En las últimas semanas ha habido varias formas creativas en la televisión en las que la gente aprovecha el hielo resbaladizo de forma competitiva. El patinaje sobre hielo, el curling, el trineo y el trineo son técnicas para superar la falta de fricción de una superficie de hielo. Hace apenas unos meses, tres físicos -un marroquí, un ruso y un alemán- barrieron el suelo de hielo con la idea de hace doscientos años de que el hielo es tan resbaladizo porque tiene un punto de fusión más bajo bajo presión, creando una capa microscópicamente delgada de agua deslizante debajo de un patín o un zapato. Tonterías, como se demuestra tras simulaciones por ordenador muy detalladas del comportamiento del hielo bajo la presión de una pala de patín, un esquí o una suela de zapato. Esta capa suave se crea, pero no por la presión ejercida. Tiene mucho que ver con cómo un zapato o un patín destruyen la red cristalina del hielo.
Vayamos al principio. El hielo está formado por moléculas de agua congelada que parecen una V, con un átomo de oxígeno en la punta y un átomo de hidrógeno en cada extremo. Los átomos de hidrógeno cargados positivamente están unidos al átomo de oxígeno cargado negativamente. Pero debido a la forma de V, la molécula tiene en general un lado negativo y un lado positivo: se convierte en un mini imán. Cuando el agua se congela, los imanes se unen precisamente para formar una estructura de panal hexagonal. Pararse sobre este hielo alterará la estructura de los imanes. Algunos de los imanes de hielo se basan en las moléculas de la suela del zapato o de la pala del patín. La rejilla magnética que se deshace adquiere las propiedades del agua líquida, en la que las moléculas también están dispuestas al azar. El hecho de que el hielo sea liso no se debe a que el punto de fusión del hielo baje bajo presión, sino a que la estructura cristalina se rompe, dándole al hielo las propiedades del agua líquida.
La nieve es menos resbaladiza que una superficie de hielo lisa. Esto se debe a que una superficie de nieve es mucho más rugosa y, por tanto, ofrece más fricción. En las últimas semanas, las pistas de esquí olímpicas han intentado dotar a la nieve de una combinación perfecta de propiedades: suave como el hielo cuando vas recto, pero maleable y favoreciendo la fricción cuando cortas una curva en la nieve.
En la Antártida, la nieve tarda unos 2.000 años en compactarse y convertirse en hielo.
Las máquinas quitanieves pesadas transforman la nieve suelta en una pendiente sólida similar al hielo. La propia naturaleza también convierte la nieve en hielo, pero este proceso lleva siglos en lugar de una noche. Se llama compactación y es la razón por la que hay glaciares en la Tierra. Los glaciares se forman donde cae más nieve de la que se derrite en un año. Al final de la temporada de deshielo, queda una capa de nieve permanente, tras la cual cae una nueva capa de nieve. La nieve se comprime hasta convertirse en hielo por su propio peso. El hielo es viscoso y se desliza montaña abajo.
La compresión se debe enteramente a la gravedad y se produce lentamente. Especialmente cuando la nieve está fría. En la Antártida, la nieve tarda unos 2.000 años en compactarse y convertirse en hielo. En Groenlandia, entre 500 y 1.000 años, porque allí hace más calor y los cristales de hielo se deforman mucho más rápido. Asegura que los glaciares y casquetes polares de Groenlandia y la Antártida tengan una capa de nieve de varias decenas de metros de espesor, que se vuelve cada vez más densa a medida que se profundiza. A medida que Groenlandia se calienta, hay dos procesos que hacen que la nieve se convierta en hielo más rápidamente. En primer lugar, cada vez se filtra más agua de deshielo desde la superficie hacia la capa de nieve, que se congela a cierta profundidad. La energía liberada cuando se congela es enorme: más que la energía obtenida al enfriar el agua de 100 a 0 grados. Toda esta energía calienta la nieve y la compactación se produce cada vez más rápido. Esto se puede sentir al masticar un pequeño cubito de hielo: cuando el hielo está frío, apenas se deforma. Pero cuando el helado realmente se derrite en la boca, notarás que el helado se deforma casi como un chicle. Y en segundo lugar, toda el agua de deshielo se congela y forma una capa de hielo. Se saltan siglos de compactación de nieve seca.
La gruesa capa de nieve sobre glaciares y casquetes polares actúa como una esponja gigante. De toda la nieve que se derrite en Groenlandia en verano, aproximadamente la mitad permanece en los poros de la nieve y se congela. La otra mitad desemboca en el mar. En resumen, la nieve de Groenlandia nos hace más maduros al reducir a la mitad el aumento del nivel del mar. A medida que la nieve se convierte en hielo más rápidamente, el tamaño de esta esponja disminuye rápidamente. Esto aumenta la contribución futura del derretimiento al aumento del nivel del mar. Hemos estado observando este proceso desde la década de 1990. Desde entonces, la Universidad de Utrecht mantiene cada año varios sitios de medición en el oeste de Groenlandia. Una de estas estaciones solía estar en la nieve. Ahora es una llanura de hielo con corrientes de agua en verano. Esponja amortiguadora.
Debido al calentamiento, la aceleración de la compactación de la nieve en Groenlandia probablemente sea todavía mucho más lenta de lo que se puede lograr con un quitanieves. Pero está acelerando el actual derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia, más rápido que períodos anteriores de contracción natural. El colapso total de Groenlandia apenas ha comenzado, pero ha comenzado a una velocidad récord. Nos espera una dudosa medalla de oro para el Antropoceno.
Leer también
El agua es la sustancia más extraña del planeta y un fenómeno cotidiano