La nieve es blanca, pero hay varias tonalidades de blanco, y en ocasiones incluso adquiere otras tonalidades más originales. Una inmersión entre la física y la meteorología con el director del Centro de Estudios de la Nieve de Grenoble.
Con una blancura inmaculada que brilla al sol, la nieve cuando cubre el suelo tiene el poder de transformar los paisajes en algo mágico. ¿Pero por qué es blanca? Está formado por hielo y aire y los cubitos de hielo que salen de nuestro congelador no son blancos, ¡son transparentes! Entonces, ¿cómo es esto posible?
La nieve es blanca precisamente porque el hielo es transparente. Cuando decimos que el hielo es transparente, significa que es muy poco probable que la luz visible y todos los diferentes colores que lo componen sean absorbidos a medida que pasan a través del hielo.
De hecho, la nieve es una especie de espuma de hielo y aire: la luz que la atraviesa tendrá muy pocas posibilidades de ser absorbida al atravesar el hielo o el aire, ambos transparentes.
Por otro lado, en cada interfaz aire-hielo, la luz se reflejará (como un espejo) o se refractará (cambiará de dirección dentro del hielo), y acabará emergiendo de la capa de nieve, porque tiene muy pocas posibilidades de ser absorbido.
Entonces, la mayor parte de la luz visible que entra en la nieve sale hacia arriba, haciendo que la nieve sea blanca.
Este color blanco de la nieve es muy importante para nuestro planeta. De hecho, esto significa que cuando la nieve cubra el suelo, la mayor parte de la luz solar se reflejará hacia la atmósfera, a diferencia del suelo desnudo o cubierto de vegetación, que es más oscuro y absorbe más luz. Por tanto, el color blanco de la nieve limita la absorción de energía solar y, por tanto, el calentamiento. Sin embargo, cuanto más aumenta la temperatura, menos nieve hay en el suelo, por lo tanto, más oscuro es el color del planeta y más cálido se vuelve. Se trata de un fenómeno de “fuga de control”, que también llamamos “retroalimentación positiva”, vinculado al albedo (es decir, la fracción de radiación solar reflejada por un medio) de la nieve y que es muy importante para nuestro clima.
50 sombras de nieve
La nieve no es sólo blanca, sino que puede adquirir diferentes tonalidades de blanco.
Esto surge de la interacción de la luz con la estructura de la nieve. La estructura de la nieve, es decir, la disposición tridimensional del aire y el hielo en la escala de un micrómetro (una millonésima de metro, o aproximadamente cincuenta veces menos que el espesor de un cabello), varía mucho según la estado de la nieve.
Cuanto más fina sea la estructura de la nieve, como ocurre, por ejemplo, con la nieve fresca, mayor será la superficie de la interfaz aire-hielo en relación con el volumen de hielo contenido en la nieve. Para hacer la analogía con una piscina de bolas, para la nieve fresca, tendríamos entonces una gran cantidad de bolas muy pequeñas, es decir, una gran superficie de plástico en contacto con el aire. Posteriormente, la nieve evoluciona y nuestra piscina contendría bolas más grandes, en menor cantidad, lo que se traduce en una menor superficie de contacto entre el aire y el plástico.
La cantidad de luz absorbida es proporcional al volumen de hielo, mientras que la cantidad de luz dispersada es proporcional a la superficie de la interfaz aire-hielo. Así, cuanto mayor sea la relación entre la superficie de la interfaz y el volumen de hielo, es decir, cuanto más fina sea la estructura, más blanca será la nieve. Por lo tanto, la nieve fresca parecerá más blanca que la nieve con una estructura más gruesa, por ejemplo la que ya se ha derretido y se ha vuelto a congelar.
Este tono de blanco, que surge de la interacción entre la luz y la estructura de la nieve, es también fuente de una importante retroalimentación positiva para nuestro clima. En efecto, cuando aumenta la temperatura, la estructura de la nieve tiende a aumentar, la nieve se vuelve menos blanca, absorbe más energía solar y por tanto puede derretirse más rápidamente.
nieve en color
Pero la nieve no es sólo blanca, puedes encontrar nieve de color naranja, roja, negra, violeta o incluso verde. Cuando aparecen estos colores es porque la nieve contiene partículas coloreadas que pueden ser de diferentes orígenes.
A menudo encontramos allí hollín procedente de la combustión de combustibles fósiles y que tiñe la nieve de color gris.
En las sierras francesas es habitual encontrar nieve anaranjada o incluso roja tras episodios de depósitos de polvo mineral procedente del Sahara.
Por último, la nieve contiene organismos vivos y, en particular, algas que producen pigmentos que pueden ser de diferentes colores. En los Alpes, la especie más común de algas de nieve se llama Sanguina Nivaloides y tiñe la nieve de un color rojo sangre, que quizás ya hayas observado durante un paseo por la montaña a finales de primavera.
Al cambiar el color de la nieve, todas estas partículas coloreadas provocan un aumento de la cantidad de luz solar absorbida por ésta y aceleran su derretimiento.
La blancura de la nieve y sus sutiles matices son, por tanto, muy importantes para la evolución de la capa de nieve y para el clima de nuestro planeta.
Los proyectos EBONI y ALPALGA contaron con el apoyo de la Agencia Nacional de Investigación (ANR), que financia la investigación basada en proyectos en Francia. Su misión es apoyar y promover el desarrollo de la investigación fundamental y finalizada en todas las disciplinas, y fortalecer el diálogo entre ciencia y sociedad. Para obtener más información, consulte el sitio web de la ANR.
