Un cerchio bianco, dai contorni netti come se fosse stato tracciato con un compasso, che gira lentamente a filo d’acqua mentre il resto della superficie rimane immobile o scorre via. Chi si imbatte in un disco di ghiaccio fluviale per la prima volta pensa spesso a una messinscena, a un residuo industriale o a un’anomalia idrologica.
La spiegazione è tutta naturale e idrodinamica. I cerchi di ghiaccio (o dischi di ghiaccio) sono piastre circolari che si formano nei corsi d’acqua a lento scorrimento quando temperature rigide, frammenti di brina e correnti secondarie interagiscono, levigando i bordi della lastra contro le sponde o il ghiaccio circostante fino a renderla perfettamente rotonda.
Si tratta di un fenomeno documentato soprattutto nei fiumi di Nord America, Scandinavia e Russia, ma osservabile anche in Europa centrale e sulle Alpi durante ondate di gelo prolungate. Le dimensioni variano da poche decine di centimetri fino a oltre novanta metri di diametro, come nel celebre caso documentato nel 2019 lungo il fiume Presumpscot, a Westbrook, nel Maine.
Come nasce la geometria perfetta
Tutto comincia con il frazil ice, una fanghiglia di minuscoli aghi di ghiaccio che si genera nell’acqua turbolenta quando la temperatura scende appena sotto lo zero termico.
Se questo ammasso entra in un’ansa riparata o in un’area di ricircolo della corrente, i cristalli iniziano ad aggregarsi. Invece di ancorarsi alla riva, il blocco galleggiante rimane intrappolato nel moto vorticoso. Ruotando su se stesso, sfrega continuamente contro il ghiaccio fisso circostante o contro la sponda. L’attrito meccanico agisce come una smerigliatrice: lima gli spigoli, smussa le irregolarità e produce un profilo geometricamente circolare.
Il motore invisibile: la scoperta dell’Università di Liegi
Per decenni si è pensato che l’unico responsabile della rotazione fosse la forza della corrente superficiale che spinge un lato del disco più dell’altro. Nel 2016 un gruppo di fisici dell’Università di Liegi, guidato da Stéphane Dorbolo, ha scoperto che la rotazione avviene anche in acque del tutto calme.
La ricerca, pubblicata su Physical Review E, ha dimostrato che il vero motore del movimento è una proprietà termica dell’acqua: la sua densità massima a 4°C.
Quando il disco di ghiaccio galleggia, sciogliendosi lentamente a contatto con l’acqua liquida sottostante, raffredda lo strato immediatamente a contatto. L’acqua fredda a 4°C diventa più densa e pesante di quella circostante e sprofonda verso il fondo del fiume, creando un pennacchio discendente. Questa corrente discendente genera un vortice verticale per conservazione del momento angolare, che trascina con sé il disco e lo costringe a girare su se stesso, indipendentemente dalla spinta dei flussi superficiali.
Dischi rotanti e “ice pans”: differenze da non confondere
Nelle cronache invernali si tende a chiamare “cerchio di ghiaccio” qualunque formazione rotondeggiante vista in acqua, ma in idrologia e glaciologia esistono distinzioni precise:
- Dischi di ghiaccio rotanti (ice discs): singole lastre coerenti, piatte, spesso di grandi dimensioni, che occupano un’ansa a bassa velocità e ruotano sul proprio asse per giorni.
- Ghiaccio a frittella (pancake ice): dischi molto più piccoli, con diametri tra 30 centimetri e 3 metri, caratterizzati da bordi rialzati causati dal continuo scontro reciproco tra decine di frammenti galleggianti su tratti fluviali aperti o in mare agitato.
La differenza visiva è netta: il disco rotante è solitamente solitario e piatto; il ghiaccio a frittella si presenta in colonie estese composte da centinaia di elementi con bordi corrugati verso l’alto.
Quanto durano e perché non sono stabili
Queste formazioni sono effimere. Possono resistere da poche ore a un paio di settimane. La loro sopravvivenza dipende da un equilibrio termico fragile: se la temperatura risale, il disco si assottiglia rapidamente fino a frammentarsi; se il gelo si intensifica troppo, l’ansa del fiume congela del tutto, saldando il disco alla crosta immobile della riva e bloccandone per sempre la rotazione.
9. DOMANDE FREQUENTI
I cerchi di ghiaccio possono formarsi anche nei laghi? Raramente. Nei bacini chiusi mancano sia i vortici d’ansa necessari all’aggregazione iniziale, sia il ricambio continuo d’acqua che alimenta il pennacchio di densità termica. Sono strutture quasi esclusive di fiumi e canali a scorrimento lento.
È pericoloso camminare sopra un disco di ghiaccio? Sì. Nonostante l’aspetto solido e le dimensioni imponenti, lo spessore raramente supera i 10-20 centimetri e la rotazione continua ne indebolisce costantemente la parte sommersa tramite attrito termico e meccanico.
In Italia sono mai stati avvistati? Sì, episodi di dimensioni ridotte (tra 1 e 3 metri) sono stati documentati lungo tratti collinari o montani di torrenti e fiumi dell’arco alpino e dell’Appennino settentrionale durante le ondate di gelo più rigide.
10. FONTI UTILIZZATE
- Dorbolo, S., Adami, N., Vandewalle, N., et al. (2016). Rotation of a floating ice disk. Physical Review E, American Physical Society. https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.93.053112
- National Weather Service (NOAA) – Documentazione e rilevamenti idrologici sul disco di ghiaccio di Westbrook (Presumpscot River, Maine, gennaio 2019). https://www.weather.gov/car/WestbrookIceDisk
- U.S. Geological Survey (USGS) – River Ice Processes and Frazil Ice Dynamics in Cold Regions Streams. https://www.usgs.gov/
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