Se si pensa al lago come una massa uniforme di acqua con le stesse caratteristiche e composizione ovunque e in tutta la sua profondità si sta commettendo una delle più grosse sviste. Il lago, per avvalersi di un’immagine che tutti abbiamo in mente, è invece più come una torta a strati: nello specifico a tre strati, o forse due ma con una superficie molto ben definita a delimitarne il confine. Sopra e sotto due mondi totalmente differenti come lo può esser la vita sulla terra e quella (di fantasia) su Marte.
Ma andiamo per gradi. L’acqua, per come è costituita a livello atomico la sua molecola (vi ricordate dalle scuole? H2O: due atomi di idrogeno ed uno di ossigeno) ha una proprietà particolare che i chimici chiamano “legame idrogeno”. Questa proprietà incredibile fa sì che le molecole si attraggano l’un l’altra, come piccole calamite, a formare immense catene. Con la temperatura si sa che le molecole modificano la loro attività (per così dire) e tali catene si spezzano, accorciano e allungano di conseguenza. Alla temperatura di ebollizione l’agitazione sarà tale da romperle completamente e le molecole di vapore acqueo voleranno via, al contrario con l’abbassarsi della temperatura il loro rallentarsi ne favorirà la costituzione di più robuste e lunghe. A 0°C poi le catene si richiudono su se stesse a formare degli esagoni e lasciando così degli spazi vuoti al loro interno. Il fatto per cui il ghiaccio galleggia e quindi una massa d’acqua inizia a solidificare dalla superficie, lasciando spazio alla vita al di sotto (strane le leggi della natura!) è dovuto appunto a questo. E il fatto più curioso però è che a 4°C le catene delle molecole d’acqua, prima di formare i famosi esagoni, si compattano a tal modo da far risultare l’acqua a tale temperatura nel suo complesso la più densa.
E nel nostro lago? Proviamo a seguire il suo ciclo annuale partendo dal finire dell’inverno (non è forse vero che la vita ricomincia proprio in quel momento?) e immaginiamo di poter esser in grado di osservare le temperature di una colonna d’acqua, alta dal fondo dei 26 metri fino alla superficie. Con le basse temperature raggiunte durante l’inverno possiamo facilmente aspettarci una superficie (ghiacciata o meno) nell’intorno dei 0°C e un andamento crescente verso il basso fino, sul fondo, a raggiunger i 4°C: a tale temperatura infatti dicevamo l’acqua raggiunge il suo massimo di densità (quindi di pesantezza) e precipita sul fondo. Sopra e sotto i 4°C l’acqua appunto è più leggera. Il sole, come sempre gioca il suo ruolo di motore primo della vita e riscaldando anche di pochi decimi di grado gli strati superficiali (dove per gli appassionati di scienza si assorbono le frequenze più calde della luce solare) innesca delle correnti circolatorie verticali (dallo zero ai quattro gradi la densità aumenta e così il peso) che portano l’ossigeno fino alle massime profondità del nostro lago. E’ qui, sul fondo, che i pesci passano i mesi freddi, relativamente al caldo rispetto al gelo invernale, rallentando le proprie funzioni vitali al minimo.
Per i pescatori l’inverno è sempre la stagione più faticosa (come da saggezza proverbiale in cui il “prestinaio d’estate e pescatore d’inverno erano mestieri da inferno”) ma sanno che per prendere i pochi pesci che hanno ancora qualche istinto al movimento nonostante il freddo, occorre calare le reti in profondità.
Man mano che la stagione avanza e ci si lascia il gelo alle spalle lentamente, grado dopo grado tutta la colonna d’acqua si uniforma sui 4°C. Ed è questo uno dei momenti più importanti del nostro lago che i limnologi, gli studiosi dei laghi, chiamano “destratificazione”. Un vento provvidenziale in questi momenti ha la capacità di rimescolare completamente tutta la massa del lago consentendo ai nutrimenti presenti nel fondo di arricchire le acque di superficie e in parallelo pompando verso il fondo ingenti quantità di ossigeno.
All’inoltrarsi della stagione primaverile con le temperature in aumento i movimenti verticali lentamente si interrompono: sopra i 4° l’acqua diventa più leggera e quindi prende a rimanere in superficie. In pochi giorni si assiste inevitabilmente alla separazione in due della colonna d’acqua: uno strato superficiale che lentamente va scaldandosi (epilimnio) e uno sottostante (ipolimnio) che rimane sui 4°C. A separare i due strati, immiscibili quasi fossero olio ed acqua, una superficie netta, detta “termoclino”. L’ossigeno e con esso i pesci, i vermi nel fondo e la vita aerobica in toto lentamente abbandonano gli strati inferiori al loro destino: lì trovano spazio da questo momento in poi i processi batterici di tipo anaerobico (senza ossigeno appunto). L’ossigenazione dello strato epilimnico prosegue garantita dalle variazioni giornaliere delle temperature(il fresco della notte fa precipitare gli strati ossigenati di superficie e salire quelli inferiori) e dagli effetti delle variazioni metereologiche, vento, bassa ed alta pressione ecc. che come si diceva nel capitolo precedente, completano il quadro.
Con l’arrivo dell’estate il fenomeno com’è facile intuire si esaspera. Le acque in superficie sempre più calde (già di loro quindi meno ossigenate) faticano a rimescolarsi con gli strati inferiori e, nonostante per i fenomeni conduttivi la temperatura della colonna tutta si è via via innalzata e anche quella del fondo non è più a 4°C, le enormi differenze di densità impediscono qualsiasi rimescolamento verticale.
La zona ossigenata si riduce così a poche decine di centimetri dal pelo della superficie e tutto il lago al di sotto entra nel periodo più duro dell’anno. In questa stagione i pesci soffrono per il poco ossigeno e per le temperature dell’acqua in cui sono costretti a nuotare. Ed è in questa stagione che negli anni più brutti si osservarono le morie di interi eserciti di pesci.
A mitigare la situazione per fortuna intervengono a nostro favore i temporali estivi e i venti che abbassando un poco le temperature (e garantendo quindi maggior ossigeno nell’acqua) rimescolano qualche metro di colonna d’acqua e danno “respiro” alla vita.
Con l’arrivo di settembre il ciclo inizia finalmente ad invertirsi.Il fresco notturno si fa più evidente e le giornate nel loro complesso meno afose. L’acqua di superficie (raffreddata dalla notte) riprende a scender maggiormente in profondità e con essa l’ossigeno.
Lentamente tutto il lago si avvicina ad uniformarsi di nuovo alla medesima temperatura. Il vento, ancora una volta immancabile (che regia!), dà la spinta finale e tutto il lago si destratifica di nuovo e si rimescola completamente.
Il seguito è facile da intuire, con l’ossigeno ritorna lentamente la vita in profondità e il ciclo ricomincia.
Temperatura della colonna d’acqua al variare della stagione, stratificazione e permeazione dell’ossigeno.
L’ andamento delle temperature medie sul fondo ed in superficie