Des chercheurs de l’Université Aalto en Finlande ont trouvé des preuves solides que la glace chaude – c’est-à-dire la glace très proche en température de zéro degré Celsius – peut se fracturer différemment des kinds de glace généralement étudiés dans les laboratoires ou dans la nature. Une nouvelle étude publiée dans The Cryosphere study de plus près le phénomène, étudié dans le furthermore grand réservoir de glace intérieur du monde sur le campus d’Aalto.



Il est essentiel de comprendre comment la glace se brise pour assurer la sécurité des ports et des ponts dans les climats frais, ainsi que pour le transportation dans les régions historiquement chargées de glace. Alors que le réchauffement climatique modifie des situations saisonnières autrefois prévisibles, les règles qui sous-tendent l’ingénierie des infrastructures sont testées à travers les frontières et les continents.

« Nous devons étudier la glace chaude parce que c’est ce que nous voyons dans la mother nature le réchauffement climatique se produit. Les propriétés mécaniques de la glace et la façon dont elle réagit à la power peuvent être fondamentalement différentes quand il fait chaud plutôt que froid, comme nous l’étudions traditionnellement  », explique Iman El Gharamti, auteur principal de l’article et doctorant à l’Université Aalto.



Pour étudier remark la glace chaude réagit à des cycles répétés de power – connus sur le terrain sous le nom de chargement mécanique cyclique, qui simule les circumstances de la character – l’équipe a utilisé le réservoir de glace de l’Université Aalto. Mesurant 40 mètres de big sur 40 mètres de extended, le bassin de 2,8 m de profondeur est considéré comme le plus grand du genre.

En règle générale, les fractures de glace sont étudiées à de petites échelles, souvent de 10 à 20 centimètres de longueur, à des températures de -10 degrés Celsius ou additionally froides. Dans cette étude, l’équipe a utilisé des couches de glace d’eau douce de furthermore d’un pied d’épaisseur mesurant 3 mètres sur 6. Ils contrôlaient également avec précision la température de l’air ambiant et la glace était, en termes gelés, chaude à une température douce de -,3 degrés Celsius.

Avec un dispositif de chargement hydraulique, l’équipe a appliqué plusieurs cycles de chargement et de déchargement sur la glace. La compréhension actuelle sur le terrain suggère que la glace montrera une récupération viscoélastique – distincte de la réponse élastique immédiate, il s’agit d’une réponse élastique retardée liée au temps – entre les prices, au moins jusqu’à ce que le dispositif soit invité à exercer une force suffisante pour se séparer complètement la glace.

Dans les conditions prévues, cependant, la glace s’est comportée de manière inattendue : elle a montré une certaine récupération élastique mais aucune récupération viscoélastique significative du tout. En fait, la glace était déformée en permanence.

« Ce que nous voyons généralement entre les charges mécaniques, c’est que la glace récupère – elle revient à sa development normale jusqu’à ce que nous appliquions intentionnellement tellement de drive qu’elle se fissure de manière permanente. Dans nos recherches, la glace était de additionally en furthermore déformée après chaque chargement et nous n’avons détecté aucune récupération élastique retardée significative « , explique El Gharamti.

Le principal facteur contributif semble être la température de la glace. Cette recherche est la première à montrer que la glace chaude peut se comporter d’une manière fondamentalement différente de la glace froide normalement étudiée.

« Le fait que la glace n’ait pas montré de réponse élastique retardée ne correspond pas à notre compréhension conventionnelle de la façon dont la glace fait deal with à des séries de power répétées. Nous pensons que cela est dû à la façon dont le niveau granulaire de la glace se comporte lorsqu’il est chaud, mais nous devons encore faire moreover de recherches pour savoir ce qui se passe  », explique Jukka Tuhkuri, professeur de mécanique des solides à l’Université Aalto.

Alors que des ailments plus chaudes sont de additionally en in addition attendues dans des régions auparavant glaciales comme les Grands Lacs ou la mer Baltique – l’une des zones marines les additionally fréquentées du monde – Tuhkuri dit qu’il est important de comprendre la mécanique de la glace chaude.

« Une mesure de la cost de glace à long terme sur un brise-glace de la mer Baltique a déjà montré, de manière surprenante, que la in addition grande demand de glace s’est produite au printemps, lorsque le temps se réchauffe. Si nos navires et nos infrastructures comme les ponts et les éoliennes ont été conçus pour des saisons assez prévisibles, nous devons savoir ce qui se passe lorsque le réchauffement climatique amène de nouvelles ailments. Il semble que les anciennes règles ne tiennent peut-être pas debout « , dit Tuhkuri.