– Il ghiaccio è molto di più che semplice acqua indurita –

Prosegue il nostro cammino di lettura della Natura, che cercheremo come sempre di esplorare nelle due direzioni: orizzontale, ovvero dal punto di vista materiale, ma anche verticale, ovvero cercando le connessioni con i mondi “sottili”, con le dimensioni metafisiche. Un percorso che parte dalla scienza e che cerca di arrivare a livelli di conoscenza più profonda, spesso informali e magari per certi versi un pò “arditi”, ma senza mai perdere la logica e con l’obiettivo di imparare a riconoscere nuovi nessi tra le cose.

Il mondo del ghiaccio si presta a questo tipo di approccio: esso appare come un ambiente estremamente affascinante e per certi versi un po’ alieno, a metà strada tra quello dell’acqua e quello della terra, ma con caratteristiche proprie che lo rendono unico pur all’interno di un’insospettata varietà.

Infatti l’acqua, quando solidifica, non forma sempre ghiaccio dello stesso tipo, bensì può farlo secondo tre categorie principali:

a) il  ghiaccio vetroso;

b) il ghiaccio solido amorfo, non cristallino,

c) il ghiaccio cristallino, ovvero quello “normale”, comunemente conosciuto nelle sue peraltro innumerevoli forme (dal fiocco di neve all’iceberg).

A loro volta queste tre categorie di ghiaccio si possono suddividere in molte altre, in base alle loro caratteristiche di “nascita”.

Infatti a pressioni estreme il ghiaccio cristallino, pur sempre solido, non è sempre uguale, ma può assumere diverse forme strutturalmente diverse (gli scienziati ne hanno identificato 15 diverse forme specifiche), numerati con numeri romani : questi differenti tipi di ghiaccio differiscono  per la loro struttura cristallina, per l’ordinamento e la densità delle sue molecole.  Infatti il ghiaccio e la neve con cui abbiamo a che fare normalmente presentano una struttura cristallina esagonale (ghiaccio cosiddetto I o meglio Ih). Solo leggermente meno stabile (metastabile) della forma esagonale è poi quella cubica (ghiaccio Ic). Raffreddando il ghiaccio Ih si ha la formazione di una diversa configurazione, la forma XI, nella quale i protoni presentano un’elevata mobilità.

Da ricordare poi che dal punto di vista della mineralogia il ghiaccio è a tutti gli effetti un minerale e la neve, ovvero l’accumulo di strati di questo minerale, qualcosa di analogo alle rocce sedimentarie. Tra l’altro la formazione del ghiaccio segue dei processi chimico-fisici analoghi a quelli della formazione e crescita di altri minerali e soprattutto dei cristalli. Forse infatti non tutti sanno che anche i cristalli crescono, per strati successivi secondo i piani di simmetria che li caratterizzano, ma con apposizione di strati dall’esterno verso l’interno (la crescita della stalattiti e stalagmiti di carbonato di calcio ne è l’esempio forse più noto ed evidente). Tra l’altro si è scoperto che tale accrescimento non avviene in maniera omogenea durante tutto il corso dell’anno, ma si concentra in particolari periodi, per esempio all’inizio dell’anno stesso, a gennaio-febbraio.

Oltre alle forme cristalline, in cui come abbiamo visto gli atomi sono disposti regolarmente in un reticolo, l’acqua solida, cioè il ghiaccio, può dunque esistere come accennato anche in stati amorfi, ovvero con le  molecole che sono disposte casualmente, con una mancanza di ordine a lungo raggio nella sua disposizione atomica. Il ghiaccio amorfo è prodotto o dal raffreddamento rapido di acqua liquida (perciò le molecole non hanno abbastanza tempo per ordinarsi in un reticolo cristallino) o comprimendo, come detto, il ghiaccio normale a basse temperature. Sebbene quasi tutto il ghiaccio d’acqua sul nostro pianeta sia del tipo “normale”, ovvero il sopra citato ghiaccio Ih di tipo cristallino, il ghiaccio amorfo si ritiene che domini invece nelle profondità dello spazio interstellare e sui corpi celesti, rendendo questa la struttura di gran lunga la più comune per l’H2O nell’universo in generale.

Un ulteriore elemento di interesse è poi rappresentato dal fatto che l’acqua solida amorfa o ghiaccio amorfo, a sua volta si può ulteriormente suddividere in ghiaccio amorfo a bassa, ad alta  e ad altissima densità e in  acqua vetrosa sottoraffreddata. Le differenze sono per gli specialisti e ve le risparmio: a noi basti sapere della loro esistenza e soprattutto l’aver scoperto che considerando il solo  stato solido l’acqua possiede almeno altri tre “sottostati” fisici principali, ulteriormente classificabili in numerose categorie.

Infine l’altro tipo di ghiaccio non cristallino, ovvero il ghiaccio vetroso (clear ice), si forma con temperature molto basse;si presenta trasparente,è molto duro ma nello stesso tempo si rompe facilmente in superficie formando una rete di crepe che tipicamente richiamano la forma di una rosa. Questo tipo di ghiaccio nasce da gocce che non congelano  immediatamente, ma quando comincia a farlo (tra 0° e -10°) il processo di solidificazione è  molto rapido  e tenace  (è il tipo di ghiaccio che si forma sulle ali degli aerei, molto temuto dai piloti).

Esistono poi i clatrati idrati, forme di ghiaccio che contengono molecole di gas intrappolate nella sua struttura cristallina.

Alcune altre sostanze (in particolare forme solide di sostanze che si trovano solitamente come fluidi) vengono anch’esse chiamate “ghiaccio” ma che in realtà non hanno nulla a che fare con l’acqua: ad esempio il cosiddetto “ghiaccio secco”,   termine con cui ci si riferisce comunemente al biossido di carbonio allo stato solido.

La natura bivalente del ghiaccio, a metà strada tra terra e acqua, ne fanno, sul piano “sottile” ovvero dal punto di vista spirituale, una sostanza risuonante con le forze ctonie, ovvero quelle provenienti “da sotto” e portate da entità spirituali che si sono confrontate con la Terra, acquisendo qualità peculiari diverse da quelle portate dalle entità cosmiche celesti, che invece agisco “dall’alto”. Le entità ctonie agiscono sul piano manifesto attraverso alcune “porte”, una delle quali è proprio la porta del freddo, ovvero quella del bianco mondo del ghiaccio. Una porta che sembrerebbe antitetica alla vita ma che invece, in determinate condizioni, la sostiene  e la preserva. Ricordiamo il famoso detto “sotto la neve il pane” così come le particolari capacità del ghiaccio di arrestare i processi di degrado biologico, sfruttate da settori scientifico-industriali come la crionica e la criogenetica.

L’aumento di volume caratteristico dell’acqua quando, raffreddandosi, solidifica è poi alla base di tante “strane” caratteristiche del ghiaccio , come la sua galleggiabilità, ma  anche della sua immensa forza. Ricordiamo che proprio l’azione ripetuta di gelo e disgelo può arrivare a sgretolare intere montagne, mentre gli spazi intermolecolari ricchi di aria ne fanno un materiale dalle capacità termiche insospettate: non a caso gli inuit costruiscono i loro confortevoli igloo con blocchi di ghiaccio, in grado di proteggere solo in apparenza un po’ paradossalmente l’interno di tali abitazioni dal gelo esterno.

Infine è proprio la presenza del ghiaccio galleggiante che protegge le acque polari, sotto le quali l’acqua non gela e si può così sviluppare un’incredibile varietà di vita.

Il ghiaccio è dunque un Essere legato alla vita primordiale, quella proveniente dal cosmo, ma dopo che quest’ultima si è “terrestrizzata”, passando da tutte le fasi di raffreddamento e condensazione dell’acqua quando il nostro pianeta si è progressivamente solidificato. E che nel ghiaccio esista ancora una scintilla primordiale di fuoco e calore lo si scopre alle bassissime temperature, quando si tocca con le mani (o peggio ancora con la lingua) un oggetto metallico o un ghiacciolo: il ghiaccio brucia, provocando vere e proprie ustioni!

 

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Armando Gariboldi

Naturalista, agrotecnico e giornalista scientifico. Laureato in Scienze Naturali, già Direttore Generale della LIPU-Birdlife Italia, è libero professionista e divulgatore ambientale. Fondatore dello Studio EcoCentro di Pavia e giornalista pubblicista iscritto a UGIS (Unione Italiana Giornalisti Scientifici), con 21 libri ed oltre 500 articoli sulle principali riviste del settore natura.