Een brinicle, een dodelijke ijsvinger

De natuur zit vol uitdagingen en verrassingen. Sommige van die verrassingen worden met blijdschap begroet, bij andere wil je zo ver mogelijk uit de buurt blijven. Zo bestaat er een ijskoude onderwater-tornado, met een angstwekkend effect: alles waar die mee in aanraking komt bevriest. We hebben het over een ijsvinger, een brinicle.

Tornado

Een tornado kan een vreeswekkend natuurverschijnsel zijn. Door een combinatie van luchtdruk, vochtige lucht en temperatuurverschillen kunnen er zware depressies ontstaan waarbij enorme windsnelheden worden bereikt. Raakt zo’n depressie de aardbodem, dan worden de voorwerpen op zijn pad, soms zelfs mensen, auto’s en huizen, speelballen die door de wind worden opgepakt en met verwoestend effect weer neergegooid. Een krachtige tornado laat een pad van totale vernieling achter. Meestal blijven de effecten van een tornado beperkt tot sporen op het land, soms op zee. Maar er bestaat ook een ijskoude onderwater-variant die dodelijke effecten heeft.

De vorming van ijs

Als de temperatuur van water beneden de 0 graden Celsius komt, dan bevriest het en wordt het ijs. Tenminste, zo werkt het met zuiver water in de vrieskast. Op de sloten, plassen en meren buiten kan in de winter de ijsvorming door de verontreiniging van het water ook een beetje onder het vriespunt beginnen. In de winter kennen we het effect van zout op wegen die bedekt zijn met een dun laagje ijs. Het zout doet het ijs weer smelten, het verlaagt het vriespunt van water. Hoeveel het vriespunt wordt verlaagd is afhankelijk van de hoeveelheid zout, maar zal vaak rond de vier tot zes graden liggen. Het vriespunt van zout water ligt dus een stukje lager dan het vriespunt van gewoon water. Dat verklaart ook waarom je in de winter als het streng vriest niet meteen bevroren golven in de zee aan het strand ziet. Zeewater bevriest nog niet bij 0 graden Celsius, maar pas als het nog een aantal graden kouder is. Een andere factor die bevriezing van het water tegenhoudt is beweging. Water dat sterk in beweging is krijgt minder de kans om tot ijs te kristalliseren.

Een dodelijke ijsvinger, de brinicle

In koude streken kan de luchttemperatuur boven het zeewater zakken tot beneden de 20 graden onder het vriespunt. Het zeewater zelf is dan misschien één à twee graden onder 0. Omdat het zeewater zout is, zal het bij die temperatuur niet bevriezen. Door het relatief warmere zeewater komt er een luchtstroom op gang, waarbij warmte-uitwisseling plaatsvindt. Aan de onderkant van deze luchtstroom is het erg koud en hier ontstaat een laag ijs. Dit ijs bevat een hoge concentratie aan zout. Het zoute ijs zakt terug in het water. Omdat het proces boven water doorgaat, kan de ijskolom van bovenaf doorgroeien. Het ijs, dat sterk geconcentreerd is, wordt naar beneden geduwd en veroorzaakt onder water een kolom sponzig, zout ijs. Met een Engelse term wordt dit brinicle genoemd. Brine is het Engels woord voor pekel, icle geeft het ijzige aan. Ofwel: een zoute kolom van ijs, vandaar de wat populair klinkende Nederlandse aanduiding ijsvinger.

Dodelijke effecten van de ijskolom

Als het proces waarbij de brinicle wordt gevormd langer doorgaat en de zee hier ter plekke niet zo diep is, kan de ijskolom de bodem raken. Bedenk dat de ijskolom temperaturen kan bereiken die overeenkomen met de temperatuur boven water. Zodra de ijsvinger de bodem raakt kan ook deze bevroren raken. Dat heeft onmiddellijk consequenties voor het leven op de zeebodem op deze plek. Vissen kunnen wegzwemmen, voor zeesterren of zeekrabben kan de brinicle de dood door bevriezing betekenen.

Waar komen ze voor?

Een brinicle ontstaat niet zomaar. Het water moet er tamelijk stil voor staan, golfstromingen kunnen het ontstaansproces van de brinicle verstoren en verbreken. Bovendien moet de temperatuur van het zeewater zelf ook onder het vriespunt van water komen. Dat betekent dat meteen de Noordzee afvalt, hier zal geen brinicle ontstaan. Voor een brinicle moet je dus echt naar extreem koude zeeën, zoals het gebied rond Antarctica of rond de Noordelijke IJszee rond het Noordpoolgebied.

Frozen Planet

In 2011 maakte de BBC opnamen voor de serie Frozen Planet. Het team dat hiervoor opnames maakte was zo gelukkig het ontstaan van zo’n brinicle te observeren en te filmen in het gebied rond Antarctica. Dit fragment is uiteraard in Frozen Planet te zien, maar op YouTube is hiervan een filmpje verschenen.