La tensione superficiale e il pattinaggio di alcuni insetti

Tra le numerose proprietà dell’acqua che la rendono molto speciale e particolarmente adatta per lo sviluppo e la continuazione della vita sul nostro Pianeta, c’è la tensione superficiale. Si tratta di una caratteristica dei liquidi che si manifesta lungo le superfici di separazione: il liquido si comporta come se fosse racchiuso da una membrana invisibile ed elastica che rende minima la superficie di separazione da un altro mezzo, ad esempio l’aria o un altro liquido di diversa densità.

Idrometra fotografata lungo il torrente Casternone a 10 km da Torino

Nel caso dell’acqua il concetto di tensione superficiale può essere ben rappresentato dalla forma delle sue gocce. Un’altra manifestazione caratteristica della tensione superficiale è quella delle bolle di sapone: una lamina d’acqua saponata, deformata, tende ad assumere una forma sferica perché quella è la superficie minima rispetto all’aria esterna.

La tensione dipende dalle forze di coesione molecolare: mentre le molecole all’interno del liquido sono soggette a forze che agiscono in tutte le direzioni, quelle dello strato superficiale di separazione subiscono soltanto un’attrazione di richiamo verso l’interno e formano uno strato che tende a contrarsi racchiudendo il liquido e impedendo alle altre molecole di disperdersi. Da decenni lo studio della tensione superficiale ha consentito la preparazione industriale di sostanze tensioattive (detersivi, saponi solidi e liquidi, schiume, …) utilizzate in svariati campi.

Chi ha fatto escursioni naturalistiche e ha avuto il tempo di osservare la superficie di stagni o zone di acque tranquille di fiumi e torrenti, avrà notato qualche volta insetti che comminano o pattinano sull’acqua senza affondare. Si tratta dei gerridi, chiamati anche insetti pattinatori, una famiglia di insetti emitteri (con apparato boccale pungitore e succhiatore, o rostro) oppure di idrometridi di cui fa parte anche l’idrometra.

Questi insetti scivolano sull’acqua sfruttando la “pellicola” dovuta alla tensione superficiale, sulla quale appoggiano i tarsi del secondo e terzo paio di zampe. La loro leggerezza, la zampe lunghe e sottili, gli consentono anche di stare fermi sull’acqua. Quelli presenti in Italia hanno una lunghezza di una decina di millimetri, ma in alcuni Paesi con clima equatoriale ce ne sono anche di alcuni centimetri.

Gerridi e idrometridi sono cacciatori di altri piccoli invertebrati che catturano e di cui succhiano i liquidi interni. Sono anche considerati buoni indicatori ambientali per determinare l’inquinamento dell’acqua da metalli pesanti, come cadmio, mercurio, ferro, zinco, alluminio, come hanno dimostrato studi in Nordamerica e Nordeuropa.