L'hôtel de glace à Jukkasjärvi, Suède, est célèbre pour avoir conservé d'énormes blocs de glace provenant directement de la rivière Arctic Torne. La glace naturelle est super claire à cause des longs mois froids de la région, neige et vent. Ben "Big Ben" Nilsson Les choses sont devenues plus froides dans l'hémisphère nord. L'automne est à nouveau sur nous, et l'hiver fera son retour ici le 21 décembre 2018. Avec ces saisons viennent leurs défis. Par exemple, s'il y a un terme garanti pour faire perdre leur sang-froid aux propriétaires de voitures, c'est de la "glace noire". Le Service météorologique national définit cela comme « de la glace inégale sur les routes ou d'autres surfaces de transport qui ne peuvent pas être facilement vues ».
A l'oeil humain, c'est presque invisible. La glace noire n'est pas vraiment noire; c'est transparent. Les trucs seulement regards noir lorsqu'il recouvre une couche de pavé noir de jais. Les accidents se produisent une fois que les conducteurs, aveugle au danger, diriger leurs voitures sur la glace et perdre de la traction.
D'autres types de glace sont plus faciles à voir. Vous avez sans doute remarqué que les glaçons faits maison ont généralement un aspect trouble et opaque au milieu, comme des blocs blanchâtres de barbe à papa. Cela contraste avec la clarté effrayante de la glace noire. Comment se fait-il que la glace noire soit transparente, mais les cubes de vos bacs à glaçons typiques ne le sont pas ?
L'eau liquide semble claire. C'est parce que le matériau n'absorbe pas la majeure partie de la lumière visible qui le traverse. Pourtant, l'eau a une qualité trompeuse :aussi fraîche qu'elle puisse paraître, ce n'est jamais pur à 100 pour cent. Un échantillon d'H2O peut contenir des morceaux flottants de matière organique — algues, restes végétaux, etc. — ainsi que les sédiments en suspension, particules de poussière ou taches de minéraux comme le calcium et la chaux. Il peut également contenir beaucoup de gaz dissous, comme l'oxygène. (Sans ledit oxygène, les poissons ne pourraient pas respirer.) Les gaz et les impuretés physiques sont la clé pour comprendre pourquoi les glaçons dans votre pichet de limonade sont si trouble.
Voir quand l'eau gèle, les débris internes et les bulles d'air peuvent se concentrer. Les grappes empêchent la lumière, provoquant la dispersion de toutes les fréquences de couleurs différentes du spectre de la lumière visible. Quand cela arrive, cela donne à la glace une apparence blanche et trouble. Mais ce n'est pas le cas toujours arriver.
En 2014, YouTuber Tomas Nunuk s'est filmé avec un compagnon de voyage marchant à travers Velke Hincovo Pleso, un profond, lac d'eau douce dans les montagnes slovaques. Sa vidéo est devenue virale car elle montre les deux hommes debout sur une glace incroyablement claire; les rochers du fond du lac en dessous d'eux sont parfaitement visibles à travers l'eau gelée. La glace dans la vidéo de Nunuk était si transparente que certains téléspectateurs de YouTube ont supposé que les images avaient été truquées. Mais Velke Hincovo Pleso est bien réel, et quand le lac gèle (comme c'est souvent le cas), la glace de surface peut être limpide.
Une calotte glaciaire doit être presque entièrement exempte de bulles d'air et de débris pour avoir ce degré de clarté. Il y a aussi d'autres exigences. La glace est composée de cristaux - et lorsque H2O gèle rapidement, ces cristaux ont tendance à être petits et nombreux. Cela rend la glace plus blanche car les cristaux ont des surfaces réfléchissantes. Donc s'il y a plus de cristaux, il y aura plus de réflexion en cours, ce qui aidera à disperser la lumière entrante. D'autre part, la glace qui a été lentement gelée est constituée de cristaux moins nombreux et plus gros. Et ceux-ci favorisent la transparence.
Récapituler, la glace ne deviendra transparente et cristalline que si elle gèle lentement et ne contient pas trop d'impuretés ou de cristaux. La vidéo YouTube désormais célèbre de Tomas Nunuk est une étude de cas de ce à quoi cela ressemble lorsque toutes ces conditions sont remplies. Le jour de son trek slovaque, Velke Hincovo Pleso était recouvert d'une couverture glacée d'environ 2 centimètres (ou 0,78 pouce) d'épaisseur. L'eau a dû geler progressivement pendant une période tranquille sans vents forts qui auraient pu souffler des débris dans le lac ou faire monter l'eau.
Nous voyons le même genre de chose se produire dans le verglas routier. Bien que tous ces trucs ne viennent pas de la même source (ça peut commencer comme du brouillard, brume, bruine ou neige fondue), il gèle toujours lentement pendant les périodes de vent faible, il est toujours mince et il contient très peu d'impuretés. C'est pourquoi la glace noire est si transparente et frustrante pour les automobilistes.
Mais malgré les désagréments de la route, la glace transparente n'est pas aussi courante dans la nature que la glace blanche, variété trouble. Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles un morceau de glace donné peut ne pas être clair. Une partie de la glace est constituée de flocons de neige tombés, dont les formes angulaires et les cristaux irréguliers diffusent la lumière. Et parfois, l'eau gèle juste rapidement, résultant en de la glace avec des cristaux plus petits.
La glace artificielle est soumise aux mêmes lois physiques. La plupart des bacs à glaçons domestiques sont conçus pour congeler de petits blocs d'eau de l'extérieur vers l'intérieur. Cela a pour effet secondaire de chasser les impuretés dans l'eau vers le centre de chaque cube. Les produits finis paraissent donc blancs et brumeux au milieu. Pour être plus clair, cubes plus attrayants, certains restaurants utilisent des machines coûteuses qui gèlent l'eau très progressivement, et exclusivement d'un côté. Cela permet aux impuretés de s'échapper vers l'extérieur.
Heureusement, il existe de nombreuses façons moins chères de fabriquer des glaçons transparents. Une astuce bien connue consiste à faire bouillir l'eau à l'avance, le débarrassant ainsi des gaz dissous avant le début du processus de congélation.
MAINTENANT C'EST COOLTechniquement, l'eau n'est pas incolore (bien qu'elle ressemble souvent à cela). Croyez-le ou non, le liquide a une teinte bleuâtre naturelle, du fait qu'il absorbe le rouge, la lumière jaune et orange plus facilement que la lumière bleue. Mais nos yeux humains ne peuvent observer cette qualité d'azur que dans des plans d'eau profonds. Cela aide à expliquer pourquoi l'océan nous semble bleu alors que des verres d'eau potable semblent transparents. C'est aussi pourquoi grand, les glaciers épais prennent une teinte royale.
