Atlantico settentrionale alle acque profonde del Mar Baltico.

Cosa ci può dire ora, c'è stato un grande afflusso di ossigeno?

No! Lo possiamo vedere chiaramente dai nostri dati. In realtà abbiamo avuto un piccolo afflusso. Piccole quantità di acqua ricca di ossigeno e ad alto contenuto di sale sono entrate nel Mare di Arkona, a nord-est di Rügen, attraverso l'Öresund. Purtroppo, non si tratta di un volume d'acqua sufficiente per un evento importante, ma piuttosto di un afflusso di acqua salata di intensità medio-bassa. Nelle prossime settimane sarà interessante vedere se l'acqua in entrata riuscirà a raggiungere le regioni più orientali del Mar Baltico.

Perché è fallito?

Ci sono diversi fattori in gioco. Fondamentalmente, possiamo dire che il fallimento è dovuto alla mancanza di venti occidentali. Dopo il forte vento da est di gennaio e febbraio, il tempo si è calmato. Sarebbe stato normale avere il nostro tipico nord tedesco da 3 a 5 gradi, freddo e umido con vento. Questo tempo si verifica spesso quando le aree di bassa pressione provenienti dall'Atlantico settentrionale si spostano sul nord Europa e creano venti occidentali. In definitiva, questo sarebbe stato il tempo di cui avevamo bisogno, e per diverse settimane.

Quali sono gli altri fattori?

Per capire perché sono necessari venti occidentali di lunga durata per spingere l'acqua salata e ossigenata dall'Atlantico al Mar Baltico, è importante conoscere l'aspetto del fondale del Mar Baltico. È fondamentalmente diviso in una catena di bacini successivi, come i bacini di Arkona, Bornholm e Gotland. I rilievi tra di essi, noti anche come sills, impediscono all'acqua salata pesante di fluire senza ostacoli lungo il fondo nelle regioni più profonde del Mar Baltico. Ne sono un esempio il Darss Sill e lo Stolperrinne.

Di conseguenza, per superare queste soglie è necessario un grande volume d'acqua. Se si osserva il profilo di profondità del Mar Baltico da un lato, si notano sempre queste soglie. Si può immaginare come i bordi di una vasca da bagno: prendiamo delle vasche, le mettiamo una accanto all'altra e l'acqua deve sempre fluire da una vasca all'altra. Per farlo, ho bisogno di un volume sufficiente affinché l'acqua possa scorrere oltre i bordi della vasca.

Dove sono i maggiori ostacoli da superare?

Ce ne sono diversi. Un grande bordo di bagno, in particolare, è la soglia tra la piscina di Bornholm e la Stolper Rinne. Si tratta della cosiddetta Stolper Schwelle. La profondità è di 58 metri. Tuttavia, il bacino di Bornholm, più a ovest, ha una profondità d'acqua di quasi 95 metri. Per superare questa differenza di 37 metri sono necessari circa 170 chilometri cubi di acqua in entrata. Una tale quantità d'acqua non può essere spinta in un giorno dai venti ascensionali oltre le soglie del Mar Baltico occidentale per poi sprofondare nelle acque profonde del bacino di Arkona. In totale, abbiamo bisogno di circa sei giorni di afflusso e di acqua con un contenuto salino di almeno 17 grammi per chilogrammo di salinità al Darss Sill. Purtroppo, questo non è stato possibile con le condizioni meteorologiche degli ultimi mesi.

In futuro potrebbero verificarsi eventi naturali più frequenti, come le morie di pesci, se lo scambio di ossigeno continuerà a non funzionare?

Bisogna fare attenzione, si tratta di correlazioni che non si adattano direttamente. In generale, l'acqua del Mar Baltico è divisa in due strati. Uno è l'acqua superficiale, che tende ad avere un basso contenuto di sale, e l'acqua profonda, che è più ricca di sale e affonda a causa della sua maggiore densità. L'ossigeno viene costantemente introdotto nelle acque superficiali attraverso l'atmosfera, ad esempio attraverso il vento e il rimescolamento della temperatura.

L'acqua viene trasportata dall'alto verso il basso all'interno della superficie dell'acqua, che si riscalda e si raffredda nel corso dell'anno. Questo funziona come un circuito di riscaldamento in una casa o in un lago d'acqua dolce, in cui l'acqua viene spostata tra la superficie e il fondo attraverso le variazioni di temperatura. Nel Mar Baltico, tuttavia, questo processo si ferma allo strato salino; le acque profonde non possono essere aerate oltre questo limite e dipendono da afflussi sporadici di acqua salata dal Mare del Nord. Ed è questa la distinzione importante.

La moria di pesci al largo della costa è legata a un altro processo. Si verifica alla fine dell'estate, quando l'ossigeno sul fondo nelle regioni marine meno profonde si esaurisce e le acque superficiali vengono allontanate dalla costa da rari eventi di vento. In questo caso, le acque profonde, che in questo periodo dell'anno sono povere di ossigeno, possono risalire in superficie per un breve periodo, limitando così l'habitat degli organismi che respirano.

Quindi l'acqua profonda a basso contenuto di ossigeno dei bacini centrali del Mar Baltico non raggiunge affatto la superficie?

Corretto. Lo strato salino è un forte confine tra acque superficiali e profonde, chiamato anche aloclino. Significa che non c'è scambio di gas tra le acque superficiali e quelle profonde. Ad esempio, l'aloclino nel bacino di Bornholm è profondo circa 50 metri e nel bacino di Gotland circa 70-80 metri. Finché le precipitazioni nella nostra zona climatica saranno sufficienti e l'acqua dolce verrà trasportata dai fiumi e dai laghi nel Mar Baltico, il termoclino rimarrà nello stesso punto e l'acqua povera di ossigeno non potrà salire ulteriormente né raggiungere le coste.

Quindi i fenomeni che percepiamo come marinai sono principalmente legati alla natura delle acque superficiali?

Sì, purtroppo la carenza di ossigeno nelle profondità del Mar Baltico viene spesso accomunata a quella delle acque basse vicino alla costa, anche se di per sé non hanno molto a che fare l'una con l'altra. In effetti, il contenuto di ossigeno ristagna al di sotto dei 70 metri di profondità. Tuttavia, la carenza di ossigeno nei bacini profondi non ha nulla a che fare con i processi costieri e a breve termine, ma è naturalmente determinata dalle caratteristiche del Mar Baltico.

Quando si parla di una grande moria di pesci nel contesto di una carenza di ossigeno nel Mar Baltico, ci si riferisce alle acque profonde vicino alla costa. Se c'è una mancanza di ossigeno nelle acque poco profonde del Mar Baltico, si tratta di un fenomeno locale e non ha nulla a che fare con le aree più grandi dei bacini centrali del Mar Baltico. Non bisogna confondersi.

Come si è sviluppato il trend delle acque profonde del Baltico negli ultimi anni?

Il deficit di ossigeno sta diventando sempre più evidente soprattutto nel Mar Baltico profondo. Tuttavia, l'area interessata da questo fenomeno non sta cambiando. Varia in una certa misura, ma l'area massima di 70.000-80.000 chilometri quadrati è stata raggiunta già negli anni Settanta. Ciò è dovuto alla copertura dello strato di sale. Finché piove abbastanza e lo strato d'acqua superficiale non si assottiglia, non cambierà nulla.

Ciò che abbiamo potuto osservare, tuttavia, è il raddoppio circa dei tassi di esaurimento dell'ossigeno negli ultimi 30 anni. Ciò significa che la stessa quantità di ossigeno che oggi raggiunge le profondità del Mar Baltico viene consumata due volte più rapidamente di prima. Ciò è in parte dovuto alla grande quantità di materia organica non decomposta depositata sul fondo marino, che porta a un elevato consumo di ossigeno come risultato dei processi di decomposizione. Queste sono le conseguenze dell'elevato apporto di nutrienti da parte dell'uomo nel mare attraverso i sistemi fluviali.

A partire dagli anni '40, in agricoltura sono stati utilizzati sempre più fertilizzanti che non vengono completamente assorbiti dalla crescita delle piante. I fertilizzanti in eccesso finiscono nelle acque dei fiumi attraverso le falde acquifere e poi nel mare. Lì, il maggiore apporto di nutrienti stimola la crescita del plancton nelle acque superficiali. Questo si verifica ciclicamente a partire dalla primavera e si spegne nuovamente in autunno. Il plancton morto scivola quindi sul fondo e deve essere decomposto. Questo processo consuma molto ossigeno.

Cosa si sta facendo per combattere l'influenza dell'uomo?

Dalla metà degli anni '70, la Commissione di Helsinki è un'associazione di tutti i Paesi che si affacciano sul Mar Baltico, che cerca di migliorare lo stato ambientale del Mar Baltico. Fornisce analisi a livello politico su cui si basano le misure ambientali. Gli indicatori sono sviluppati insieme a noi nella comunità scientifica e ogni Stato confinante ha la sua voce.

Che cosa è stato realizzato da allora?

In base alle linee guida della Commissione di Helsinki, dall'inizio degli anni '90 i nutrienti sono stati ridotti in modo massiccio in agricoltura. È qui che la scienza agricola incontra la ricerca marina. Se riusciamo a garantire che venga applicata solo la quantità di fertilizzanti che le piante possono assorbire completamente, nulla finirà nelle acque sotterranee attraverso il suolo. Se consideriamo i modelli ecosistemici basati sui dati di misurazione e ipotizziamo l'attuazione di misure ambientali, vedremo i primi effetti a partire dal 2050 circa. Dobbiamo quindi continuare ad aderire alla riduzione dei nutrienti.