Gerardo Mercatore e il suo miglioramento della carta geografica

La prima carta geografica con criteri quasi moderni risale al 220 a.C., quando il famoso matematico greco Eratostene, in quel periodo responsabile della grandiosa Biblioteca di Alessandria, utilizza per le raffigurazioni cartografiche una griglia a maglie rettangolari non molto differente da quella che oggi è composta dall’incrocio di meridiani e paralleli.

In questo modo è possibile determinare la posizione di ogni luogo definendone latitudine e longitudine. Come parallelo principale opta per la linea che collega l’isola di Rodi alle Colonne d’Ercole, l’attuale Gibilterra, e come meridiano fondamentale quello che passa per Rodi. Ovviamente la mappa del mondo proposta dal greco Eratostene rappresenta tutto il mondo allora conosciuto e monopolizza la cartografia per quattro secoli.

Tuttavia, nel 150 d.C. l’astronomo greco Claudio Tolomeo, fornisce una carta con un intreccio per poco simile a quello di una rappresentazione moderna: le latitudini sono riferite all’Equatore e la longitudine zero è quella del meridiano transitante per una delle Isole Canarie.

Nel frattempo, il mondo conosciuto si è ampliato, specialmente verso Oriente: nelle mappe tolemaiche sono oramai raffigurate l’Asia Centrale, l’India e la Cina. Queste carte saranno utilizzate da navigatori ed esploratori per oltre mille anni.

Rappresentare graficamente su una superficie piana, come quella di una cartina geografica, una superficie sferica, come quella della Terra, osservando contemporaneamente le proporzioni di distanze, aree e forme, è un problema complicato. Nessuna mappa riesce a seguire simultaneamente le tre proprietà e quindi occorre giungere ad un compromesso in base all’uso che si prevede farne.

Poiché la Terra è una sfera, la via più breve per una nave che deve viaggiare da un punto all’altro sulla sua superficie è un arco di circolo massimo. Tale tratto, che è detto ortodromia, ha un inconveniente: la nave non può mantenere costante l’angolo di rotta, i gradi rispetto al Nord, perché l’ortodromia divide tutti i meridiani con lo stesso angolo.
La rotta lossodromica è rappresentata da un arco spirale. Una difficoltà non da poco per gli ufficiali di rotta.

A risolvere il lavoro giunge nel XVI secolo un geografo, Gerhard Kremer (1512-1594), nome successivamente latinizzato in Mercatore, da noi meglio noto Gerardo Mercatore, riconosciuto come l’innovatore della cartografia mondiale. Egli difatti inserisce nuovi metodi di proiezione che rappresentano, con la maggiore fedeltà possibile, porzioni della sfera terrestre su un piano. A lui si deve anche il termine “atlante” dato alle raccolte di carte geografiche.

Nato ad Anversa, precisamente a Rupelmonde, Mercatore studia e poi insegna a presso l’Università di Lovanio. In questo ateneo ha come mentore Gemma Frisius (Jemme Reinersz) considerato il fondatore della cartografia olandese. Da esso apprende le nozioni della triangolazione che gli permettono di sviluppare quella che ancora oggi è definita come “proiezione cilindrica di Mercatore” e tuttora in uso.

Le proiezioni cilindriche semplici producono carte che hanno sia meridiani sia paralleli dritti; i meridiani sono distanziati in modo uguale mentre i paralleli diventano più ravvicinati all’aumentare della latitudine.

In quella di Mercatore, invece, i paralleli sono sempre più distanziati a mano a mano che la latitudine aumenta, rappresentando i meridiani e paralleli giustamente come farebbe una linea retta che congiungesse i medesimi punti sulla superficie terrestre. Questa proiezione è destinata a cambiare la navigazione marittima perché tutte le linee rette disegnate sulla mappa intersecano meridiani e paralleli con lo stesso angolo esistente nella realtà. Inoltre, nel 1569 Mercatore eseguì, con la proiezione da lui ideata, un grande planisfero largo due metri e alto centoventisei centimetri, chiamata Nova et aucta orbis terrae descriptio, ad usum navigatiun emendate.

Così il geografo fiammingo pone la base della moderna cartografia nautica moderna. Tuttavia Mercatore non rivelerà mai il principio matematico applicato per la realizzazione della sua carta. Il metodo sarà scoperto e divulgato dal matematico inglese Edward Wright nella sua opera Certaine Errors in Navigation Detected and Corrected.