Mammiferi terrestri ed ambiente sottomarino: uno strano connubio

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livello elementare
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ARGOMENTO: SUBACQUEA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Ambiente

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Oggi incominciamo una serie di articoli scritti da Luca Cicali, autore che abbiamo già incontrato in passato commentando la sua ultima opera ” Oltre la curva “. Cicali ci guiderà con articoli periodici nel mondo della subacquea tra fisica, ambiente e tecnica, travasando la sua notevole esperienza con uno stile sempre scorrevole e piacevole. Buona e attenta lettura di questo primo articolo sullo strano connubio tra Uomo e ambiente sottomarino.

foto @andreamucedola

Sott’acqua

Al di sotto della superficie del mare tutto è contro di noi mammiferi terrestri; in breve tempo, appena facciamo capolino sotto la superficie, ci accorgiamo quanto il nostro organismo si sia adattato all’ambiente esterno e non all’acqua. 

foto @andreamucedola

I nostri sensi, perfettamente funzionanti quando siamo immersi nell’aria, vengono ingannati e messi a dura prova sostituendo l’aria con acqua. Appena ci immergiamo, il nostro Il peso si annulla; pochi metri e la pressione aumenta velocemente e la densità e viscosità dell’acqua si oppongono al nostro avanzamento obbligandoci a movimenti lenti e misurati. Iniziamo a perdere calore velocemente; attorno ai 15 gradi di temperatura l’aria ci appare fresca, l’acqua invece gelida. La vista diviene imprecisa e sfocata, la luce è ridotta e i colori falsati, ogni variazione di quota riduce ulteriormente la quantità di luce e ne altera il colore; velocemente ci avvolge un blu cupo. Anche le acque più cristalline pongono un limite alla visuale che non supera qualche decina di metri. Anche i suoni ci arrivano più intensi ed in parte distorti; l’aria ci giunge attraverso un tubo direttamente in bocca, secca e fredda, mentre il naso è quasi inutilizzabile.  

La respirazione diviene più lenta e profonda, il suo delicato e complesso meccanismo si modifica, l’ossigeno satura l’emoglobina e si scioglie nel plasma, l’efficienza con cui viene eliminata l’anidride carbonica si riduce, aumenta l’azoto disciolto nei tessuti. Presto esauriremo la nostra scorta d’aria e, risalendo dovrà tornare docilmente allo stato gassoso, costringendoci al rispetto delle procedure decompressive. L’efficienza e precisione con la quale il nostro sistema nervoso scambia i suoi segnali si altera, rallentano i nostri riflessi e ci affligge una sottile ebbrezza, mentre l’amico ossigeno, il gas della vita, va tenuto sotto controllo perché potrebbe essere pericoloso.  

Complicato?

No di certo, tutti questi cambiamenti possono essere gestiti dal subacqueo con semplici accorgimenti, di fatto un piccolo astronauta delle profondità. Ogni difficoltà viene appianata dall’addestramento e dall’esperienza e fare una divertente immersione non è che la prova di quanto sia adattabile il nostro organismo a condizioni ambientali, decisamente innaturali per un mammifero terrestre. Da esseri “intelligenti” abbiano appreso i problemi e sono stati realizzati strumenti indispensabili di tipo tecnologico, operativo e di equipaggiamento, necessari a fronteggiare l’ambiente sottomarino. Li scopriremo insieme.

Pressione
Iniziamo ad analizzare i vari fattori partendo dalla Pressione. Come i subacquei ben conoscono, non riusciamo a respirare aria a pressione atmosferica già poco al di sotto della superficie del mare. Per espandere i polmoni dobbiamo infatti contrastare la pressione dell’ambiente esterno, e questo risulta possibile solo se l’aria ci giunge proprio alla stessa pressione dell’acqua che abbiamo intorno.  Questo è il motivo per cui dobbiamo far ricorso obbligatoriamente a degli strumenti chiamati erogatori.   Sembrerebbe tutto facile ma, in realtà, respirare aria compressa in profondità comporta anche modifiche alle pressioni parziali dei gas in essa contenuti che, come vedremo limita la profondità massima alla quale possiamo respirare l’aria (questo per evitare problemi come la narcosi da azoto e l’aumento della tossicità dell’ossigeno). Fin dai primi metri dobbiamo inoltre compensare lo squilibrio pressorio tra orecchio esterno ed interno (ne sappiamo qualcosa quando immergendoci avvertiamo quel senso di fastidio alle orecchie che necessita la compensazione). La pressione riduce il volume di tutto ciò che abbiamo addosso di elastico o comprimibile e l’effetto di schiacciamento contribuisce a renderci sempre meno “galleggiabili” facendoci sprofondare più velocemente man mano che si procede verso il basso.  Poco male, questo effetto lo possiamo contrastare tramite il jacket o le valvole delle mute stagne.   Paradossalmente tuttavia, l’effetto della pressione che si esercita direttamente su ogni centimetro quadrato di superficie del nostro corpo, non è avvertibile direttamente, malgrado già a venti metri di profondità la pressione che subiamo sia il triplo di quella atmosferica.

Senza peso
In immersione non siamo in assenza di gravità, siamo in assenza di peso. Questo ci regala una delle più belle e gratificanti sensazioni del volo subacqueo, che si può provare  soltanto orbitando nello spazio attorno alla terra.  Sott’acqua infatti il peso viene controbilanciato da un’altra forza uguale e opposta, la spinta di Archimede.  La discesa subacquea è un volo controllato, durante il quale agire sul jacket (GAV o BCD) consente di variare la spinta di galleggiamento a nostro piacimento, fino ad annullare perfettamente il peso e restare neutri a mezz’acqua.

Ad occhi aperti
Il colore è luce. Metro per metro l’acqua agisce nei confronti della luce disponibile riducendone la quantità in modo selettivo rispetto alla lunghezza l’onda, ovvero al colore.   Dal sole ci giunge una luce intensa e quasi bianca, che penetra attraverso la superficie dell’acqua portando con se tutti i colori dell’arcobaleno, ciascuno dei quali però viene “assorbito”, ovvero attenuato, in modo diverso.   Via via che si avanza  verso il fondo prima il rosso, poi l’arancio, il giallo, il verde, vengono assorbiti e tendono a sparire da oggetti, fauna e ambiente naturale, ma anche la quantità totale di luce disponibile diminuisce.   Già poco oltre i 40 metri si è avvolti da una soffusa e debole luce azzurra. Verso i 60 metri, specialmente in giornate nuvolose o con acqua non molto limpida, ci troviamo poco lontani dalle condizioni di una immersione notturna.

Freddi abissi
Un fattore che viene percepito facilmente da tutti è la perdita di calore corporeo che è molto più veloce in acqua che in aria essendo l’acqua un miglior conduttore di calore.   Per ciò che riguarda la perdita di calore, restare anche cinque minuti in immersione a basse temperature è come restare in aria alle stesse temperature per quasi due ore e mezzo.  Una sensazione spiacevole che può essere contrastata con una protezione termica (muta) che, se l’immersione è molto breve, può ridurre il disagio o renderlo almeno sopportabile.  Il freddo, oltre al fattore termico, provoca un maggiore assorbimento di gas inerte (azoto) nei tessuti, aggrava gli effetti della tossicità dell’ossigeno e accentua i sintomi della narcosi di azoto.   Soprattutto nei mari temperati la temperatura tende a diminuire all’aumentare della profondità, ma con forti differenze tra estate ed inverno.   In estate, in particolare,  la temperatura negli strati superficiali, che sono maggiormente riscaldati dal sole, differisce notevolmente da quella degli strati più profondi. Tende quindi a crearsi  una discontinuità significativa di temperatura tra strati superficiali e strati più profondi, detta termoclino, che si stabilizza su quote più prossime alla superficie ad inizio estate e più profonde a fine estate. Probabilmente ve ne sarete accorti tante volte. La discontinuità è a volte così marcata che in 2 o 3 metri la temperatura può variare anche di 4 o 5 gradi. In pratica un sub che si trova in posizione verticale in corrispondenza del termoclino si trova con la testa al caldo e i piedi al freddo.

Dinamica del falso pesce
Quello che l’acqua ci da come aiuto al galleggiamento, ci toglie come libertà di movimento.   Quasi mille volte più densa dell’aria, l’acqua offre una resistenza notevole all’avanzamento; per convincersene basta osservare la forma allungata e sottile dei pesci più veloci.  Una forma inimitabile per l’uomo, che deve pertanto cercare di evitare una configurazione dell’attrezzatura ed un assetto troppo acqua-resistente.   Miracoli non se ne possono fare, visto che quantità e ingombro delle attrezzature subacquee non contribuiscono certamente ad assumere il profilo acquatico di un delfino. Muoversi sott’acqua significa avanzare pinneggiando, in assetto orizzontale. Braccia e mani servono a poco, forse se le mute avessero tasche adatte allo scopo, le mani sarebbe meglio infilarle li. E’ necessario effettuare movimenti misurati, ad un ritmo regolare, ed evitare sforzi intensi ed improvvisi e, con il tempo e l’esperienza, i movimenti diminuiranno e pochi colpi di pinna saranno sufficienti per i necessari spostamenti.

Ma c’è un tipo di immersione che permette di superare grandi distanze a discreta velocità, senza sforzo alcuno, godendo anzi placidamente dello scorrere del paesaggio sottomarino sotto i nostri occhi.  Si tratta dell’immersione in corrente (drifting diving). Si tratta di immersioni da eseguire in ambienti conosciuti alla perfezione o guidati da persone esperte, e con un equipaggio che ci assiste in barca capace di farsi trovare nel punto esatto nel quale riemergeremo. Farsi trascinare dalla corrente è bello come andare sullo slittino, ma basta un errore per esser presi dal filone sbagliato e schizzare via come una pallina da ping pong. Certo non è la miglior situazione per i fotografi che vogliono scattare foto a dei soggetti sul fondo.

Penso, quindi respiro
Respirare sott’acqua è tutt’altra cosa che farlo seduti sulla propria poltrona mentre si legge un libro. In pratica, pur essendo questa attività soggetta al nostro controllo, nella vita normale noi respiriamo in maniera inconsapevole, senza fare molta attenzione. Quando invece siamo in immersione ci accorgiamo di respirare per il sibilo proveniente dall’erogatore ed il gorgoglio ritmato delle bolle emesse, che a volte invadono anche parte del campo visivo rincorrendosi verso la superficie. Fa parte della magia della subacquea. In questa situazione il procedimento in un certo senso si inverte: dobbiamo adattare lo sforzo che facciamo al giusto ritmo respiratorio, piuttosto che fare il contrario, al fine di mantenere un ritmo lento e una respirazione profonda. Un respiro lento, profondo e continuo va di pari passo con la capacità di muoversi in modo misurato e controllato, e le due cose debbono essere ben coordinate per mantenere i consumi al minimo e essere sempre lontani da una condizione di affanno. Quindi in immersione bisogna concentrarsi sulla respirazione, impegnandosi a farla nel modo giusto, curando in particolare la fase di espirazione. Sembra una affermazione paradossale, ma occorre arrivare a far diventare naturale un modo di respirare apparentemente innaturale.

Automatismi
Per quanto si sia esperti e preparati, l’ambiente subacqueo richiede comunque autocontrollo e prudenza, specialmente in immersioni con decompressione.   Sono queste le situazioni nelle quali le cose non possono essere lasciate al caso, ma occorre seguire una pianificazione.  Inoltre, le attrezzature aumentano di peso e complessità, bisogna gestire una bombola decompressiva e portarsela dietro per tutta l’immersione, saper reagire ad un imprevisto con tempestività e ricorrere se necessario ad una risalita anticipata, pur mantenendo il rispetto degli obblighi decompressivi. Anche i consumi devono essere tenuti sotto stretto controllo visto che le scorte di gas devono bastare per tutta la fase decompressiva pianificata e garantire un certo margine di sicurezza. A  profondità superiori ai 40 metri, l’uscita dalla curva di sicurezza avviene entro pochi minuti (varia da tabelle a tabelle ma lascio ad ognuno la scelta di quali fidarsi) e, a meno di una insignificante (ed anche pericolosa) picchiata sul fondo e veloce fuga, bisogna effettuare delle soste decompressive precedute da una accurata pianificazione. Tutto questo rende un pò meno naturale l’immersione con decompressione rispetto all’immersione entro la curva ma non abbiamo alternative. Del resto non siamo pesci e gli abissi non sono il nostro ambiente naturale.

Orientamento
Bello sapere dove andare durante una immersione, ma siccome in mare non abbiamo strade, incroci, cartelli, e men che meno un navigatore satellitare, la via giusta va trovata aiutandosi con pochi punti di riferimento. La capacità di orientarsi in immersione è forse una delle cose più importanti per i frequentatori degli abissi e delle meno facili da acquisire. Orientarsi non è agevole anche in presenza di strutture sommerse, naturali o artificiali. Bisogna cercare e memorizzare un promontorio, una secca, uno strano scoglio o una franata da tenere a mente per ritrovare la strada, ripassandoci davanti lungo la via del ritorno, oppure un boccaporto o una torretta del relitto che stiamo visitando. Ci assale poi il dubbio che lo scoglio sia proprio quello visto prima, quando sembrava così vicino a quel cespuglio di posidonia che adesso non scorgiamo più, o di aver veramente avvistato quell’oblò del relitto, o non averlo scambiato per qualcos’altro.  Proviamo ad aiutarci con la bussola o  svolgiamo una sagola? Tanti trucchi ed espedienti che richiedono un giusto addestramento ed una sempre necessaria buona conoscenza del sito. Non inventatevi: orientarsi non è facile ma con un buon addestramento migliorerete. Nei prossimi articoli incominceremo a parlare, sempre con semplicità, delle leggi fisiche che governano la subacquea. 

Luca Cicali

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Luca Cicali

ingegnere elettronico e manager d’azienda, è un grande appassionato di subacquea ma non è un professionista del settore. E’ autore di Oltre la curva, un testo di subacquea diventato in breve un best seller per tutti gli appassionati.

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