Piensa en lo que ocurre cuando te sirves un vaso de agua o un refresco y le echas unos cubitos de hielo. Van directos hacia arriba y se quedan flotando. Nos parece lo más normal del mundo porque lo llevamos viendo toda la vida, pero si lo miras con la lógica de la física, es un comportamiento bastante raro.
Si tiras una piedra al agua, por pequeña que sea, se va al fondo. Es más, cualquier sólido que tienes al agua se hunde de inmediato. Sin embargo, el hielo pasa por alto esa regla universal y prefiere quedarse flotando tranquilamente en la superficie del agua.
El truco del baile de las moléculas
Para entenderlo sin complicarnos con fórmulas, imagina que las moléculas de agua son personas en una pista de baile. Cuando el agua está en estado líquido, la gente se mueve sin parar, tropezando y deslizándose muy pegada unas a otras y, como están tan apretadas, ocupan muy poco espacio.
Pero al enfriarse el agua y llegar a los cero grados, la música se apaga y el baile se detiene. En ese momento, las moléculas no se juntan más, sino que hacen todo lo contrario. Se enganchan unas a otras estirando los brazos para formar una estructura fija y ordenada, muy parecida a una red de hexágonos.
Al quedarse con los brazos estirados de forma tan rígida, dejan un montón de huecos vacíos en su interior. Es decir, la misma cantidad de agua, al congelarse, se expande y ocupa más volumen. Según la revista científica Physical Review Letters esta disposición reduce la densidad del agua sólida cerca de un 9 % respecto a su estado líquido. Por eso, al ocupar más espacio pesando exactamente lo mismo, el hielo flota.
Que el hielo flote no es lo más interesante
Esta curiosidad tiene una consecuencia directa que puedes ver cada verano en tu vaso y en los océanos. Como el hielo es solo un poco menos denso que el agua líquida, flota pero por muy poco. Cerca del noventa por ciento del cubo permanece sumergido bajo el nivel del agua y solo una pequeña parte asoma, que es justo la razón por la que los grandes icebergs ocultan casi toda su masa bajo el mar.
Lo más curioso es que este comportamiento no es un simple detalle curioso, sino el motivo principal por el que existe vida en los ríos y mares de las zonas frías. Si el hielo fuese más pesado y se fuera al fondo como cualquier otro material, cuando llegase el invierno los lagos empezarían a congelarse desde el lecho marino hacia arriba.
Con el paso de los días, toda la masa de agua se convertiría en un bloque de hielo completo de abajo a arriba, matando a todos los peces y plantas. Al flotar en la parte alta, el hielo crea un escudo manteniendo el agua profunda en estado líquido y permitiendo que la vida continúe bajo el frío extremo.
