Comment dans le monde une cascade gèle-t-elle ?

Feb 12 2021
Il peut sembler que le ruissellement constant de l'eau sur une chute l'empêcherait de geler, mais ce n'est pas toujours le cas. Découvrez la science derrière le phénomène de la cascade gelée.
La cascade gelée du voile de mariée Schleierfaelle sur la rivière Ammer en Allemagne. REDA&CO/Getty Images

L'enfer pourrait geler un jour, mais les chutes du Niagara ne le feront probablement pas . Le point de repère rugissant se trouve à la frontière du nord de l'État de New York et de l'Ontario, au Canada. Il se compose de trois chutes d'eau séparées, la plus haute mesurant 167 pieds (51 mètres) de haut.

Les eaux en cascade ont attiré de rares casse -cou au fil des ans - nous avons tous entendu des histoires sur les amateurs de sensations fortes dans des barils. Mais la plupart des visiteurs viennent simplement admirer leur beauté naturelle. En hiver, les chutes deviennent encore plus magnifiques, car des formations glacées apparaissent souvent sur ou autour d'elles.

Pourtant, malgré toutes les affirmations contraires , les chutes du Niagara ne gèlent jamais complètement.

Congeler les chutes du Niagara serait tout un exploit, voyez-vous. Pendant l'hiver, un énorme 22,4 millions de gallons (85 millions de litres) d'eau tombe sur les chutes par minute . Les scientifiques disent qu'il serait extrêmement difficile de geler autant d'eau à écoulement rapide, même à des températures inférieures à zéro.

Alors comment expliquer des photos envoûtantes comme celles-ci ?

Eh bien, les chutes du Niagara génèrent énormément de brume, comme vous le rappellera avec plaisir le tour en bateau « Maid of the Mist ». Dans les bonnes conditions météorologiques, ces gouttelettes d'eau sont susceptibles de geler en s'accumulant sur les arbres, les rochers et les balustrades qui entourent les chutes.

De plus, il y a des jours où une fine couche d'embruns et de brouillard gelés durcit sur les chutes. Juste sous cette couverture glacée, cependant, vous trouverez toujours beaucoup d'eau liquide qui coule sur son chemin descendant habituel.

Conclusion : les chutes du Niagara ne vont pas geler de si tôt. Mais ce n'est qu'un point de repère. Parlons d' autres cascades.

Par une froide matinée de janvier 2018, le professeur de physique Michael J. Ruiz et le chercheur indépendant Charles Cranford ont filmé une cascade de 65 pieds (20 mètres) en Caroline du Nord qui était en grande partie gelée. Un filet d' eau surfondue ruisselait sur une partie de la glace .

L'eau surfondue est de l'eau qui reste liquide en dessous de la température de congélation normale de H2O : 32 degrés Fahrenheit (ou 0 degré Celsius).

Il faisait nettement plus froid dehors lorsque Ruiz et Crawford ont enregistré leur vidéo ; la température locale n'était que de 5 degrés F (-15 degrés C). Dans ces conditions, même l'eau surfondue ne pouvait pas rester liquéfiée longtemps.

Dans ces images étonnantes capturées par le duo, vous pouvez réellement regarder H2O coulant et surfondu à la chute d'eau de la Caroline se congeler en glace en temps réel. Et pas n'importe quelle glace. L'eau durcissait en une collection agglomérante de minuscules cristaux en forme d'aiguilles. Les météorologues appellent cela du frasil .

Les températures froides et les vents violents ont provoqué des formations gelées inhabituelles d'énormes morceaux de glace à la base du côté canadien des chutes du Niagara le 28 février 2015, à Niagara Falls, Ontario, Canada.

Souvent associée à une eau turbulente et surfondue, la glace de frasil peut également se développer lorsque les gouttelettes de brouillard gèlent. La glace est un spectacle courant autour de certaines chutes d'eau - comme celles du parc national de Yosemite en Californie - par temps sous le point de congélation. Lorsque le frasil s'accroche à une surface rocheuse, il peut devenir une plate-forme pour accumuler encore plus de glace .

Vous savez quoi d'autre peut s'accumuler ? Glaçons cascade . Présents dans de nombreuses régions du globe, de la France à l'Utah, ils peuvent prendre de nombreuses formes. Passez suffisamment de temps à explorer et vous verrez peut-être des stalactites de glace suspendues aux falaises - ou des stalagmites de glace s'élevant du sol en contrebas.

Et si une stalactite descendante touche une stalagmite montante, vous obtenez un pilier de glace en forme de colonne . Magnifique.

(Soyez averti : les glaçons – et les piliers de glace – peuvent être dangereux. Le 7 janvier 2021, un gros surnommé le « Tsar Icicle » qui s'était développé sur la cascade Vilyuchinsky en Russie s'est brusquement effondré . Plusieurs touristes ont été piégés lorsque la structure s'est brisée et, malheureusement, un homme a été tué.)

Maintenant, si vous voyez des stalactites, des stalagmites ou des piliers glacés rassemblés autour de votre cascade préférée, cela ne signifie pas que toute la cascade est gelée. Cela ne se produit que lorsque la source de la cascade gèle, qu'il s'agisse d'un ruisseau, d'un ruisseau ou d'une rivière. Plus une source donnée est grande et à débit rapide, plus ses chances de se geler sont faibles.

En 1989, Jeffrey Petkovich et Peter DeBernardi ont rejoint la liste des personnes qui ont traversé les chutes du Niagara et ont survécu. Ils ont accompli l'exploit dans un baril d'acier avec un message de service public écrit sur le côté : « Ne vous mettez pas à bout — la drogue tuera ». Petkovich a déclaré : "Nous voulions montrer aux enfants qu'il y a bien mieux à faire que d'être au bord de la drogue. Allez au bord des chutes, vous verrez ce qu'est un high." Pour mémoire, traverser les chutes du Niagara sans autorisation, comme ces gars-là l'ont fait, est contraire à la loi .