Así nacen y crecen los copos de nieve

La belleza de la nieve es innegable en cualquiera de sus manifestaciones, desde el modo en que caen los copos hasta los paisajes que surgen de ella. No obstante, alcanza su máxima expresión a escala microscópica, en las delicadas formas geométricas que adquieren los cristales de hielo que la integran. Todo comienza en la atmósfera, en el corazón de una fría nube. Es ahí donde arranca el complejo proceso natural, relacionado con el crecimiento del hielo, que dará como resultado la formación de los copos de nieve. En realidad, bajo la denominación genérica copo de nieve podemos toparnos con muchas cosas, desde cristales individuales de diversos tamaños hasta una especie de aglomerado constituido por varios de ellos. Y es que, en su caída a través del aire, estas minúsculas estructuras se encuentran sometidas a un constante zarandeo. Así, acaban adhiriéndose unas a otras, lo que da como resultado los copos, cuyas dimensiones y esponjosidad varían en función de las condiciones meteorológicas presentes durante la nevada, explica el meteorólogos y divulgador científico José Miguel Viñas en su reportaje El microscosmos de la nieve que puedes leer en su totalidad en la revista Muy Interesante n.º 418 de marzo. La génesis de esos cristalitos sucede en el interior de las nubes, a temperaturas lo suficientemente bajas como para que una parte de las gotitas de agua líquida contenidas en ellas se congele y se formen los microscópicos embriones de hielo sobre los que crecerán los citados cristales. Eso sí, en la atmósfera, las gotitas de agua líquida no se congelan de inmediato cuando la temperatura desciende por debajo de 0 ºC. De hecho, pueden mantener su condición de líquido –como agua subfundida o sobreenfriada– a temperaturas mucho más bajas, de hasta -40 ºC. Ahora bien, la presencia en el aire de partículas sólidas en suspensión, como polvo, esporas, sales marinas y polen, no solo sirve de soporte físico a esas diminutas gotas, sino que favorece la congelación de parte de ellas cuando rondan los -5 ºC. En esas nubes frías, coexisten gotitas de agua en estado líquido y congeladas. Es en ese ambiente tan cargado de humedad –sobresaturado de vapor de agua– donde se inicia el mecanismo de formación de la nieve. La cuestión es que las gotitas de agua líquida tienden a evaporarse espontáneamente. El vapor de agua resultante se incorpora a las que ya están congeladas, de modo que se convierten directamente en hielo cuando entran en contacto con ellas. Este empieza así a crecer, y comienzan a modelarse minúsculos prismas hexagonales, dice Viñas. Estas figuras geométricas de hielo microscópicas, que apenas miden unas décimas de milímetro de largo, tienen siempre esa estructura debido a que esa es la forma que adoptan las moléculas de agua en el hielo cuando se agrupan. Una vez que esos prismas cristalinos se forman en el interior de la nube, crecen mediante un proceso de ramificación, que puede experimentar variaciones en función de la temperatura y el grado de sobresaturación de vapor de agua del aire que rodea los cristales. En esencia, la formación de un tipo de copo de nieve u otro dependerá de cómo se combine ese par de variables, tal como dedujo en los años 30 el profesor Ukichiro Nakaya (1900-1962), de la Universidad de Hokkaido, en Japón. Para entender su trabajo, primero debemos tener en cuenta que los cristales de nieve, aunque suelen identificarse habitualmente con estrellitas, pueden adoptar multitud de formas, como columnas, agujas y placas. Eso sí, todas ellas comparten una estructura básica hexagonal. Esa es su principal seña de identidad. Un crecimiento lento da lugar a formas más simples. Por el contrario, si es rápido, aumenta la complejidad de los cristales de nieve, pues se produce en ellos un mayor número de ramificaciones. Nakaya fue el primero que los cultivó, bajo condiciones controladas. Los principales resultados de sus investigaciones se resumen en su famoso diagrama morfológico de la nieve, que hemos reproducido en la página siguiente. En dicha figura aparecen los distintos tipos de cristales de nieve que pueden formarse en función de la humedad y del rango de temperaturas en que tiene lugar el proceso de crecimiento. Macrofotos de copos de nieve del fotógrafo ruso Valeriya Zvereva: