Il livello del mare sembra un concetto abbastanza facile, giusto? Basta misurare il livello medio degli oceani e il gioco è fatto. Ma che dire delle parti della terra dove non ci sono oceani? Per esempio, quando diciamo che il Monte Everest è a 8.850 metri sul livello del mare, come facciamo a sapere quale sarebbe il livello del mare sotto il Monte Everest, dato che non c’è mare per centinaia di chilometri? Se la terra fosse piatta, allora le cose sarebbero facili. Tracceremmo semplicemente una linea retta attraverso l’altezza media degli oceani e la faremmo finita. Ma la terra non è piatta.
Se la terra fosse sferica, sarebbe anche facile perché potremmo semplicemente misurare la distanza media dal centro della terra alla superficie dell’oceano. Ma la terra non è sferica. Sta girando. Quindi i pezzi più vicini all’equatore sono buttati fuori dagli effetti centrifughi e i poli vengono un po’ schiacciati. Infatti, la terra è così non sferica che è 42 chilometri più lontana all’equatore che da un polo all’altro. Ciò significa che se si pensa che la terra sia una sfera e si definisce il livello del mare stando sul ghiaccio marino al Polo Nord, allora la superficie dell’oceano all’equatore sarebbe 21 chilometri sopra il livello del mare.
Questo rigonfiamento è anche il motivo per cui il vulcano Chimborazo in Ecuador, e non il monte Everest, è la vetta più lontana dal centro della Terra. Come facciamo a sapere qual è il livello del mare? Beh, l’acqua è trattenuta sulla terra dalla gravità. Quindi potremmo modellare la Terra come una sfera rotante appiattita e allungata e poi calcolare a quale altezza si poserebbero gli oceani se tirati dalla gravità sulla superficie di quell’ellissoide. Solo che l’interno della Terra non ha la stessa densità ovunque, il che significa che la gravità è leggermente più forte o più debole in diversi punti del globo. E gli oceani tendono a riversarsi di più vicino ai punti più densi.
Anche questi non sono piccoli cambiamenti. Il livello del mare può variare fino a 100 metri da un ellissoide uniforme a seconda della densità della terra sotto di esso. E oltre a questo, letteralmente, ci sono queste cose fastidiose chiamate continenti che si muovono sulla superficie terrestre. Questi densi grumi di roccia escono dall’ellissoide e la loro massa attrae gravitazionalmente gli oceani. Mentre le valli nel fondo dell’oceano hanno meno massa e gli oceani scorrono via meno profondi. E questo è il vero enigma. Perché la presenza stessa di una montagna e del continente su cui si trova cambia il livello del mare. L’attrazione gravitazionale della terraferma attira più acqua nelle vicinanze, innalzando il mare intorno ad essa.
Quindi, per determinare l’altezza di una montagna sul livello del mare, dobbiamo usare l’altezza che avrebbe il mare se la montagna non ci fosse affatto o l’altezza che avrebbe il mare se la montagna non ci fosse, ma la sua gravità sì? Le persone che si preoccupano di queste cose, chiamate scienziati geodetici, o geodeti, hanno deciso che dovremmo effettivamente definire il livello del mare usando la forza di gravità. Così hanno creato un modello incredibilmente dettagliato del campo gravitazionale della terra, chiamato, in modo creativo, Modello Gravitazionale della Terra. È incorporato nei moderni ricevitori GPS. Così non ti diranno che sei a 100 metri sotto il livello del mare quando in realtà sei seduto sulla spiaggia dello Sri Lanka, che ha una gravità debole.
E il modello ha permesso ai geodeti stessi di prevedere correttamente il livello medio dell’oceano entro un metro ovunque sulla terra. Ed è per questo che lo usiamo anche per definire quale sarebbe il livello del mare sotto le montagne se queste non ci fossero, ma la loro gravità sì.