L'eau possède des propriétés physiques inhabituelles, souvent sous-estimées en raison de sa présence ubiquitaire. Contrairement à la plupart des liquides, elle se dilate en se refroidissant sous 4 °C, faisant remonter l'eau proche du point de congélation au-dessus de l'eau plus chaude. Ce phénomène défie la convection classique où « l'air chaud monte ». Ces tourbillons sculptent des formes variées dans la glace en fusion. Selon une étude publiée dans Physical Review Letters par des chercheurs de l'Université de New York, les colonnes de glace immergées fondent en structures distinctes selon la température de l'eau environnante.
Le physicien et mathématicien Leif Ristroph a étudié la fonte de cylindres verticaux de glace dans des bains d'eau entre 2 °C et 10 °C. Sous 4 °C, la glace forme une structure de pointes suspendues lisses et acérées : l'eau légèrement plus chaude s'accumule au fond, accélérant la fonte en bas par rapport au sommet.
À partir de 7 °C, la géométrie s'inverse : une flèche émerge en haut, due à la remontée de l'eau chaude qui accélère la fonte supérieure.
Entre 4 °C et 7 °C, des formes complexes apparaissent. Poches d'eau chaude et zones plus froides génèrent des écoulements tourbillonnants près de la glace, produisant crêtes et creux ondulés.
Cette recherche éclaire les mécanismes subtils de la fonte et permet d'inférer les conditions environnementales à partir de la forme des blocs de glace. Dans le contexte du changement climatique, elle aide à comprendre l'impact des hausses de température sur les icebergs et glaciers, dont les résidus codent des informations sur leur environnement réchauffé.
