Brinicle

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Une brinicle est un mot anglais composé de la contraction de "brine" saumure et "icicle"[1] stalactite. C'est une stalactite de glace qui se forme dans l'eau de mer lorsqu'un flux d'eau salée (saumure) extrêmement froid se déverse des calottes de glace polaires.

Connu depuis les années 1960, le modèle de leur formation généralement accepté a été proposé par l'océanographe américain Seelye Martinen en 1974[2]. La formation d'une stalactite de glace a été filmée pour la première fois en 2011[3].

Structure[modifier | modifier le code]

Au moment de sa création, une stalactite de glace ressemble à un tube de glace descendant vers le fond de la mer. À l'intérieur du tube coule de l'eau très froide et très salée produite par la croissance de la glace se trouvant au-dessus et qui s'évacue de poches de saumure. La stalactite de glace naissante est très fragile, ses parois sont fines et c'est le flux constant de saumure froide qui permet sa croissance. Avec le temps, l'accumulation et l'épaississement de la glace stabilisent la stalactite.

Dans des conditions favorables, une stalactite de glace peut atteindre le fond de la mer. Le flux de saumure froide provenant de la calotte glaciaire doit être constant, l'eau environnante doit être significativement moins salée que la saumure, la profondeur du sol marin doit être limitée, et les courants marins faibles. Si l'eau de mer est trop salée son point de solidification serait trop bas pour créer un amas suffisant de glace autour du jet de saumure. Si l'eau est trop profonde la stalactite de glace peut se briser sous son propre poids avant d'atteindre le fond. Si l'amas de glace bouge à cause du courant trop fort la stalactite se brise.

Sur une topographie océanique favorable, un lac de saumure peut se former, mais probablement de manière provisoire puisque la source se tarit finalement, contrairement à ceux créés par suintement froid.

En atteignant le fond, le flux qui a créé la stalactite de glace continue de couler et produit de la glace avec l'eau alentour. La saumure se fraie un chemin dans la direction de la pente jusqu'à ce qu'il atteigne le point le plus bas. Toutes les créatures marines, lentes, qui vivent sur le fond comme les étoiles de mer ou les oursins peuvent être prises dans cette toile de glace, en être prisonnières et périr gelées.

Genèse[modifier | modifier le code]

La formation de glace à partir d'eau salée modifie l'eau non gelée résiduelle, car en se glaçant, la plupart des éléments solides (dont le sel) sont extériorisés, et ainsi la cristalline glace d'eau de mer est poreuse et plus spongieuse, comparée à celle plus dense et solide produite par exemple à partir d'eau distillée[4].

Lors du gel de l'eau de mer, le sel est relâché et les eaux environnantes deviennent plus salées, ce qui abaisse d'autant leur température de solidification et augmente leur densité. Cette solution super-saline et super-froide va ensuite s'écouler via de petits tunnels au travers de la glace poreuse, permettant la création de "brinicles"...

Cette eau très froide et salée atteint l'eau de mer non gelée sous la glace, elle cause l'apparition de glace supplémentaire. Si les canaux de saumure sont régulièrement distribués, l'accroissement de la glace se fait de façon homogène puisque la répartition des "fuites" est relativement uniforme.

Au contraire si des poches de saumure viennent à se concentrer sur une faible surface, le flux descendant d'eau froide devient si important qu'il ne peut pas geler immédiatement et commence donc à interagir avec l'eau de mer...

Et tel l'air chaud s’élevant en panache au-dessus d'un feu, cette eau plus froide s'écoule, à la manière d'un sirop de sucre versé dans l'eau, les parois externes de ce lent tourbillon de solution ultra-saline descendant commencent à accumuler progressivement des couches de glace formée par l'eau de mer environnante se refroidissant au contact de ce flux de saumure plus froid qu'elle.

On obtient une "cheminée" de glace qui pousse ce mini-courant d'eau, très froide et très salée, à s'acheminer vers le fond.

Une brinicle est limitée en taille par la profondeur de l'eau, la croissance de la banquise qui l'alimente et l'eau dans laquelle elle se forme.

Références[modifier | modifier le code]

  1. Différent de la stalactite typique des grottes. Les anglophones utilisent le terme de icicle ce qui signifie « pic de glace », ou plus généralement « glaçon naturel » par opposition au glaçon pour la boisson (ice cube).
  2. « Journal of Fluid Mechanics », Cambridge University Press
  3. « 'Brinicle' ice finger of death filmed in Antarctic », British Broadcasting Corporation
  4. http://revue.sesamath.net/IMG/pdf/TP_ExAO_Solidification_eau_pure.pdf

Liens externes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Une stalactite de glace en Antarctique, Science et Avenir. Janvier 2012, p17.

Articles connexes[modifier | modifier le code]