Foto: Peter Adams/Getty Images

12 lucruri (mai mult sau mai puțin) inedite despre gheață31 min read

De Adriana Moscu 06.01.2022

Pe pământ, apa caldă îngheață mai repede ca apa rece, iar în spațiu, gheața ar putea face bule ca ale șampaniei. 

Aproximativ 10% din suprafața terestră a lumii și în jur de 7% din oceanele sale sunt acoperite de gheață. Gheața poate să reflecte în jur de 80% din lumina soarelui, iar cea mai veche gheață din lume se află în partea de jos a calotei de pe Antarctica. Se crede că are undeva la un milion de ani. În fine, calotele de gheață din Groenlanda și Antarctica sunt atât de mari, încât afectează forța gravitațională exercitată de Pământ. 

Află despre asta și alte lucruri interesante despre gheață din rândurile care urmează. 

Două tipuri de gheață

Gheața nu înseamnă doar apă în stare solidă, ci este formată dintr-un un amestec de apă înghețată, dioxid de carbon și azot. Iar pe Pământ sunt două feluri de gheață. Cea de pe continente se formează din apă dulce, în timp ce gheața marină se formează din apă sărată. 

Însă cea din urmă nu rămâne așa, pentru că sarea din gheața de mare este eliminată treptat.„An Introduction to Sea Ice”, nationalgeographic.org În interiorul gheții de mare, sarea este comprimată în buzunare cu salinitate foarte mare. În cele din urmă, aceste buzunare încep să se topească, iar apa sărată creează mici canale, prin care se scurge. Ca urmare, gheața de mare devine din ce în ce mai dulce. 

Gheața din apă de mare nou formată poate avea un conținut salin de peste două procente – în apa de mare procentul este de obicei de 3-3,5%. Conținutul de sare din gheața de mare veche este mai mic de 1%.  

Cea mai veche gheață de pe planetă

Cel mai sudic continent al Pământului are un strat suplimentar de „izolație”, care îl menține rece. Antarctica are curenți oceanici și vânturi care circulă în jurul continentului, ceea ce o face destul de izolată de restul climei de pe glob. Este unul dintre motivele pentru care aici se găsește cea mai veche gheață de pe Pământ. 

Gheața din partea de jos a calotei glaciare are o vechime de aproximativ un milion de ani.„Scientists Have Found Some Truly Ancient Ice, But Now They Want Ice That’s Even Older”, npr.org Cel mai vechi miez de gheață care a fost extras de acolo are o vechime de 800.000 de ani, în timp ce cea mai veche gheață din Groenlanda are aproximativ 100.000 de ani.

Dovezi despre trecut scrise în gheață

Climatologii se folosesc de calotele de gheață din Antarctica și Groenlanda pentru a studia clima din trecut. Forând adânc, pot ajunge la gheața care s-a format din zăpada căzută acum sute, mii și sute de mii de ani în urmă. 

Deoarece în Antarctica ninge foarte rar, un milimetru sau un centimetru de gheață acoperă o perioadă destul de lungă de istorie. În schimb, în Groenlanda, unde ninsorile abundă, fiecare strat acoperă o perioadă mult mai scurtă. Cu alte cuvinte, savanții pot vedea evenimentele climatice la rezoluție înaltă în Groenlanda, în timp ce Antarctica oferă o perspectivă pe termen lung, dar cu mai puține detalii. 

În curând, o echipă europeană își va instala echipamentele într-una dintre cele mai înalte locații din Antarctica, pentru o operațiune care ar putea dura patru ani. Proiectul„Quest begins to drill Antarctica’s oldest ice”, bbc.com urmărește recuperarea unui cilindru de material înghețat de aproape trei kilometri lungime. Oamenii de știință speră că această gheață îi va ajuta să culeagă informații despre incendiile de pădure, activitatea vulcanică, variabilitatea solară și circulația atmosferică din trecut, dar și să anticipeze condițiile climatice viitoare.

A existat sau nu Epoca de Gheață?

Există o ipoteză științifică potrivită căreia suprafața Pământului a fost complet sau aproape în întregime acoperită de gheață,„Snowball Earth: The times our planet was covered in ice”, astronomy.com cel puțin o dată, cu aproximativ 650 de milioane de ani în urmă. Această ipoteză este acceptată în general de către comunitatea de geologi, deoarece este cea mai bună explicație a sedimentelor de origine aparent glaciară, descoperite în paleoaltitudinile tropicale,Altitudinile din era preistorică. Iată cum să calculezi, de exemplu, la ce paleoaltitudine se aflau Bucureștii cu 200 de milioane de ani în urmă: paleolatitude.org precum și pentru alte aspecte din geologie greu de înțeles. 

Oponenții acestei teorii consideră improbabil ca oceanul să fi fost complet acoperit de gheață și menționează dificultatea unei planete de a ieși dintr-o stare complet înghețată.

Există și teoria opusă. Potrivit specialiștilor, planeta a avut și câteva perioade fără gheață, când a fost atât de cald, încât calotele glaciare s-au topit. Supoziția se bazează inclusiv pe faptul că Antarctica nu a fost întotdeauna situată acolo unde este astăzi, fiind parte a supercontinentului Pangaea. 

Gheața afectează gravitația Pământului

În discuțiile despre încălzirea globală, se menționează adesea că nivelul mării va crește cu șapte metri dacă gheața de pe Groenlanda se va topi.„Greenland: Heatwave causes ‘massive melting event’”, dw.com Însă această creștere nu va fi distribuită uniform în întreaga lume. În mod surprinzător, topirea calotei de gheață a Groenlandei va determina o creștere mai mare a nivelului mării în emisfera sudică.

O calotă de gheață are o masă mare și, prin urmare, contribuie la creșterea atracției gravitaționale din  zona pe care o acoepră. Asta înseamnă că nivelul apei, lângă o calotă de gheață, este și el mai mare. Cu alte cuvinte, spre poli se găsește mai multă apă lichidă, fiindcă există multă apă înghețată. Însă, pe măsură ce straturile de gheață din Groenlanda s-ar topi, forța gravitației ar scădea, lucru care ar provoca o scădere a nivelului mării în jurul insulei. Apa trebuie să ajungă însă undeva, așa că scăderea locală este apoi echilibrată de o creștere a nivelului mării spre Ecuator. Fenomenul e valabil și pentru Antarctica.

Această schimbare a câmpului gravitațional al Pământului are ca rezultat o creștere mai mare decât media a nivelului mării la latitudini apropiate de Ecuator, deoarece gheața se topește în principal în apropierea polilor.„The strange science of melting ice sheets: three things you didn’t know”, theguardian.com

Însă, în ritmul actual, vor trece mii de ani până la topirea totală a gheții din Groenlanda. 

https://mindcraftstories.ro/images/2022/01/Mindcraftstories_Gheata-Ghetari-Aisberguri-Antarctica-Gheata-spatiu-Fenomene-gheata_Anton-Petrus-Getty-Images.jpg

Foto: Anton Petrus/Getty Images

Gheața mărilor poate reflecta până la 80% din lumina soarelui

Gheața joacă un alt rol important în climă, datorită capacității sale de a reflecta lumina soarelui, sau albedoului,Detalii, aici: wikipedia.org așa cum îl numesc oamenii de știință. În principiu, este vorba despre cât de multă lumină solară este reflectată și cât de mult este absorbită sub formă de căldură.

Un tricou negru are un albedo foarte scăzut, așa că absoarbe toată lumina soarelui și devine inconfortabil de purtat într-o zi toridă de vară. Însă un tricou alb sau gheața – albă și ea – reflectă cea mai mare parte a căldurii. Luciul gheții se comportă ca o oglindă strălucitoare, astfel că aproximativ 80% din lumina soarelui care ajunge la ea este reflectată înapoi, în spațiu,„What percentage of sunlight is reflected by ice snow?”, sidmartinbio.org în timp ce marea reflectă doar 10% din aceasta. Asta înseamnă că oceanele se vor încălzi mult mai mult vara, dacă gheața va dispărea.

Apa caldă poate îngheţa mai repede decât apa rece

Este un comportament care pare a încălca legile fizicii și a fost observat încă din Antichitate, de către Aristotel,Despre el, aici: wikipedia.org în anul 300 î.e.n. Fenomenul a fost analizat şi în perioada medievală, când se căuta o definiţie potrivită pentru noţiunea de căldură. În anul 1600, Francis BaconDetalii, aici: wikipedia.org şi, puţin mai târziu, René DescartesMai multe, aici: plato.stanford.edu aminteau despre acest fenomen contradictoriu. 

Fenomenul este cunoscut, în prezent, ca Efectul Mpemba,Detalii, aici: wikipedia.org și se referă la numele un student tanzanian care a preparat îngheţată în laboratorul şcolii, dintr-un amestec de lapte şi zahăr. Mpemba a folosit lapte fierbinte și a observat că acesta a îngheţat înainte în amestecul format. Și-a întrebat profesorul de fizică, care a negat vehement un posibil astfel de comportament al amestecului, spunându-i că încalcă principiile de bază ale fizicii. Mai târziu, a reluat studiul împreună cu Dr. Osborne, un alt profesor de fizică. În anul 1969, și-au publicat observaţiile experimentale, explicând fenomenul pe baza conducției termice şi nicidecum a evaporării. 

Tot în acelaşi an, Dr. George Kell și-a publicat studiile derulate independent de cei doi, vrând să verifice o legendă care circula în Canada, bazată pe acest fenomen.„The Freezing of Hot and Cold Water”, aapt.scitation.org El explică însă producerea acestuia pe baza procesului de evaporare, ca fenomen preponderent în „comportamentul nefiresc al apei”. Reluarea acestui experiment s-a realizat de nenumărate ori în laboratoare din diferite părţi ale lumii, dar nu s-a găsit o explicaţie fenomenologică completă.

Gheața din spațiu se comportă ciudat

Gheața și granulele de praf formează materialul primordial din care s-a format sistemul solar. Granule de gheață se găsesc în regiunile dense ale norilor moleculari, unde se formează noi stele. Aici, temperaturile pot ajunge până la -263 °C, făcând ca moleculele organice și granulele de gheață cu care se ciocnesc să formeze o manta înghețată. 

În urma unor experimente de laborator,„Ice in space might flow like honey and bubble like champagne”, sciencenews.org Shogo Tachibana şi colegii săi de la Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia, au descoperit că gheaţa ar putea crea în spaţiu bule asemănătoare celor din şampanie, lucru care ar putea ajuta la formarea moleculelor organice în zonele extreme ale noilor sisteme planetare. Astfel, experimentul furnizează indicii privind originile posibile ale vieţii.

Savanții au combinat apă, metanol și amoniac – toate găsite în comete și nori interstelari, unde se formează stelele – la o temperatură între -263 grade Celsius și -258 grade Celsius. Apoi, echipa a expus gheața nou formată la radiații ultraviolete, pentru a mima lumina unei stele tinere. În timp ce temperatura gheţii creşte până la -213 grade Celsius, aceasta începe să crape. Dacă se adaugă încă cinci grade, încep să apară bule în gheaţă, iar fenomenul continuă să se producă până când gheaţa atinge temperatura de -123 de grade Celsius. În acest punct, gheaţa se reîntoarce la starea solidă şi formează cristale. 

Gheaţa se topeşte într-un ritm alarmant

În contextul în care încălzirea globală contribuie la înregistrarea unor temperaturi din ce în ce mai ridicate, un nou studiu arată că gheaţa de pe Terra se topeşte într-un ritm mai rapid în prezent decât la mijlocul anilor 1990. 

În total, o cantitate estimată la 28 de trilioane de tone metrice de gheaţă s-a topit din banchiza globală, calota glaciară şi gheţari începând cu mijlocul anilor 1990. Ritmul de topire anual este în prezent cu circa 57% mai rapid decât în urmă cu trei decenii, arată oamenii de ştiinţă într-un studiu publicat în revista The Cryosphere și citat de Reuters.„Earth is losing ice faster today than in the mid-1990s, study suggests”, reuters.com 

Potrivit cercetătorilor, topirea gheţii de pe uscat a adăugat suficientă apă în oceane încât să ridice nivelul mediu global al mării cu 3,5 centimetri. Topirea gheţarilor montani reprezintă 22% din totalul anual de pierderi de gheaţă, un procent notabil, având în vedere că aceștia reprezintă doar circa 1% din gheaţa de pe uscat. 

Alte lucruri despre gheață

Există viață pe aisberguri

Pe lângă pirați, poate cei mai de temut dușmani ai navigației marine sunt aisbergurile. Ele sunt, de fapt, blocuri de gheață desprinse din calotele polare glaciare, care navighează spre zonele calde ale globului. Aproximativ 90-92% din întregul volum al unui aisberg este subacvatic, ca atare, forma porțiunii scufundate poate fi estimată cu greu doar privind partea vizibilă de deasupra apei. 

Masa de gheață a aisbergurilor este extrem de compactă, durabilă și dură, prin urmare acesta poate provoca serioase daune sau chiar distrugerea unui vas. Cum a fost, de altfel, cazul cu TitanicMai multe, aici: history.com – la momentul respectiv, cel mai mare pachebot din lume –, despre care se zvonea că fusese proiectat astfel încât să nu se poată scufunda. Cu toate astea, în noaptea de 14 spre 15 aprilie 1912, acest lucru s-a întâmplat, la aproximativ 2 ore și 40 de minute după impactul cu un aisberg.

https://mindcraftstories.ro/images/2022/01/Mindcraftstories_Gheata-Ghetari-Aisberguri-Antarctica-Gheata-spatiu-Fenomene-gheata_David-Merron-Photography-Getty-Images.jpg

Foto: David Merron/Photography Getty Images

Aisbergurile sunt urmărite în întreaga lume de către o organizație din Statele Unite ale Americii, National Ice Center (NIC),Site-ul oficial: usicecenter.gov fondată în 1995, care produce periodic analize și estimări ale poziționării acestor blocuri masive de gheață. Mai mult de 95 % din datele utilizate în aceste analize și preziceri se datorează informațiilor furnizate de senzorii sateliților care gravitează pe orbite polare.

Un aisberg enorm – numit A-76 – a fost cel mai mare aisberg de pe Pământ în 2021.„Say hello to the world’s biggest iceberg”, earthsky.org (și încă e cel mai mare). Acesta s-a desprins din partea de vest a platformei de gheață Ronne din Antarctica, în Marea Weddell. Uriașul aisberg măsura, la data desprinderii, aproximativ 4.320 km pătrați, adică era puțin mai mare decât insula spaniolă Mallorca și de aproximativ 19 ori mai mare decât Bucureștii. Aisbergul a fost observat de British Antarctic Survey pe 13 mai 2021 și confirmat în aceeași zi de National Ice Center. Între timp, acesta s-a rupt în trei bucăți (A-76a, A-76b și A-76c).

Aisbergurile sunt adesea populate de potârnichi polare, huhurezi albi, lemingi, lemuri, iepuri, vulpi și chiar urși polari. În 2012, în largul coastei arctice canadiene, au fost observați nu mai puțin de 20 de urși polari care locuiau pe un aisberg. Este posibil ca urșii să fi găsit un refugiu sigur pe aisberguri, ca urmare a deceniilor în care au fost vânați de oameni pe uscat.„Polar bear sanctuary on iceberg”, bbc.com 

Vulcanii care scuipă gheață

Un criovulcan, cunoscut și sub denumirea de „vulcan de gheață”, este un vulcan care erupe materii volatile, cum ar fi apă, amoniac sau metan, în loc de magmă. 

Enceladus,„Ice on moons”, iceandclimate.nbi.ku.dk una dintre lunile lui Saturn, conține în regiunea sa polară de sud un fel de gheizere care aruncă gheață în loc de magmă. Lucrul acesta se întâmplă atunci când gheața de sub suprafață se încălzește și se transformă în vapori care apoi sub formă de particule de gheață.

Însă vulcani de gheață au fost descoperiți și pe Pământ. În februarie 2021, de exemplu, condițiile meteorologice din Kazahstan au dus la formarea unui turn de gheață„A 45 Ft ‘Ice Volcano’ Has Emerged in Kazakhstan. Here’s How It Works”, sciencealert.com cu o înălțime de 13,7 metri, pe o câmpie înghețată. Turnul a apărut în regiunea Almaty, acolo unde temperaturile aproape de îngheț fac ca peisajul să fie acoperit de un strat gros de gheață și zăpadă pe tot parcursul lunilor de iarnă. Apa, provenită de la un izvor termal, ajunge în atmosferă și îngheață pe măsură ce cade înapoi, pe suprafață. În timp, se formează o structură conică adâncă, impresionantă vizual.

De ce unii ghețari sunt sunt verde-smarald

Cei mai mulți ghețari au o culoare alb-albastră, însă câțiva dintre ei sunt colorați verde-smarald și pot fi găsiți doar în Antarctica. 

Nuanța neobișnuită pare a fi o combinație a două procese distincte – lipsa bulelor de aer și integrarea prafului glacial în gheață.„Icebergs can be emerald green. Now we know why”, nationalgeographic.com În primul rând, aisbergurile fără bule de aer trebuie să se formeze la baza recifelor de gheață care ies din Oceanul Antarctic. În același timp, praful glaciar galben-roșu din rocile Antarcticii trebuie să fie adus de vânt în apropierea acestora.

Pe măsură ce ghețarii plutesc spre țărm, ei sfărâmă rocile cu oxizi de fier care au o culoare pământie și le transformă în pudră. La rândul său, pudra poate ajunge ușor în apă. Acolo, oxizii de fier sunt prinși sub banchizele de gheață și sunt încorporați în gheața marină. Rezultatul? Ghețari verzi, precum niște nestemate.

Gheața conservă cel mai bine mumiile

Rămășițele umane înghețate descoperite pe tot globul îți permit să afli cum trăiau oamenii cu sute și mii de ani în urmă. Unul dintre cele mai bine conservate corpuri este al unei adolescente incașe, cunoscută sub numele de La Doncella sau Fecioara,„Inca Child Sacrifice Victims Were Drugged”, nationalgeographic.com care a fost lăsată drept ofrandă religioasă, împreună cu alți doi copii mai mici, lângă vârful înghețat al unui vulcan argentinian, în urmă cu mai bine de 500 de ani. 

Un alt exemplar, mult mai vechi, este Ötzi, omul de gheață, descoperit în Alpi, lângă granița dintre Austria și Italia, în 1991. Pentru un cadavru vechi de 5.300 de ani, Ötzi arată destul de bine.„Ötzi the Iceman Has Been 3D-Printed”, mentalfloss.com 



Text de

Adriana Moscu

Este jurnalist și, de aproximativ 20 de ani, se bucură de principalul avantaj al profesiei, pentru că nicio zi nu seamănă cu alta. Are o relație de love-hate cu oamenii, pe care, de cele mai multe ori, îi îmblânzește prin interviuri.

ȘTIINȚĂ|SCI-FACTS

5 experimente științifice care au depășit limitele eticii 

De
Ce se întâmplă atunci când nevoia de cunoaștere nu ține cont de efectele negative induse subiecților din studiu?
MEDIU|BIODIVERSITATE URBANĂ

Ploșnița de pat, un musafir nedorit

De
Au apărut cu 40 de milioane de ani înaintea oamenilor, cărora le sug sângele și le invadează, fără rușine, casele. Ploșnițele de pat au cunoscut recent o revenire globală datorată, în parte, intensificării călătoriilor. 
MEDIU|OVERVIEW

Primul zbor cu combustibil 100% sustenabil, an record pentru energia alternativă și victorie pentru mașinile electrice. Ce a însemnat 2021 pentru protejarea mediului

De
Liderii lumii sunt tot mai interesați de soluții de ecologie urbană și captarea energiei din surse regenerabile, pe măsură ce necesitatea diminuării amprentei de carbon devine o problemă tot mai centrală. 
SPAȚIU|SCI-FACTS

Cele mai impresionante imagini captate cu telescopul Hubble

De
În ajun de James Webb, sărbătorim imagini spectaculoase captate de Hubble de la milioane de ani-lumină distanță