Brinicle: il "dito di ghiaccio della morte" che cresce sotto i mari polari

Tra i fenomeni più spettrali e affascinanti dei mari polari c'è il brinicle, un nome che fonde le parole inglesi brine (salamoia) e icicle (ghiacciolo). Si tratta di un tubo di ghiaccio che si forma sotto la banchisa e cresce verso il basso, fino a toccare il fondale marino, dove può congelare istantaneamente tutto ciò che incontra: stelle marine, ricci, piccoli organismi. Per questo gli inglesi lo hanno ribattezzato con un'espressione sinistra: "ice finger of death", il dito di ghiaccio della morte. Eppure dietro questo nome da film horror si nasconde un'elegante lezione di fisica e chimica.

Come nasce un dito di ghiaccio

Tutto comincia in superficie, quando l'acqua del mare gela. Il ghiaccio marino, infatti, non intrappola il sale: man mano che si formano i cristalli, il sale viene espulso e si concentra in sacche di acqua estremamente salata e fredda, chiamata salamoia. Questa salamoia ha due caratteristiche cruciali: è molto più densa dell'acqua di mare circostante (perché più salata) e si trova a una temperatura inferiore allo zero senza congelare, grazie all'abbassamento del punto di fusione provocato dal sale.

Quando la salamoia trova una via di fuga tra le fessure del ghiaccio, comincia a colare verso il basso come un filo invisibile. Essendo gelida, congela l'acqua di mare normale che incontra al suo passaggio, costruendosi attorno un guscio cavo di ghiaccio. Si forma così un tubo che si allunga verso il fondale, proteggendo al suo interno il flusso continuo di salamoia che alimenta la crescita. Come spiega in modo accessibile la voce enciclopedica dedicata al fenomeno, il termine scientifico fu introdotto dall'oceanografo Seelye Martin, che negli anni Settanta studiò la fisica di queste "stalattiti di ghiaccio" in laboratorio.

Il momento in cui la BBC lo filmò

Per decenni il brinicle è rimasto un fenomeno noto agli oceanografi ma quasi impossibile da vedere all'opera. La svolta arrivò nel 2011, quando i cineoperatori subacquei Hugh Miller e Doug Anderson, al lavoro per la serie Frozen Planet della BBC, riuscirono a riprenderne uno mentre cresceva nei fondali gelidi vicino a McMurdo Sound, in Antartide. Usando una tecnica time-lapse, mostrarono il tubo di ghiaccio allungarsi fino a raggiungere il fondale e poi espandersi sul sedimento, intrappolando ricci e stelle marine troppo lenti per fuggire. Le immagini, riprese da numerose testate come IFLScience, fecero il giro del mondo.

Una creatura fragile, non un mostro

Nonostante la fama da killer, il brinicle è una struttura estremamente fragile: basta una corrente per spezzarlo. La sua "letalità" è circoscritta a una zona ristretta del fondale, proprio dove il tubo arriva a contatto con gli organismi più sedentari. Non è quindi una minaccia per i grandi animali polari, che si spostano facilmente, ma un fenomeno locale e relativamente raro, legato a condizioni molto specifiche di temperatura, salinità e calma delle acque.

Perché interessa anche chi cerca la vita aliena

L'aspetto forse più sorprendente è che i brinicle hanno attirato l'attenzione degli astrobiologi. Le pareti porose di questi tubi di ghiaccio creano microambienti con forti gradienti chimici e di temperatura, condizioni che alcuni ricercatori considerano interessanti per studiare i processi che potrebbero favorire la chimica prebiotica. Come ha raccontato lo Smithsonian Magazine, esperimenti di laboratorio hanno ricreato strutture simili ai brinicle per indagare se ambienti analoghi possano esistere sotto i ghiacci di lune oceaniche come Europa ed Encelado, dove la scienza cerca tracce di possibile abitabilità.

Il "dito di ghiaccio della morte", insomma, è molto più di una curiosità da documentario. È un perfetto esempio di come fenomeni apparentemente esotici nascano da principi fisici elementari - densità, punto di congelamento, espulsione del sale - e di come la natura, anche nei suoi angoli più remoti e ostili, continui a sorprenderci. La prossima volta che vedrete quelle immagini di un ghiacciolo che divora il fondale antartico, saprete che non c'è nulla di magico: solo acqua salata, freddo estremo e la pazienza della fisica.