Beaucoup de gens ont observé que la glace flotte dans l’eau, ce qui semble défier le bon sens, car la plupart des gens s’attendent à ce que les formes solides des liquides soient plus lourdes que leurs formes liquides. Comme tout ce qui flotte, la glace flotte parce qu’elle est moins dense que l’eau, démontrant la propriété de flottabilité. De plus, la glace est également une illustration des propriétés fascinantes de l’eau, un liquide qui se comporte de manière très inhabituelle.
Lorsque vous voyez la glace flotter, vous assistez à une démonstration du principe scientifique de la flottabilité. Les objets sont dits flottants lorsqu’ils sont capables de déplacer leur propre poids dans l’eau avant de couler. Au fur et à mesure que l’objet se dépose dans l’eau, une force égale pousse contre le fond de l’objet, le faisant flotter plutôt que couler. Lorsque la surface et la densité d’une substance sont correctes, cette substance flotte plutôt que de couler au fond.
Dans le cas de la plupart des liquides, plus le liquide est froid, plus il devient dense. L’eau, cependant, atteint sa densité maximale au-dessus du point de congélation. Au fur et à mesure que l’eau gèle, ses molécules s’organisent en matrice, créant entre elles des espaces qui n’existaient pas auparavant. En conséquence, la glace est environ 9 % moins dense que l’eau à son point le plus dense, ce qui fait que la glace flotte dans l’eau au lieu de couler.
Cependant, vous avez peut-être remarqué que lorsque vous regardez la glace et l’eau ensemble, la glace ne flotte pas seulement à la surface ; une partie de la glace est généralement submergée. Parfois, un morceau de glace entier sera submergé, comme c’est le cas avec des glaçons dans un verre. Dans le cas de quelque chose comme une calotte glaciaire dans l’Arctique, l’immense surface de la glace garantit qu’elle flottera, car elle déplacera son propre poids avant de couler. Un petit morceau de glace comme un glaçon, par contre, peut couler avant de pouvoir déplacer son propre poids.
Le fait que la glace flotte est une chance pour l’environnement naturel. Si la glace coulait au fond, les océans, les lacs et les rivières du monde gèleraient lentement de bas en haut, se transformant finalement en glace solide. Au lieu de cela, la glace flotte à la surface, fondant progressivement en réponse aux changements de température, à l’exception des régions arctiques et antarctiques, où des plaques de glace permanentes existent toute l’année parce que les températures sont très fraîches.