Flores i filaments retorçats de gel

Abans de res, no cal confondre les flors i filaments retorçats de gel amb el gebre: l'aire atmosfèric, carregat amb vapor d'aigua (almenys formant el 60%, humitat alta), en contacte amb una superfície freda, per sota de 0°C, es diposita sobre ella, i el vapor d'aigua, la humitat, es converteix en gel: el gebre. Aquí el vapor d'aigua ha descendit a la superfície. Certs bacteris són particularment efectives, en agricultura, per provocar el gebre en la planta. El gebre és simplement, rosada congelada.

Les flors de gel es deuen a un procés conegut com ‘Nucleación’. Creixen verticalment, a mesura que l'aire, carregat d'humitat, que ascendeix des del sòl, o des d'un substrat, una tija de planta, es congela, es gebra. Aquestes flors es troben en tots dos pols terrestres, en latituds elevades. La salinitat de les flors de gel és gairebé tres vegades més elevada que la de l'aigua marina. Com el gel marí no conté aigua, ens crida l'atenció la sal en les flors de gel. El mar de gel porós expulsa el vapor d'aigua en un procés conegut com a rebuig de salmorra. Aquestes flors, a mesura que creixen, emmagatzemen bacteris. Per què? En 2009 Jody Deming, de la Universitat de Washington, en tornar del Polo i trobar allí flors de gel, va fondre una i va trobar ‘un milió de bacteris’, que segons sembla, amb el seu metabolisme participaven en el creixement del gel.

Cridem ‘sublimació’ al procés pel qual un sòlid es converteix en gas, sense passar per la fase líquida. En la flor de gel ocorre el contrari, el vapor passa a rosada gelada. En el cicle de l'aigua marina o terrestre, la calor solar aconsegueix que l'aigua es transformi en vapor, evaporació. Quan neva, el vapor d'aigua passa a gel. En el pol el gel de vegades passa directament a vapor (sublimació), i a continuació, en la flor de gel, es converteix en rosada gelada, llana congelada, plomes. Els fongs també contribueixen a crear el fenomen.

Les agulles de gel ocorren amb una temperatura de l'aire superior a 0°C i un sòl gelat. L'aigua líquida subterrània arriba a la superfície per via capil·lar, on es congela. Creix format una fina columna d'aigua, d'una longitud de diversos centímetres. Té aspecte de gebre, però el valor d'aigua procedeix del sòl.

La flor de gel creix des d'una planta vegetal, i forma pètals, capes molt primes, cintes de gel, que es retuercen, amb aspecte de flor. Hi ha espècies de plantes vegetals, que per la seva porositat produeixen aquestes flors. Altres espècies de plantes no les produeixen. Els que van pel bosc coneixen aquestes espècies privilegiades.

Recordem que la flor de gel apareix quan l'aire està molt frio, però el sòl encara no està congelat. En la tija de la planta, en la saba, l'aigua en els gots capil·lars s'expansiona (el gel té menor densitat que l'aigua), i va formant el prim pètal. Des de la tija acudeix més aigua al got capil·lar, i l'estructura de gel segueix creixent. La humitat que sorgeix de la tija és vapor saturat sec, és a dir, que no conté gotes d'aigua líquida. No es formen flors de gel, quan des de la tija sorgeix vapor humit, sobresaturat, un vapor que conté aigua condensada, boira. Són les gotes d'aigua en suspensió les que fan visible el vapor, amb un aspecte blanquecino, en reflectir la llum.

La flor de gel també pot sorgir d'un tronc mort, però amb capil·lars, d'on surt l'aigua pels porus de la fusta. D'aquí sorgeixen els filaments de gel, com a cabells, però no els podem tocar, es trenquen. El sol els fon o sublima. Per això convé visitar el bosc a primera hora del matí, abans que calent el sol. Si el dia està ennuvolat veurem les flors de gel a qualsevol hora.

Hi ha petites plantes que colonitzen en les branques de les coníferes. En elles sorgeixen estructures arborescentes de gel. Són espècies amb porus. Si la branca cau al sòl, també allí es formen flors. El meteoròleg Alfred Weneger, en 1918, va observar filaments i plomes de gel en una branca caiguda al sòl, i va sospitar que els fongs i el seu metabolisme actuen com a catalitzadors. Aquesta teoria també la sostenien en 2005 Gerhart Wagner i Christian Mätzler.

En 1914 J.Coblenz va tallar tiges de plantes, els va enfonsar en terreny humit, i va comprovar que no feien mancada arrels, per formar els pètals de gel retorçats; que el gel no procedia de l'atmosfera. No era gebre. Un segle més tard les flors de gels són per a nosaltres un enigma, doncs no són flors de gebre. D'un tub estret caigut en el sòl també poden sorgir filaments de gel. La Naturalesa també usa tubs metàl·lics per produir agulles i flors gelades, i nosaltres podem imitar-la. Un tub de plàstic estret no serveix, perquè l'aigua gelada augmenta de volum, i el plàstic s'esquerda.

Les flors de gel creixen perpendicularment a la tija. Les plantes que no produeixen flors tenen menys desenvolupat el teixit xilema. Quan l'aigua surt del seu mitjà (tija, fusta, sòl, etc.) es congela sobre una superfície més freda.

A Espanya les condicions de temperatura per crear flors de gel es donen en els cims de les muntanyes altes, Pirineus, des de mitjan tardor fins a començaments de la primavera.

És el millor mètode científic, per conèixer les característiques termodinàmiques del procés. Fes tu mateix el jardí de gel i t'estalvies hores de frio en el bosc. Val la pena. Uns altres ho han intentat amb èxit des de 2003 i 2005 en Kentucky, EUA. D'antuvi cal seleccionar sobre quines plantes creixeran les flors, no totes les espècies serveixen. Cal sotmetre el sòl i l'aire a una determinada temperatura, amb 22°C de diferència i un percentatge d'humitat correcte.Apareixen les estructures arborescentes de gel amb pètals retorçats i agulles i varetes de gel.

Cal disposar de llavors de les plantes que produeixen gel (Verbesinia virginica). Les coneixem des de principis de 1800. John Herschel, fill de l'astrònom que va descobrir Urà, en 1833 va publicar un article en Philosophical Magazine, en què descriu com el gel sorgeix de la tija i gots capil·lars de la planta fibrosa, amb aspecte de cera i superfície sedosa, no és la saba, però té relació amb la humitat. En 1850 en Philosophical Magazine una altra vegada hi ha articles sobre el gel en plantes, i que no és gebre. També apareixen flors de gel, com a llana gelada molt blanca, sobre plantes seques, fibroses, sense connexió amb les funcions fisiològiques de la planta, d'aspecte agradable.

Referències

Carter, J. Flowers and ribbons of hissi. American Scientist Sept-oct.2013 – 360-369.

Gerhart W. Ein seltenes biophysicalisches Phänomen im Winter. Naturwissenschaftliche Rundschau 62 – 2009.

Isbell, D. Needle hissi on Mt. Osceola. URL 2005.

Leawler, D. Some observations on needle hissi. Weather vol.44- 1989.

Robert, K. Suddenly there's a meadow in the ocean with flowers. NPR 30, 2012.

Weneger, A, Haareis auf morschem Holz. Die Naturwissenschafter 6/l -1918.