Una famiglia di turisti nel porto canadese di Steveston ha recentemente avuto una sorpresa quando un leone marino dall’aspetto amichevole si è avvicinato a loro in acqua. L’adorabile animale si è avvicinato al bordo del molo e la famiglia ha iniziato a dargli da mangiare. Una ragazza si è seduta per vedere meglio. È stato allora che la delizia si è trasformata in uno shock: il leone marino si è affacciato verso l’alto e, con un movimento fluido, ha afferrato un boccone del vestito della ragazza e l’ha tirata giù nell’acqua.
La ragazza stava bene – il leone marino ha rapidamente lasciato andare, e un altro uomo l’ha tirata al sicuro fuori dall’acqua – ma è stato un buon promemoria che i leoni marini sanno come manovrare i loro corpi enormi in acqua. I leoni marini possono essere “mordaci”, riconosce Megan Leftwich, un ingegnere meccanico della George Washington University. Ma lei pensa che quello nel porto di Steveston stesse solo giocando. “In realtà non l’ha morsa. L’ha solo tirata dentro”, dice.
Leftwich studia i leoni marini da una prospettiva non convenzionale: la dinamica dei fluidi. La sua competenza non è nel comportamento dei leoni marini, ma nel modo in cui i liquidi come l’acqua scorrono e si muovono. Come si è scoperto, molto di come un leone marino naviga i suoi dintorni acquosi può essere appreso seguendo ciò che accade all’acqua intorno a loro.
Se si guarda il video del leone marino che tira la ragazza nel porto di Steveston, si può vedere che il leone marino si alza quasi direttamente dall’acqua, senza nuotare in avanti per prendere velocità. Nello stesso movimento, supera il parapetto del molo per afferrare un boccone del vestito della ragazza prima di ricadere sotto la superficie. Non c’è da meravigliarsi che tutti fossero così sorpresi; l’intero incidente è avvenuto in un istante.
Leftwich dice che i leoni marini generano spinta, o propulsione in avanti, portando le loro pinne anteriori insieme in grandi movimenti chiamati “claps”. Ma se state immaginando le pinne che si uniscono con un forte rumore, ripensateci. Quando un leone marino “batte le mani”, estende le sue pinne ai lati e le abbassa. Poi ripiega le sue pinne contro il suo corpo, formando una forma di siluro che scivola facilmente attraverso l’acqua.
Il leone marino è l’unico mammifero acquatico che nuota in questo modo. La maggior parte dei nuotatori – dal tonno al cugino del leone marino, la foca – generano la spinta con le estremità posteriori dei loro corpi, usando le loro code per spingersi attraverso l’acqua. Ma i leoni marini usano le loro pinne anteriori. Inoltre, sono molto bravi a farlo. Un battito di mani genera una spinta sufficiente a far scivolare un leone marino attraverso l’acqua, lasciandolo libero di torcersi o rotolare con pochissimo movimento aggiuntivo.
Il leone marino nel porto di Steveston ha battuto le mani con le sue pinne per uscire dall’acqua? Anche dopo aver visto il video, è difficile saperlo. “C’è troppa incognita per dirlo”, dice Leftwich. “Quanto è profonda l’acqua, di cosa è fatto il fondo del mare” – queste sono solo alcune delle cose che dovrebbe sapere per capire come si muove il leone marino. Ma questo non significa che il video non abbia nulla da insegnarci sui leoni marini; non è un’impresa da poco uscire dall’acqua e catturare con successo un umano. “Mostra quanto siano potenti e precisi”, dice Leftwich.
Un’altra sfida per i ricercatori è che le pinne del leone marino sono nascoste alla vista nell’acqua torbida. Quando si cerca di capire come si muove un leone marino, dice Leftwich, il primo passo è quello di catturarlo con una telecamera subacquea. Ecco perché lei e il suo team di ricercatori hanno trascorso ore a filmare leoni marini in cattività allo Smithsonian’s National Zoo, cercando di ottenere chiare riprese video degli animali che battono in modo da poter esaminare il modo in cui le loro pinne si muovono da un fotogramma all’altro. Due ore di riprese di solito producono circa due o tre minuti di filmati utili.
Dopo aver catturato un applauso, Leftwich e il suo team segnano il contorno della pinna in ogni fotogramma in modo da poter tracciare la sua posizione nello spazio nel tempo. Ci vogliono sei ore di lavoro per tracciare un singolo battito, ma lo sforzo viene ripagato. Utilizzando i dati dal monitoraggio, i ricercatori hanno creato diagrammi 3D di una pinna di leone marino battendo le mani. In essi, si può vedere che la pinna di un leone marino si torce mentre batte le mani.
Leftwich pensa che la torsione potrebbe aiutare a coppare l’acqua di fronte al leone marino e spingerla all’indietro in modo che il leone marino possa scattare in avanti, nello stesso modo in cui un umano fa quando nuota a stile libero o a rana. Per testare ulteriormente la sua idea, lei e il suo team hanno costruito una pinna robotica per leoni marini. Hanno in programma di usarla per replicare i movimenti di un vero leone marino in un laboratorio con una vasca più piccola, che permetterà loro di osservare il movimento dell’acqua molto più da vicino di quanto potrebbero fare nella grande vasca allo zoo.
Schivando e scivolando, rotolando e torcendo, i leoni marini possono essere difficili da seguire con l’occhio, tanto meno da spiegare con la scienza. Leftwich non ha ancora capito esattamente come i leoni marini manipolano l’acqua con le loro pinne per muoversi con tale agilità, ma si sta avvicinando. Capire questo puzzle potrebbe essere il segreto per aiutare gli esseri umani a costruire sottomarini autonomi più furtivi o altri veicoli subacquei, come la rivista WIRED ha riportato nel 2015.
Nel frattempo, ricordatevi di mantenere una sana distanza da qualsiasi leone marino che vi capita di vedere, o potreste trovarvi di fronte a una sgradita sorpresa.
Scopri di più sui mari con lo Smithsonian Ocean Portal.