¿Por qué la nieve es blanca? ⛄

Por Marie Dumont - Investigadora, directora del Centro de Estudios de la Nieve, Centro Nacional de Investigaciones Meteorológicas, Météo France

La nieve es blanca, pero hay varios matices de blanco, e incluso a veces adquiere tonos más originales. Una inmersión entre la física y la meteorología con la directora del Centro de Estudios de la Nieve con sede en Grenoble.


De 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 compuesta de hielo y aire, ¡y los cubos de hielo que sacamos del congelador no son blancos, sino 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 la luz visible y todos los diferentes colores que la componen tienen muy pocas probabilidades de ser absorbidos al atravesar el hielo.

La nieve es, en realidad, una especie de espuma de hielo y aire: la luz que la atraviesa tiene muy pocas probabilidades de ser absorbida al pasar a través del hielo o el aire, ambos transparentes.

Sin embargo, en cada interfaz aire-hielo, la luz será reflejada (como un espejo) o refractada (cambiada de dirección dentro del hielo), y eventualmente saldrá del manto nival, ya que tiene muy pocas chances de ser absorbida en su interior.

Así, la mayor parte de la luz visible que ingresa en la nieve sale hacia arriba, lo que hace que la nieve sea blanca.

Este color blanco de la nieve es muy importante para nuestro planeta. En efecto, esto significa que, cuando la nieve cubre el suelo, la mayor parte de la luz solar es reflejada hacia la atmósfera, contrariamente a un suelo desnudo o cubierto de vegetación, más oscuro y que absorbe más luz. El color blanco de la nieve, por lo tanto, limita la absorción de energía solar y, de este modo, el calentamiento. Sin embargo, cuanto más aumenta la temperatura, menos nieve hay en el suelo, por lo tanto, más oscura se vuelve la superficie del planeta y más se calienta. Esto constituye un fenómeno de "descontrol", llamado también "retroalimentación positiva", relacionado con el albedo (es decir, la fracción de radiación solar reflejada por una superficie) de la nieve, y que es muy importante para nuestro clima.

50 matices de nieve

La nieve no es simplemente blanca, puede tener diferentes matices de blanco.

Esto se debe a 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 a escala del micrómetro (una millonésima de metro, aproximadamente cincuenta veces más delgado que un cabello), varía mucho en función del estado de la nieve.

Cuanto más fina sea la estructura de la nieve, como es el caso, por ejemplo, de 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 una analogía con una piscina de pelotas, en el caso de la nieve fresca, habría una gran cantidad de pelotas muy pequeñas, es decir, una gran superficie de plástico en contacto con el aire. Más tarde, la nieve evoluciona y nuestra piscina contendría pelotas más grandes, en menor cantidad, lo que resulta en 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. Por lo tanto, cuanto mayor sea la proporción entre la superficie de la interfaz y el volumen de hielo, es decir, cuanto más fina sea la estructura, más blanca será la nieve. Una nieve fresca parecerá, por lo tanto, más blanca que una nieve con una estructura más gruesa, por ejemplo, que ya se haya derretido y vuelto a congelar.

Este matiz de blanco, que proviene de la interacción entre la luz y la estructura de la nieve, también es el origen de una retroalimentación positiva importante para nuestro clima. De hecho, cuando aumenta la temperatura, la estructura de la nieve tiende a hacerse más gruesa, la nieve se vuelve menos blanca, absorbe más energía solar y, por lo tanto, puede derretirse más rápidamente.

Nieve de colores

Pero la nieve no es solo blanca, también se puede encontrar nieve naranja, roja, negra, violeta o incluso verde. Cuando se observan estos colores, significa que la nieve contiene partículas coloreadas que pueden tener diferentes orígenes.

A menudo encontramos hollín de carbono proveniente de la combustión de energías fósiles, lo que hace que la nieve sea gris.

En las cordilleras montañosas de Francia, es común encontrar nieve naranja o incluso roja, después de episodios de depósito de polvo mineral proveniente del Sáhara.

Por último, la nieve contiene organismos vivos, y en particular algas que producen pigmentos de diferentes colores. En los Alpes, la especie de alga de nieve más común se llama Sanguina Nivaloides y tiñe la nieve de un color rojo sangre, que quizá haya observado durante un paseo por la montaña a finales de la primavera.

Al cambiar el color de la nieve, todas estas partículas coloreadas provocan un aumento en la cantidad de luz solar que la nieve absorbe, acelerando así su derretimiento.

Por lo tanto, la blancura de la nieve y sus sutiles matices son muy importantes para la evolución de la capa nival y para el clima de nuestro planeta.