Sono ormai otto giorni che siamo a bordo dell’Atlantis ed è arrivato finalmente il tempo di prendere delle misure. I primi a farlo saranno i ricercatori di fisica oceanografica, guidati da Andreas Thurnherr del Lamont e da James Ledwell del Whoi. Thurnerr, oltre a essere il leader del gruppo di ricerca, è anche il responsabile delle misure fatte con la Ctd e i due Ladcp.
La Ctd è uno strumento che permette di misurare alcune quantità molto importanti in oceanografia. Vi sono dei sensori per la misura della conduttività, della temperatura e della profondità dell’acqua contenuta nelle varie bottiglie. Mentre la Ctd è uno strumento utilizzato oramai da molti decenni, la storia del Ladcp è piuttosto recente. Si tratta di uno strumento composto da una sonda che emette segnali acustici lungo la verticale a una determinata frequenza, in genere 150 o 300 kHz. Ogni secondo un impulso viene trasmesso nell’acqua e l’eco di ritorno viene raccolto da quattro sensori. La variazione in frequenza dovuta all’effetto Doppler viene trasformata in una stima sulla velocità. Così è possibile misurare le variazioni della densità dell’acqua marina al variare della posizione geografica e della profondità. Informazioni indispensabili anche per esperimenti che verranno effettuati nelle prossime settimane.
A occuparsi della Ctd saranno quattro persone: la responsabile, Xiaorui Guan – soprannominata Amy perché nessuno riesce a pronunciare correttamente il suo complicatissimo nome cinese – una dottoranda del Lamont; Alice Kohli, una simpaticissima ragazza di Zurigo che farà uno stage di sei mesi con Thurnherr; Ledwell e la sottoscritta. Io cercherò di aiutare quanto posso, in quanto, in realtà sono responsabile, nonché unica operatrice, dei Ladcp.
Essendo i primi a dover iniziare le misure e non avendo molto tempo a disposizione, lavoriamo come matti per mettere a punto gli strumenti e assicurarci che tutto funzioni. In realtà la spedizione è iniziata all’insegna di alcune disavventure. Infatti, il giorno prima della partenza, durante l’inventario del materiale che ci era stato fornito, mi sono resa conto che mancavano gli standard di acqua marina per la calibrazione del PortaSal, lo strumento che misura la conduttività e temperatura dei campioni d’acqua. Non solo, il giorno dopo, proprio poche ore prima della partenza, abbiamo scoperto che mancavano addirittura le bottiglie dove i campioni d’acqua dovranno essere travasati e conservati.
“Questo è quello che succede quando ti porti dietro strumenti prestati da qualcun altro e non i tuoi”, è stato il commento serrato di Thurnherr. Insomma, c’è stata decisamente un po’ di tensione sia per Andreas, che per le “Ctd girl”, come oramai ci chiamano tutti, per la paura di partire, senza poter compiere alcuna misura… Fortunatamente Andreas ha un amico allo Scripps Institute, forse l’istituto più importante al mondo per l’oceanografia, dove siamo corsi a recuperare gli oggetti che ci mancavano. Se li avessimo ordinati in un negozio, non li avremmo mai ricevuti in tempo. Lo Scripps ricorda un po’ la Sissa di Trieste, con tutti questi edifici arroccati a strapiombo sul mare. Sarà però che negli States hanno più soldi che dalle nostre parti, ma lo Scripps con i suoi edifici e gli spazi comuni, pieni di fiori e di piante, mi sembra addirittura più bello della Sissa.
Dopo aver risolto il problema delle bottiglie, sia quelle di metallo sia quelle di vetro, fatto l’inventario di tutto il materiale che era contenuto dentro i 10 enormi scatoloni degli strumenti, montato il PortaSal, ed esserci assicurate che tutti gli strumenti fossero funzionanti, incluso il computer e il software per l’analisi dei dati dei Ladpc, e aver bloccato tutti questi oggetti con delle corde da arrampicata, per evitare che si muovessero in caso di mare mosso, abbiamo iniziato il nostro viaggio. E ora, alla seconda settimana di navigazione, siamo pronti a montare gli strumenti.
I Ladcp e la Ctd sono stati montati su una specie di scheletro cilindrico di metallo. La Ctd, è stata ancorata alla base della struttura metallica, mentre le otto bottiglie di metallo per la campionatura dell’acqua marina sono state poste longitudinalmente e fissate ai pali metallici. Questi oggetti, insieme allo scheletro, vengono tutti assieme chiamati Ctd rosette. Nel centro del sistema, sempre longitudinalmente, è stata ancorata la batteria per il funzionamento dei Ladcp. Che è talmente pesante che per montarla c’è voluta la collaborazione di sei persone. La due teste di questo strumento sono invece state fissate su due degli anelli di metallo posti longitudinalmente alla rosette. Quella in basso, chiamata downlooker, manderà segnali acustici verso il basso, mentre quella in alto, chiamata uplooker, li manderà in alto. Una struttura piuttosto ingombrante, tanto che le misure verranno prese di notte, per non interferire con gli esperimenti dei biologi e le immersioni del sottomarino.
Per la rilevazione delle misure è assolutamente necessaria la presenza di almeno quattro persone contemporaneamente: tre per la gestione delle varie operazioni, più il tecnico del Whoi, che aiuterà a calare lo strumento in acqua e a riprenderlo, oltre che a fermarlo a quote stabilite, per riempire le bottiglie di metallo di acqua. Inoltre, anche una persona della ciurma dovrà ad aiutarci con un sistema di carrucole fissate alla rosette, che permetteranno l’immersione e il recupero della struttura. Durante queste fasi siamo tenuti a indossare giubbotti di salvataggio, elmetti e scarponi dalla punta di metallo per questione di sicurezza.
È il 30 di ottobre quando cominciamo a prendere misure. Fortunatamente Amy riesce a superare il suo mal di mare e mi viene ad aiutare; Alice invece non ce la fa e al suo posto ci sono Ledwell e Thurnherr che, dal momento che si tratta della prima serie di misure, vuole comunque essere presente per assicurarsi che impariamo bene come far funzionare gli strumenti, gestire tutte le operazioni, cominciare l’analisi preliminare dei dati.
Amy e io siamo un po’ tese questo primo pomeriggio. È per entrambe la prima volta. Ma già dopo solo un paio di notti ci sentiamo completamente a nostro agio, e tutte le operazioni diventano non solo routine ma persino divertenti. Nel frattempo Alice si sente fortunatamente meglio. A regime tutto funziona in maniera abbastanza automatizzata. Prima di calare la rosette dobbiamo seguire rigide procedure per la preparazione degli strumenti. Ed essere sicure che funzionino. Quando gli strumenti sono in acqua due di noi, in genere Amy e Alice, si siedono nel laboratorio dei computer – allietate dalla musica del loro iPod – davanti agli schermi per controllare i profili verticali di temperatura, conduttività e varie altre misure. E decidono a che quota fermare la struttura per prendere i campioni d’acqua. Nel frattempo io sono seduta nella stessa stanza e scrivo dei programmi che mi serviranno per l’analisi dei dati, oppure mi alterno con una di loro. Subito dopo il recupero della rosette, devo correre a connettere le teste dei Ladcp al computer, per il trasferimento dei dati. Poi mi occupo di spegnere lo strumento, con particolare attenzione alla cura della batteria. Se certe procedure non vengono seguite propriamente, rischio di creare una bomba a idrogeno e di far saltare l’Atlantis in aria, con tutti noi a bordo…
Una volta che mi sono assicurata di aver eseguito bene tutte le operazioni, mi metto ad aiutare le ragazze a svuotare le bottiglie di metallo dall’acqua marina e a versare il loro contenuto dentro quelle di vetro. Le stesse che avevamo recuperato all’ultimo minuto allo Scripps. Questa è l’operazione che mi piace di più in assoluto. L’acqua marina che fuoriesce dalle bottiglie è fresca e mi sembra quasi frizzante. Addirittura, ho l’impressione di poter distinguere la temperatura dell’acqua proveniente dalle varie quote: più fredda è maggiore è la profondità a cui è stata presa. Ovviamente, questa deve essere una sorta di illusione, dubito di poter davvero distinguere.
Il numero di casts, come vengono chiamate queste serie di misure, per notte dipende da diversi fattori: da quanto è alta la dorsale est-pacifica nel punto dove abbiamo immerso la rosette, da quanto riusciamo a convincere Dave a far andare più velocemente la carrucola che sostiene la corda per l’immersione della rosette, e da quanto siamo veloci nelle operazioni di scarico e recupero della rosette, con tutte le altre operazioni connesse. In media occorrono due ore per far calare la rosette fino alla cima della cresta della dorsale e altrettante per farla risalire. In genere due casts successive non avvengono nello stesso posto, e occorre del tempo perché la nave raggiunga la stazione successiva. Infine, spesso ci sono altri contrattempi, per cui in media riusciamo a fare due-tre casts per notte.
In questa seconda settimana abbiamo iniziato l’analisi dei primi dati della Ctd e della Ladcp: a parte per un paio di casts e la rottura di una delle teste del Ladcp, entrambi gli strumenti hanno funzionato in maniera più che soddisfacente. Confrontando i dati della Ctd con quelli presi nel 1989 nelle stesse stazioni durante la campagna di misura Woce, sembrerebbe che la salinità sia aumentata. Questo risultato, se confermato da un’analisi più dettagliata, implicherebbe che a parità di temperatura, l’acqua marina in queste zone sta diventando più densa. Il che avrebbe conseguenze sulle correnti circolatorie dell’oceano.
Per quanto riguarda i dati di Ladcp, invece, essi confermerebbero quanto predetto da un semplice modello di circolazione in queste zone. E cioè che in prossimità della cresta della dorsale, a circa 2500 metri sotto il livello del mare, la velocità dell’acqua marina lungo l’asse della dorsale è diretta trasversalmente all’asse, da est verso ovest; mentre la velocità trasversale all’asse è diretta, rispettivamente, da nord verso sud ad est dell’asse, e da sud verso nord ad ovest dell’asse stesso. Lo studio di questi andamenti è importante per capire come le larve delle popolazioni che vivono nei pressi delle sorgenti idrotermali si spostino da un sito a un altro. Inoltre, il fatto che un semplice modello possa predire la circolazione locale, sarà in futuro di grande aiuto ai biologi marini nel cercare di quantificare questi spostamenti.
