Il movimento delle onde è un’agitazione oscillante dell’acqua, un innalzarsi ed abbassarsi scambievole di due colonne d’acqua, in cui, se le onde non si rompono e per mezzo di questo si rovesciano, l’acqua non corre più innanzi, talché puossi con qualche esattezza misurare col lok la celerità di una nave veleggiante.

Il lok consiste in una corda divisa, col mezzo di nodi, in parti uguali, di 142 6/10 piedi per nodo, alla di cui un’unità è fissato un triangolo di legno dell’altezza di 6 in 7 pollici. Questo gettarsi per un mezzo minuto circa nell’acqua, e dal numero de’ nodi che scorrono giudicasi del cammino della nave. Ciascuno nodo importa netto la 120 parte di un miglio marittimo. Ora tanti nodi quanti ne sono scorsi in un mezzo minuto (la 120 parte dell’ora), tante miglia marittime cammina il bastimento in un’ora. Non potendo misurare con piena sicurezza la celerità della nave, poichè vi sono delle correnti nel mare le quali portano il lok in dietro(1) o innanzi, riuscirebbe impossibile di fare questo esperimento, senza supporre che il lok, malgrado del movimento delle onde, restasse sempre nel medesimo sito. Il movimento delle onde possiamo paragonarlo ottimamente a quello che fa la banderuola del bastimento esposta al vento, la quale pare che ondeggi come l’acqua.

Possiamo ravvisare facilmente la natura del movimento delle onde. Spargendo, per esempio, della loppa sull’acqua ferma, e gettando nel mezzo una pietra che per la scossa e le divisioni di essa produce un movimento circolare delle onde, crederemmo di vedere correre la loppa; poiché s’innalza e s’abbassa coll’acqua. Il momento delle onde è cagionato unicamente dal vento, al di cui sforzo l’immensa superficie dell‘oceano è esposta da tutt’i lati. Marsden, nella sua bella descrizione di Sumatra(1), rammenta, che il mare, anche nella massima calma, lentamente s’innalza e si abbassa, e che questo movimento non cade sì facilmente sott’occhio, poiché le onde sono larghe e grandi. Trovandosi una barca in certa distanza dalla nave, si osservava benissimo che di tanto in tanto scompariva, ma questo procedeva lentissimamente. Nei mari di poco e piano fondo le onde sono corte, e nei profondi, all’opposto, lunghe e larghe; cosa che ai navigatori reca piacere: le onde corte fanno soffrire troppo la nave in causa del moto oscillatorio degli alberi, e produce con ciò un barcollare pericoloso; quindi nei mari di fondo piano e poco inclinato, come il mare baltico, la navigazione riesce più incomoda che nel vasto oceano. Nel mare di Bisceglia (mare di Spagna), il quale fra i mari d’Europa pare essere il più profondo, l’onde si estendono più in lungo ed in maggior distanza . Quanto influisca sulla brevità delle onde la poca profondità dell’acqua lo vediamo in tutt’ i banchi lunghi, come in quello di Terranova. Troviamo pure facilmente la cagione per cui sopra i mari di poco e piano fondo le onde si rompono corte, riflettendo che il vento domina maggiormente in questa parte dell’acqua, scuotendola con facilità fino al fondo. Le onde che rinascono si rompono sul fondo, e sono respinte da esso. Quanto più profonda è l’acqua che cede all’impressione del vento, tanto più si estende il movimento: il rispingere del fondo non vi ha luogo, e l’intiera massa s’innalzerà meno, o s’abbasserà nell’istesso tempo più lentamente. Secondo le osservazioni del conte Marsigli, le onde del mare mediterraneo s’innalzano circa otto piedi sulla sua superficie; nel mare baltico montano da nove fino a dieci piedi; talché contando altrettanto per la valle che vi si forma, il montare e calare della nave importerà no piedi. Essendo le onde corte, possiamo ben immaginarci l’agitazione d’un vascello, mentre in tal circostanza i suoi alberi si muovono come un pendolo. La maggior altezza dell’onde ordinariamente importa 12 piedi sul livello del mare, di modo che, compresa la valle che ne risulta, l’onda del fondo fino alla sua altezza importa 24 piedi.

Il rompimento delle onde consiste nel ribattere dell’acqua sulle coste, per mezzo delle quali cessa il giuoco libero di esse. L’onda seconda raggiunge la prima, l’accresce e l’innalza; la terza si appoggia alle due prime, e così continua, finché il peso di essa è sufficientemente grande da ribattere le seguenti, e precipitarsi sopra le altre affondandosi; oppure questa terza onda si spinge tanto verso la terra, che l’onda seguente non la raggiunge più, e poi comincia a calare. Quello che gli scrittori romani chiamano, per esempio, festus, fluctus decumanus, non vuol dire generalmente onde alte, poichè nei contorni della Bessarabia la decima onda fu in fatti la più alta. Ovidio lo dice chiaramente nelle Metamorfosi(1), ed in altro passo ancora più cognito(2). Voler credere che qui fosse la decima onda sempre la maggiore, dimostra certamente poca cognizione della natura. In alcune acque, per esempio sulla costa della Guinea, l’ottava onda è la maggiore, ed in altre la settima.

Mar grosso chiamano i marinai quel movimento veemente dei flutti del mare, il quale nasce immediatamente dopo una burrasca, allorquando il mare riprende la calma. Dopo che la burrasca cessa d’infuriare, pare che il mare senta pienamente la di lui sovranità. Egli è quasi lo stato sregolato dell’anarchia dopo la rivoluzione, ed è più spaventevole che il principio della burrasca stessa. Il mare ribellato, al quale tutta in una volta è stata levata la forza che lo agitava, ritorna con tal veemenza nel suo stato primiero, ch’è lanciato nuovamente ad un altezza maggiore di quella che cagionò la burrasca medesima. Tutt’i navigatori descrivono questo mare grosso come l’avvenimento più pericoloso e spaventevole. Mi pare, che il surf abbia moltissima somiglianza col mare grosso, secondo ciò che ne dice Marsden nella sua storia di Sumatra. Presso i navigatori delle Indie la parola surf significa una maniera particolare dell’oscillare del mare in forma di onde ammonticchiate. Qualche volta forma esso una sola onda lungo la costa: qualche volta se ne trovano 3 sino a 4 e più in mare, in distanza di un mezzo miglio dalla terra. Generalmente il loro numero sta in proporzione colla loro forza ed altezza. Il surf comincia sempre a formarsi in poca distanza da quel luogo ove si rompe; poi s’ingrandisce sempre di più, a misura ch’egli si avvicina alla sponda; sovente monta all’altezza di 15 o 20 piedi, e poi si precipita più distante, quasi verticalmente in forma di cascata, con uno strepito tale, che in tempo di notte tranquilla si sente molte miglia dentro terra. Quando il surf s’innalza, pare che l’acqua sia spinta verso la terra, mentre a poco a poco si gonfia; allora i corpi nuotanti e leggeri sono piuttosto allontanati dalla sponda che avvicinati ad essa . Il movimento è solamente nell’interno dell ' acqua , ed è da paragonarsi a quello d’una corda attaccata lentamente ad un punto fisso, la quale colla mano sia agitata in giro . In quei siti ove dominano i surf, come fra i tropici e particolarmente nel mare delle Indie, i vascelli richiedono una particolare costruzione: tutt’i vascelli di Europa non sono atti a resistere a tale violenza, e non rare volte abbiamo esempi, che in casi simili è perito l’intiero equipaggio: essi rivoltano il vascello in modo, che la punta degli alberi resta piantata nell’arena, e l’altra estremità spunta dalla parte inferiore della chiglia. Pezzi di vele salvati dalla burrasca furono affatto attortigliati e lacerati. In alcuni siti i surf sono più veementi in tempo di riflusso, ma ordinariamente crescono quando entra il flusso. Non rare volte veggonsi i più alti e più terribili ad un minimo venticello, ed al contrario sono di niuna conseguenza in tempo di burrasca. Pare che il movimento dei surf non si diriga secondo la direzione del vento, ma spesse volte tutto al contrario. Se essi fossero il risultato dei monsoni, non si saprebbe spiegare perché uno o due giorni di continuo restano di rado della medesima forza, e perché la mattina si elevano sovente come montagne, e la notte si abbassano quasi intieramente; giacché, se ciò fosse la loro cagione, dovrebbero dominare l’intiero oceano pacifico, e da per tutto fin dove si estende il monsone. Pare dunque che dipendano da una circostanza locale, e forse da un suolo vulcanico del mare. 

Gli antichi, Aristotile, Plinio, Plutarco hanno gia saputo(1), che l’olio calmava le onde del mare, e narrano che i marangoni prendevano sempre un poco di olio in bocca per abbonacciare l’acqua sopra il loro capo, e per renderla più trasparente. Questo metodo si usa ancora a tempi nostri, e con felice successo. Essendo mosso il mare, diventa oscuro e torbido sul fondo di esso, poiché i raggi di luce non possono penetrarvi. Un poco d’olio lasciato dalla bocca dei marangoni tranquilla uno spazio d’acqua sufficientemente grande sopra il loro capo, la rende trasparente, e forma quasi una finestra per la quale passano i raggi della luce. A Gibilterra, ed in molti altri siti delle coste di Spagna, i marinai gettano l’olio sul mare per vedere nel fondo le ostriche. I marinai scozzesi conoscono i siti ove si trattengono le aringhe dalla tranquillità del mare, la la quale probabilmente è cagionata dall’olio o dal grasso di questi pesci. Il medesimo fenomeno fa supporre che vi sia freddo sul fondo del mare. I naviganti hanno osservato, che il corso di un vascello nuovamente calafatato mette l’acqua molto meno in movimento , che un vascello il quale da gran tempo non fu unto di catrame. Muschenbroek dubita ancora moltissimo di questa forza tranquillante dell’olio, poiché un convoglio interamente carico di olio proveniente da Genova, perì in tempo di mare grosso. Se i marinai di questo convoglio hanno allora gettato l’olio sul mare, questo accidente prova l’effetto debole dell’olio sull’acqua altrimenti, o l’equipaggio ignorò interamente, questo fenomeno, talché non aprì ne anche una sola botte d’olio per colarlo sull’acqua; oppure lo credettero un tentativo inutile, da non prendersi nemmeno la pena di cercare la loro salvezza. È ben vero quello che dice Lelyveld(2) 

Olanda si conosce assai bene l’utile dell’olio, e se ne fa uso in varie circostanze: così conviene usarlo, salvandosi nella lancia di un vascello che va a picco, e particolarmente approdando sulla costa ove si rompono assai le onde. Quando le lancie groenlandesi partono per la pesca della balena, trovasi sempre sulla prora del vascello una botticella di olio per tranquillare con esso la veemenza delle onde che impediscono la pesca, e minacciano di rovesciare la barca. Ma nei grandi pericoli e nelle burrasche gagliarde questo rimedio è stato trovato senza alcun effetto ed inservibile. 

Ciò non ostante merita tutta l’attenzione quello che ne dice Franklin in una delle sue lettere, cioè «Nel 1757 mi trovai in mare, circondato da una flottiglia di 90 Vascelli destinati per Louisburg; osservai, che sotto due vascelli il movimento dell’acqua era uniforme e tranquillo, mentre l’acqua sotto gli altri era in gran moto, cagionato dal vento: siccome non sapeva darmi alcuna ragione di questa differenza, ne interpellai il capitano. I cuochi rispose egli, senza dubbio hanno gettato via l’acqua grassa, e questa avrà un poco unto i fianchi del vascello. La sua risposta però non mi era soddisfacente; ma rammentandomi di quello che disse Plinio a questo proposito, mi determinai alla prima occasione di esaminare l’effetto dell’olio sopra l’acqua. Nell’anno 1762 osservai, per la prima volta, la quiete che l’olio produce sull’acqua messa in movimento in una lampana che aveva appesa nella camera del capitano. Mentre io contemplava questo fenomeno, mi assicurava un vecchio capitano di vascello, che l’olio abbia la proprietà di spianare sempre la superficie dell’acqua, e che gli abitanti delle isole Bermude spesse volte impiegano questo mezzo per roncigliare i pesci ch’essi non possono vedere quando la superficie del mare è agitata dai venti: ed aggiunse, che i pescatori di Lisbona, quando vogliono entrare nel Tago, allorquando le onde montano altamente sopra il banco d’arena posto all’imboccatura di questo fiume, minacciando di riempiere di la barca, sogliono versare uno o due fiaschi di olio nel mare, il quale tranquilla le onde, e procura una sicura entrata nel fiume. Altronde ho pure udito che i marangoni nel mare mediterraneo lavorando sott’acqua, ed essendo la luce del sole interrotta dalla refrazione di una quantità di piccole onde, di modo che non può penetrare fin dove lavorano, di quando in quando lasciano sortire dalla bocca un poco di olio, il quale montando in alto spiana la superficie, e fa passare i raggi di luce fin dove essi si trovano. Questo esperimento feci sopra un piccolo lago, mentre il vento vi alzò le onde: vi versai da un piccolo fiasca un poco di olio, e vidi questo con una straordinaria celerità estendersi sulla superficie; ma esso non tranquillò le onde, poiché in principio lo versai sulla parte del lago rivolta contra il vento, ove le onde erano assai grandi, ed il vento spinse l’olio verso la sponda. Mi portai dunque al lato opposto ove le onde cominciavano ad innalzarsi. Un cucchiaio di olio che vi versai produsse immediatamente la quiete in uno spazio di più tese quadrate, e questa gradatamente si estese fino alla sponda opposta; ed in poco tempo vidi, che l’intera superficie di questo lago, della circonferenza di un mezzo iugero, si appianò come un lago gelato. 

Pare che l’olio, per mezzo della sua tenacità e della proprietà d’estendersi, impedisca al vento di rompere la superficie dell’acqua, finché esso non soffia con veemenza: l’olio, cedendo all’impulso del vento e dilatandosi sull’acqua, rompe la di lui forza, l’impressione che riceve l’olio si comunica in modo eguale ad una grande estensione d’acqua, la quale in conseguenza non solamente si muove più lentamente, ma ben anche in modo uniforme, e tutta in una volta. In tali circostanze il vento non può produrre le prime oscillazioni e scosse, non può rompere le colonne d’acqua isolate, non può comprimere quelle ed aumentare queste; i flutti solamente si fanno grandi, e l’innalzamento delle piccole onde sulle maggiori viene in tal modo impedito. L’olio opera nell’istesso tempo sulla stessa colonna d’acqua, e la tiene in equilibrio come due legni incrociati posti sul latte, o come una corona di paglia messa sull’acqua che portasi in un secchio aperto. Per mezzo dell’olio dunque è impedita l’oscillazione dell’acqua e il gonfiamento delle onde, per lo che ne risulta poi una superficie spianata.