Mareele: de ce urcă și coboară nivelul oceanelor

Mareele sunt ridicările și coborârile regulate ale nivelului mării, produse în principal de atracția gravitațională a Lunii. Când nivelul urcă, spunem că este flux; când coboară, este reflux. Pe unele litorale diferența dintre cele două poate trece de zece metri, iar bărcile rămân pe uscat ore în șir, apoi plutesc din nou.

Mareele nu au nimic de-a face cu mișcările scoarței, cum sunt cele din Tectonica plăcilor: cum se mișcă și se ciocnesc continentele sau din Cutremurele: cum se produc și ce înseamnă magnitudinea; ele vin din spațiu, nu din interiorul planetei. La prima vedere pare ciudat că Luna, aflată la sute de mii de kilometri, poate mișca apa oceanelor. Explicația nu este însă doar „atracție”, ci diferența dintre atracția resimțită în puncte diferite ale planetei. Odată ce o înțelegi, restul fenomenului devine logic.

Cum produce Luna mareele?

Luna produce mareele pentru că atrage mai tare partea Pământului care îi este mai aproape și mai slab partea îndepărtată. Forța gravitațională scade cu distanța, așa cum se vede în Gravitația: de ce cad obiectele și cum se mișcă planetele. Apa din oceanul de pe fața Pământului îndreptată spre Lună este atrasă puțin mai puternic decât centrul planetei, deci se ridică spre ea. Pe partea opusă, apa este atrasă mai slab decât centrul, așa că „rămâne în urmă” și formează tot o umflătură.

Rezultă două bulgări de maree, unul orientat spre Lună și unul în partea opusă. Pământul se rotește sub ele o dată la 24 de ore, așa că un punct de pe coastă trece prin ambele bulgări și are, în mod obișnuit, două fluxuri și două refluxuri pe zi.

De ce nu apar fluxurile la aceeași oră în fiecare zi?

Pentru că și Luna se mișcă pe orbita ei în jurul Pământului, în același sens cu rotația planetei. Ca să ajungă din nou sub Lună, un punct de pe Pământ trebuie să se rotească puțin peste 24 de ore, aproape 24 de ore și 50 de minute. De aceea fiecare flux apare cu aproximativ 50 de minute mai târziu decât în ziua precedentă, iar intervalul dintre două fluxuri consecutive este de circa 12 ore și 25 de minute. Poziția Lunii pe cer și fazele ei sunt explicate în Fazele Lunii: de ce își schimbă Luna forma pe cer.

Cum influențează Soarele mareele?

Soarele produce și el maree, dar efectul lui este de aproape jumătate din al Lunii. Masa lui este uriașă, însă distanța mare face ca diferența de atracție între fața apropiată și cea îndepărtată a Pământului să fie mică. Cele două efecte se adună sau se scad, în funcție de poziția relativă a celor trei corpuri.

Ciclul se repetă aproximativ la două săptămâni. Pe litoral, pescarii și cei care merg la plajă urmăresc tabelele de maree tocmai pentru a ști când apa se retrage mult sau când urcă peste dune.

De ce sunt mareele mai mari în unele locuri?

Amplitudinea mareei depinde mult de forma țărmului și a bazinului marin, nu doar de poziția Lunii. În largul oceanului diferența este de regulă mică, în jur de un metru. Lângă coastă, apa este comprimată de fundul care urcă și de golfurile care se îngustează, așa că amplitudinea poate crește mult. Unele golfuri au o formă și o adâncime care intră în rezonanță cu perioada mareei, ca un leagăn împins la momentul potrivit, iar apa urcă în ele cu peste cincisprezece metri, ca în Golful Fundy din America de Nord.

În alte locuri, mareele aproape nu se văd. Mările închise, precum Marea Neagră sau Marea Baltică, sunt prea mici ca să formeze bulgări de maree apreciabili, așa că variațiile sunt de ordinul câtorva centimetri și sunt acoperite de efectul vântului și al presiunii atmosferice. Pe litoralul românesc nivelul se schimbă mai mult din cauza furtunilor decât a Lunii. Pe coastele Atlanticului, în schimb, diferența dintre flux și reflux se vede foarte clar.

Există maree și pe uscat?

Da, scoarța solidă a Pământului se deformează și ea ușor sub atracția Lunii și a Soarelui. Este vorba de așa-numitele maree terestre, în care suprafața solului urcă și coboară cu zeci de centimetri pe zi. Nu le simți, pentru că întreaga zonă din jurul tău se mișcă împreună cu tine, dar aparatele foarte sensibile le măsoară. Forțele interne care deformează roca sunt cele descrise în Pământul explicat: structura, rocile și forțele interne.

Ce efecte au mareele asupra vieții și a oamenilor?

Mareele modelează ecosistemele de pe țărm. Zona dintre nivelul fluxului și al refluxului, numită zona intertidală, este un mediu dificil: organismele trebuie să reziste când sunt acoperite de apă sărată și când rămân la aer, la soare și la ploaie. Crabi, scoici, alge și stele de mare trăiesc aici și sunt organizate pe benzi, în funcție de cât timp pot sta fără apă. Funcționarea acestor comunități e legată de principiile din Ecosistemele: lanțul trofic și echilibrul din natură.

Oamenii au folosit mereu mareele: porturile se planifică după ele, navele intră în golfuri mici doar la flux, iar în unele locuri s-au construit centrale mareomotrice, care transformă energia apei în curent electric. Principiul transformării energiei cinetice în electricitate se regăsește în Energia: formele ei și legea conservării pe înțeles.

Încetinește Luna rotația Pământului?

Da, foarte puțin. Frecarea apei de maree cu fundul oceanelor consumă energie de rotație, deci ziua se lungește cu fracțiuni de secundă în sute de mii de ani. În schimb, Luna primește energie și se îndepărtează de Pământ cu aproximativ 3,8 centimetri pe an, un ritm măsurat cu reflectoare lăsate pe suprafața lunară și cu laseri trimiși de pe Pământ. Efectul este real, dar prea lent ca să se vadă într-o viață omenească.

Pe aceeași temă, citește și Tsunami: cum se formează și de ce valurile devin uriașe.