C’è un quadro, esposto alla Neue Pinakothek di Monaco, che dà l’idea dell’energia che colpisce una spiaggia durante una mareggiata: è I cavalli di Nettuno di Walter Crane (1892). Il dio del mare arriva sulla costa su un cocchio trainato da un’infinità di cavalli che, con le zampe anteriori, simulano un frangente che si abbatte sulla spiaggia.
Ma come si formano i cavalloni? Le onde in alto mare hanno forme molto più dolci, e solo se le loro creste vengono arruffate dal vento diventano spumeggianti. L’acqua in un’onda si muove solo secondo orbite circolari di diametro progressivamente decrescente con l’aumentare della profondità, e quando questa è pari alla metà della lunghezza d’onda, l’orbita è talmente piccola e percorsa a una velocità così bassa che neppure ci si accorgerebbe che in superficie c’è una mareggiata.
Le onde si spostano, ma non l’acqua, le cui particelle ritornano ogni volta al punto di partenza. Quello che si muove è la forma della superficie del mare e non la massa d’acqua. È come se prendessimo una corda che ha un’estremità fissa e noi, con l’altro capo in mano, la facessimo oscillare: delle ondulazioni partirebbero dalla nostra mano e si propagherebbero in avanti, ma la corda rimarrebbe ferma. Lo stesso fanno le onde del mare: quando queste si avvicinano alla costa, le particelle che si muovono lungo le orbite vengono frenate dall’attrito con il fondale e l’onda, nel suo insieme, rallenta; questo fenomeno inizia a essere sensibile più o meno quando la profondità dell’acqua è proprio pari alla metà della lunghezza dell’onda.
L’onda procederà più lentamente, ma in un determinato tempo tutte le onde che si muovono al largo devono transitare anche dal punto che stiamo osservando. È come quando guardiamo una corsa di auto: nel rettilineo due macchine possono essere lontanissime, ma in curva sembra che la seconda abbia quasi raggiunto la prima. Il fatto è che la distanza, misurata come tempo, è uguale, solo che entrambe le macchine percorrono quel tratto di pista a una velocità minore.
Le onde si avvicinano l’una all’altra, ma nella loro “forma” deve essere racchiusa la stessa quantità di acqua: ecco che cresce la loro altezza. Sono però le particelle sul fondo che subiscono maggiormente l’attrito, mentre la cresta, che ne è più lontana, viene rallentata meno. L’onda, che al largo aveva un profilo simmetrico, tende a inclinarsi con il lato rivolto verso terra sempre più ripido, fino a che la cresta non ha più acqua per sorreggerla: ecco il “cavallo di Nettuno”!
Sono molte e complesse le trasformazioni che un’onda subisce nel suo movimento dal largo verso la costa, ma una è particolarmente evidente… anche se molti si sorprendono quando gli viene mostrata! Vicino a riva le onde sono delle increspature molto corte che si muovono su di una superficie quasi piatta: nel lungo cavo il pelo dell’acqua è leggermente più basso del livello medio del mare, ma in corrispondenza della cresta è molto più alto. Poggio e buca fanno pari, ma il poggio è alto e stretto e la buca bassa e larga!
Un’ultima curiosità: quant’è che frange un’onda? Alcuni studi dicono che questo avviene quando la sua altezza al momento di frangere è pari a 0,78 volte la profondità dell’acqua. Quindi, su un fondale di 1 metro frange un’onda di circa 80 centimetri.
Non tutte le onde danno però luogo a cavalloni (plunging): se il fondale antistante ha una debole pendenza, l’onda frange un po’ alla volta, formando una schiuma che si propaga verso riva (spilling). Se al contrario la pendenza è molto forte, l’onda non frange, ma risale e discende sulla battigia come avviene sul bordo inclinato di una vasca da bagno (surging); alcuni considerano anche un caso intermedio, nel quale l’onda che si prepara per dare luogo a un plunging collassa immediatamente davanti a se stessa, dando origine a una cascata di schiuma (collapsing). Ma niente è semplice sulle spiagge! Lo stesso fondale può presentarsi più o meno acclive in funzione della forma che assumono onde in arrivo, ossia del rapporto fra la loro altezza al frangimento e la loro lunghezza in acque profonde.
In molte spiagge il modo con il quale frangono le onde cambia in continuazione, ma non mi metterei in attesa di uno spilling su una ripida spiaggia in ghiaia, o di un surging su un litorale a debolissima pendenza E poi, detto fra noi, quest’ultimo non l’ho quasi mai visto!
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