Durante l’inverno capita spesso di vedere laghi e fiumi congelarsi, mentre il mare rimane liquido anche quando le temperature scendono molto. Questa differenza suscita una domanda piuttosto comune: perché il mare non ghiaccia facilmente come l’acqua dolce?
La risposta sta soprattutto nella composizione dell’acqua di mare. A differenza di quella dei fiumi o dei laghi, l’acqua marina contiene numerosi sali disciolti, che modificano le sue proprietà fisiche. Tra queste proprietà c’è anche la temperatura alla quale l’acqua può congelare.
Il mare, quindi, può ghiacciare in determinate condizioni, ma ha bisogno di temperature più basse rispetto all’acqua dolce. Inoltre entrano in gioco altri fattori, come le correnti marine, il grande volume degli oceani e il movimento continuo dell’acqua.
Il ruolo della salinità del mare
Uno degli elementi chiave per capire perché il mare non ghiaccia facilmente è la salinità del mare, cioè la quantità di sali disciolti nell’acqua.
In media l’acqua di mare contiene circa 35 grammi di sali per ogni litro di acqua. I principali sono cloruro di sodio (il comune sale da cucina), ma sono presenti anche magnesio, calcio, potassio e altri minerali. Questi sali disciolti modificano il comportamento dell’acqua quando la temperatura scende. In particolare abbassano la temperatura alla quale l’acqua passa dallo stato liquido a quello solido.
Il fenomeno fisico prende il nome di abbassamento crioscopico ed è lo stesso principio che viene sfruttato quando si sparge il sale sulle strade ghiacciate in inverno.
Il punto di congelamento dell’acqua salata
L’acqua dolce congela a 0 °C. L’acqua di mare, invece, congela a una temperatura più bassa.
Con una salinità media degli oceani, la temperatura di congelamento dell’acqua di mare si aggira intorno a –1,8 °C. Questo significa che il mare deve raffreddarsi più dell’acqua dolce prima che possa formarsi il ghiaccio.
L’effetto del sale sul congelamento è quindi determinante. Le molecole di sale si inseriscono tra le molecole d’acqua e rendono più difficile la formazione della struttura cristallina tipica del ghiaccio. Di conseguenza serve una temperatura più bassa perché l’acqua marina riesca a solidificarsi.
Il movimento del mare rende più difficile il congelamento
Oltre alla salinità e congelamento, esiste un altro fattore importante: il mare è quasi sempre in movimento.
Le correnti marine, le onde e il continuo rimescolamento dell’acqua rendono più difficile la formazione del ghiaccio. Quando l’acqua si muove, infatti, il raffreddamento avviene in modo meno uniforme.
Questo impedisce alla superficie dell’acqua di raggiungere facilmente la temperatura necessaria per congelare. Nei laghi e negli stagni, invece, l’acqua è molto più ferma e può raffreddarsi più rapidamente fino al punto di congelamento. Il movimento dell’acqua contribuisce quindi a spiegare perché il mare non ghiaccia nella maggior parte delle zone del pianeta.
Il grande volume degli oceani
Un altro elemento che influisce sulla formazione del ghiaccio è il volume degli oceani.
Il mare rappresenta una massa d’acqua enorme che accumula e rilascia calore molto lentamente. Questo significa che la temperatura dell’acqua marina varia in modo più graduale rispetto a quella dei piccoli bacini d’acqua dolce. Il grande volume degli oceani agisce quindi come una sorta di serbatoio termico, che rende più difficile il raffreddamento rapido necessario alla formazione del ghiaccio.
È anche per questo motivo che il mare contribuisce a regolare il clima del pianeta, assorbendo e redistribuendo grandi quantità di energia.
Dove il mare ghiaccia davvero
Nonostante tutte queste condizioni, il mare può comunque congelare. Questo avviene soprattutto nelle regioni polari, dove le temperature scendono molto al di sotto dello zero.
Nell’Artico e in Antartide si forma il cosiddetto ghiaccio marino, cioè il ghiaccio che deriva direttamente dal congelamento dell’acqua di mare. In queste aree le temperature polari sono sufficientemente basse da permettere la formazione del ghiaccio in mare anche in presenza di sali disciolti.
Il ghiaccio dell’Oceano che si forma nelle regioni polari può estendersi per milioni di chilometri quadrati durante l’inverno.
Il ghiaccio marino è salato?
Una curiosità interessante riguarda il fatto che il ghiaccio marino non è salato come l’acqua da cui si forma.
Quando l’acqua marina congela, la struttura cristallina del ghiaccio tende a espellere la maggior parte dei sali. I sali rimangono quindi concentrati nell’acqua circostante o in piccole sacche liquide all’interno del ghiaccio. Per questo motivo il ghiaccio marino è molto meno salato dell’acqua di mare. Con il tempo, man mano che il ghiaccio si compatta e invecchia, diventa ancora più simile al ghiaccio di acqua dolce.
Questo processo spiega perché il ghiaccio polare può contenere acqua relativamente povera di sale.
La formazione del ghiaccio nel mare
La formazione del ghiaccio mare avviene quando la superficie dell’acqua raggiunge temperature inferiori al punto di congelamento dell’acqua salata.
All’inizio si formano minuscoli cristalli di ghiaccio sospesi nell’acqua, chiamati spesso “ghiaccio frazil”. Con il tempo questi cristalli si aggregano tra loro formando uno strato sottile sulla superficie. Se il freddo continua, questo strato si ispessisce progressivamente fino a creare una copertura di ghiaccio marino più stabile.
Tutto ciò può richiedere tempo e condizioni climatiche molto rigide, proprio perché la salinità e congelamento dell’acqua di mare rendono più difficile il passaggio allo stato solido.
Perché il mare raramente ghiaccia alle nostre latitudini
Nel Mediterraneo, come in molte altre zone temperate, le temperature raramente scendono abbastanza da raggiungere il punto di congelamento dell’acqua di mare.
Anche durante gli inverni più freddi l’acqua marina resta generalmente sopra lo zero. Inoltre le correnti marine e il continuo movimento dell’acqua contribuiscono a distribuire il calore, impedendo il raffreddamento necessario alla formazione del ghiaccio.
Un equilibrio naturale del mare
Il fatto che l’acqua di mare non ghiacci facilmente è il risultato di un equilibrio tra diversi fattori: la presenza di sali disciolti, il movimento dell’acqua, il volume degli oceani e la circolazione delle correnti marine. Questi elementi rendono il mare un sistema dinamico e complesso, capace di regolare la propria temperatura e di influenzare il clima globale.
Per Nieddittas la tutela dell’ambiente marino è fondamentale per preservare la biodiversità e garantire la qualità delle produzioni che nascono dal mare.
