Découvrez le phénomène des cercles de glace, ces disques circulaires parfaits qui tournent lentement dans les rivières et les lacs. Nous expliquons la mécanique derrière leur formation, l'importance des tourbillons et comment la rotation elle-même sculpte les bords de la glace en cercles parfaits. Nous analysons la découverte scientifique récente sur la façon dont les changements de densité de l'eau dus à la température peuvent provoquer une rotation même dans les eaux stagnantes. Un guide sur l'un des spectacles les plus sereins et magiques de l'hiver.
Cercles de Glace : Les Disques Rotatifs Parfaits dans les Rivières
Physique ou Magie ? La science derrière les disques gelés qui défient l'imagination
Ornant les surfaces gelées des rivières dans des régions comme la Scandinavie, le Canada ou la Russie, les cercles de glace ressemblent à d'énormes disques vinyles blancs tournant silencieusement dans l'eau. Avec des diamètres allant de quelques centimètres à plus de 15 mètres, ces disques sont si géométriquement parfaits qu'ils inspirent souvent l'émerveillement chez les observateurs chanceux. Bien qu'ils semblent fabriqués par l'homme, les cercles de glace résultent d'un équilibre délicat entre l'hydrodynamique, la température et le mouvement continu de l'eau.
1. La Théorie Classique : Le « Piège » du Tourbillon
Pendant des décennies, les scientifiques ont cru que les cercles de glace se formaient exclusivement en raison des courants fluviaux. Ce processus ressemble à la façon dont un morceau de bois est façonné sur un tour.
- Création du Tourbillon : Lorsqu'un morceau de glace se retrouve piégé dans un « tourbillon » – un point où le courant de la rivière forme un cercle en raison d'un obstacle ou d'un virage – il commence à tourner lentement.
- La Sculpture : À mesure que le morceau de glace tourne, il frotte contre la glace stationnaire environnante ou les berges. Ce frottement continu « lisse » ses angles, le transformant progressivement en un cercle parfait.
- Le Maintien : Pendant que la glace tourne, l'eau froide qui passe en dessous gèle uniformément sur les bords, maintenant la forme circulaire à mesure que le disque grandit.
2. La Nouvelle Découverte : Rotation Due à la Température
En 2016, une équipe de chercheurs de l'Université de Liège a renversé l'idée que seul le courant de la rivière peut causer la rotation. Ils ont découvert qu'un cercle de glace peut tourner même dans une eau complètement stagnante.
La Physique de la Densité : L'eau est plus dense à 4°C. À mesure que la glace fond légèrement par en dessous, elle refroidit l'eau directement sous le disque. Cette eau froide s'enfonce, créant un courant vertical. En raison de la force de Coriolis ou de petites irrégularités, cette eau descendante commence à tourbillonner, créant un vortex qui entraîne le disque de glace en rotation. Cela explique pourquoi nous trouvons des cercles de glace dans des lacs sans courants apparents.
3. Le Phénomène du Disque Géant dans le Maine
L'un des exemples les plus célèbres s'est produit en 2019 à Westbrook, Maine, États-Unis. Un cercle de glace géant de 90 mètres de diamètre s'est formé dans la rivière Presumpscot.
Ce disque est devenu viral mondialement, tournant dans le sens antihoraire et devenant un « arrêt » pour des centaines d'oiseaux l'utilisant comme île flottante. Sa masse énorme et sa circularité absolue ont prouvé que la nature peut créer des structures ressemblant à des pièces mécaniques à l'échelle d'une ville.
4. Pourquoi les Bords Sont-ils Si Lisses ?
Le secret de la surface lisse réside dans le frottement et le dégel.
- Frottement : Comme une meule, la rotation force la glace à « s'user » aux points saillants.
- Sculpture Thermique : L'eau se déplaçant autour des bords du disque est légèrement plus chaude que la glace elle-même. Ce mouvement fait fondre uniformément le périmètre, assurant qu'aucun angle vif ne se forme.
5. Les « Cercles des Fées » et le Folklore
Avant que la science ne fournisse des réponses, les cercles de glace étaient considérés comme des signes magiques. Dans de nombreuses traditions nordiques, on croyait qu'ils étaient des pistes de danse pour les fées ou les esprits de l'eau. Le silence étrange accompagnant leur rotation dans un paysage gelé justifie absolument ces mythes. Même aujourd'hui, voir un cercle de glace évoque un sentiment de tranquillité et d'« ordre » au milieu de l'environnement chaotique d'une rivière.
6. Où et Quand les Chercher ?
Les cercles de glace sont éphémères. Pour les voir, vous avez besoin de :
- Températures sous zéro : Pendant plusieurs jours consécutifs pour former une glace stable.
- Écoulement Calme : Rivières à débit lent ou lacs avec des différences thermiques.
- Heures Matinales : Avant que le soleil ne commence à faire fondre les bords fragiles du disque.
La Géométrie de l'Hiver
Les cercles de glace sont la preuve que la nature aime les formes et les règles, même dans le froid. Ils sont une combinaison de hasard et de physique, où un morceau de glace brisé se transforme en une forme géométrique parfaite. Ils nous rappellent que sous la surface de l'eau gelée, des forces travaillent sans relâche, « sculptant » notre monde de manières que nous commençons seulement à comprendre pleinement.
La prochaine fois que vous vous trouverez près d'une rivière gelée, jetez un œil à ses courbes. Vous pourriez voir l'un des « disques de la nature » exécuter sa danse éternelle et lente.
