Questa storia è una raccolta di articoli dagli archivi di The Conversation.

Con l’arrivo del freddo in tutto il Nord America, alcune comunità hanno già avviato gli spazzaneve, mentre altre tengono d’occhio le previsioni. La neve e il ghiaccio possono rovinare i piani di viaggio, ma svolgono anche importanti ruoli ecologici. E l’acqua ghiacciata può assumere forme sorprendenti. Per i giorni in cui tutti i discorsi si rivolgono al tempo invernale, mettiamo in evidenza queste cinque storie dai nostri archivi.

Le strane forme che l’acqua può assumere

Oltre ai fiocchi di neve e ai ghiaccioli, l’acqua ghiacciata può comportarsi in modi sorprendenti. Per esempio, durante i colpi di freddo, i laghi possono apparire come una sauna.

Come spiega Scott Denning, scienziato atmosferico della Colorado State University, questo accade perché l’acqua liquida nel lago non può essere più fredda del punto di congelamento – circa 32 gradi Fahrenheit. Quando l’acqua evapora dal lago relativamente caldo nell’aria fredda e secca, si condensa da vapore (acqua gassosa) a minuscole goccioline d’acqua nell’aria, che sembrano vapore.

Quando fa estremamente freddo, il ghiaccio può formarsi sulla superficie dell’oceano. Le onde lo rompono, così l’acqua comincia ad assomigliare a uno slurpee ondeggiante. “Per chiunque sia disposto a sfidare il freddo, è selvaggio stare sulla riva e guardare il mare fumante e fangoso con le sue onde al rallentatore”, scrive Denning.

Come il sale stradale doma il ghiaccio

Quando si prevede una grande tempesta, i camion di servizio spesso si dirigono a pretrattare strade e autostrade, in genere spruzzando sale grosso o soluzioni di acqua salata. Ma contrariamente alla credenza popolare, il sale non scioglie il ghiaccio.

L’acqua congela a 32 gradi Fahrenheit, ma mescolandola con il sale si abbassa il suo punto di congelamento. “Il sale ostacola la capacità delle molecole d’acqua di formare cristalli di ghiaccio solido”, spiega Julie Pollock, assistente professore di chimica all’Università di Richmond. “Il grado di depressione del punto di congelamento dipende da quanto è salata la soluzione”. Quando il sale secco viene sparso sul ghiaccio, si affida al sole o all’attrito dei pneumatici dell’auto per sciogliere il ghiaccio, quindi gli impedisce di ricongelarsi.

Gli impulsi di sale possono danneggiare le piante, i corpi idrici e gli organismi acquatici quando vengono lavati via dalle strade – specialmente durante il deflusso primaverile, che può portare enormi dosi. I ricercatori stanno lavorando per trovare opzioni più benigne, e attualmente stanno studiando additivi tra cui melassa e succo di barbabietola.

Perché gli alberi hanno bisogno della neve

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La salamoia di barbabietola è un modo ‘tutto naturale’ per sghiacciare le strade

La neve può sembrare solo un problema, soprattutto se la devi spalare. Ma è anche una risorsa preziosa. Nel nord-est, gli scienziati ambientali Andrew Reinmann e Pamela Templer hanno scoperto che la copertura nevosa invernale agisce come una coperta, proteggendo le radici degli alberi e gli organismi del suolo dal freddo.

In appezzamenti forestali sperimentali dove Reinmann e Templer hanno rimosso la neve dal terreno, hanno osservato che

“…il gelo penetra un piede o più giù nel terreno, mentre raramente si estende più di due pollici di profondità nei vicini appezzamenti di riferimento con manto nevoso inalterato. E proprio come i cicli di gelo e disgelo creano buche nelle strade della città, il congelamento del suolo abrade e uccide le radici degli alberi e danneggia quelle che sopravvivono.”

Il cambiamento climatico sta accorciando gli inverni del nord-est e diminuendo le nevicate, con gravi effetti sulle foreste. “Perdere il manto nevoso può ridurre la crescita delle foreste, il sequestro del carbonio e la ritenzione dei nutrienti, che avrà importanti implicazioni per il cambiamento climatico e la qualità dell’aria e dell’acqua per tutto l’anno”, prevedono Reinmann e Templer.

Riserve ghiacciate

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Il #snowpack di oggi su Montgomery Pk nel nord dei White Mtns CA, visto da giù nella Benton Valley. Neve molto buona per giugno! pic.twitter.com/t8ikfbEY32

La neve è ancora più preziosa negli stati occidentali, dove molte comunità ottengono gran parte della loro acqua potabile dal manto nevoso che permane ad alta quota fino ai mesi caldi. Anche qui, gli inverni caldi significano meno neve, e gli scienziati stanno già osservando “siccità di neve”.

Adrienne Marshall, una ricercatrice che studia idrologia e cambiamenti climatici all’Università dell’Idaho, definisce una siccità di neve come un anno con un manto nevoso così basso che storicamente si verifica solo una volta ogni quattro anni o meno.

“Oggi, siccità di neve back-to-back negli Stati Uniti occidentali si verifica circa il 7% delle volte”, scrive. “Entro la metà del secolo, se le emissioni di gas serra continuano ad aumentare, i nostri risultati prevedono che la siccità pluriennale di neve si verificherà in media nel 42% degli anni.”

Il manto nevoso si scioglie anche prima in primavera, il che significa meno acqua disponibile in estate. Questi cambiamenti stanno influenzando le città, le fattorie, le foreste, la fauna selvatica e l’industria delle attività ricreative all’aperto in tutto l’ovest per tutto l’anno.

Possiamo far nevicare?

Se la natura non fornisce tutta la neve di cui abbiamo bisogno, che ne dite di aiutarla? Molti stati occidentali e agenzie hanno cercato di fare proprio questo per anni con il cloud-seeding – aggiungendo particelle all’atmosfera che si pensa servano come cristalli di ghiaccio artificiale, promuovendo la formazione di neve.

C’è solo un problema: Nessuno ha dimostrato che funzioni davvero. Tuttavia, “gli stati occidentali hanno bisogno di acqua, e molti decisori credono che il cloud seeding possa essere un modo conveniente per produrla”, scrivono gli scienziati atmosferici Jeffrey French e Sarah Tessendorf.

In uno studio del 2018, French, Tessendorf e colleghi hanno usato nuovi strumenti di modellazione del computer e un radar avanzato per vedere se potevano rilevare i cristalli di ghiaccio che si formano sulle particelle di ioduro d’argento iniettate nelle nuvole. Hanno appeso le sonde di imaging alle ali degli aerei di ricerca, che hanno volato dentro e fuori le aree seminate delle nuvole. Sicuramente, in quelle zone la formazione di cristalli di ghiaccio aumentò di centinaia, portando alla formazione di neve. Nessun risultato simile si è verificato nelle regioni non seminate.

Sono necessarie altre ricerche per vedere se la semina delle nuvole può cambiare gli equilibri idrici su grandi aree. E alla fine, anche se questo si dimostrasse vero, rimarrà un’altra domanda: Se ne vale la pena.

Ripostato con il permesso di The Conversation.