El curioso fenómeno de las flores de hielo

Estas hermosas fotografías, que parecen como de otro mundo, fueron tomadas el año pasado por el estudiante graduado Jeff Bowman y su profesora Jody Deming, de la Universidad de Washington, mientras trabajaban en un estudio oceanográfico y microbiológico en el centro del océano Ártico.

Su objetivo era el análisis de las llamadas “flores de escarcha” (o flores de hielo), un curioso fenómeno por el que el hielo crece a partir de pequeñas imperfecciones de su superficie, a temperaturas bajo cero próximas a – 22Cº. Estas flores se formaron alrededor del barco rompehielos que trasladaba a estos investigadores, pues crecen en las largas grietas abiertas durante su navegación.

De pronto, la superficie de este nuevo hielo que se forma en el agua cambia de textura por la congelación. El aire frío y húmedo por encima de las grietas abiertas se satura con vapor de agua (lo que significa que el aire tiene demasiado agua), así que cuando el aire sobresaturado toca a otro cristal de hielo, ese vapor de agua rápidamente se convierte de nuevo en hielo gracias a la sublimación (paso de un estado a otro sin pasar por el intermedio; en este caso deposición o sublimación regresiva).

Este proceso concreto se denomina nucleación, y la escarcha empieza a formarse en las imperfecciones presentes sobre la superficie del nuevo hielo. A partir de estos puntos de nucleación, las estructuras de las flores de hielo crecen verticalmente, aumentando rápidamente centímetros de altura mientras absorben la humedad de la superficie.

Este tipo de “flores” pueden crecer en el Ártico, en la Antártida e incluso en un estanque de agua dulce. Y aunque son difíciles de ver en nuestra naturaleza más cercana, las tenemos a la vez muy presentes, pues si miramos en detalle dentro de nuestra nevera es el mismo proceso por el que se forma la famosa escarcha que cubre sus paredes.

Pero en el océano, estas flores tienen una característica muy especial. A diferencia del hielo normal, las “flores de escarcha” son saladas. El mar de hielo poroso en el que se forman las flores exprime el agua salada en un proceso conocido como rechazo de salmuera. Y estas flores recogen esta salmuera sobre los cristales, haciendo que su salinidad alcance casi tres veces la salinidad del agua de mar. ¡Perfecto para las conservas!

Pero, además de la sal, las flores también recogen bacterias marinas y otras sustancias a medida que crecen, convirtiéndose en un ecosistema temporal impagable para el estudio de microorganismos amantes del frío, un escenario helado y salado tan difícil de habitar que sirve para comprender los límites de la vida y cómo se puede resistir condiciones extremas en otras regiones del universo.

Así son las flores de hielo, un fenómeno tan bello como importante para descubrir a dónde vamos o, directamente, de dónde venimos, pues estas flores también producen sustancias químicas (como formaldehídos) que pueden dar pistas sobre el origen de la vida en la Tierra primitiva.

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