Est-ce que l'eau gèle à 0 degré ?

Quand l’eau gèle : Un regard au-delà des 0°C

L’eau, un élément omniprésent sur notre planète, est essentielle à la vie. Cependant, à basse température, elle subit un phénomène remarquable : elle se transforme en glace. Mais à quel moment cela se produit-il exactement ? La réponse n’est pas aussi simple qu’on pourrait le croire.

L’eau douce : 0°C, le point de congélation

L’eau douce, exempte d’autres substances dissoutes, présente un point de congélation bien défini : 0°C (32°F) à pression atmosphérique normale. Lorsque la température de l’eau douce descend en dessous de ce point, les molécules d’eau commencent à s’organiser en une structure cristalline, formant de la glace.

L’eau de mer : Une température de congélation variable

L’eau de mer, en revanche, est une solution contenant diverses quantités de sel dissous. La présence de sel affecte le point de congélation de l’eau. Plus l’eau de mer est salée, plus sa température de congélation est basse.

Le point de congélation de l’eau de mer peut varier considérablement en fonction de sa salinité. Par exemple, l’eau de mer moyenne, avec une salinité d’environ 35 parties par mille (ppt), gèle autour de -1,9°C (28,4°F). Les eaux de mer plus salées, comme celles de la mer Morte, peuvent avoir des températures de congélation encore plus basses.

Pourquoi la salinité abaisse le point de congélation

La présence de sel dans l’eau empêche les molécules d’eau de se lier facilement entre elles et de former des cristaux de glace. Les ions de sel dissous interfèrent avec les liaisons hydrogène entre les molécules d’eau, ce qui rend plus difficile la formation d’une structure cristalline ordonnée à 0°C.

Implications pour les environnements marins

Les points de congélation variables de l’eau de mer ont des implications importantes pour les environnements marins. Par exemple, les régions polaires où la salinité de l’eau est faible (par exemple, les estuaires) peuvent geler à des températures plus élevées que les zones où la salinité est plus élevée (par exemple, le large).

De plus, les variations du point de congélation de l’eau de mer peuvent affecter la distribution des espèces marines. Les organismes qui prospèrent dans les eaux froides doivent s’adapter à des températures de congélation plus basses, tandis que ceux qui vivent dans des eaux plus chaudes peuvent être plus vulnérables lorsque les températures descendent en dessous de leur point de congélation spécifique.

Conclusion

Contrairement à la croyance populaire, l’eau douce ne gèle pas toujours à 0°C. L’ajout de sel, comme dans l’eau de mer, peut abaisser le point de congélation, créant une variabilité des températures de congélation dans les environnements marins. Ces variations ont des implications significatives pour les écosystèmes et la vie marine.