Pourquoi la mer ne gèle-t-elle pas à 0 °C ?

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L’une des premières leçons que l’on apprend dans les cours de sciences à l’école est que l’eau bout à 100 degrés Celsius et qu’elle gèle à 0 degré Celsius. Ce fait accepté de tous nous amène cependant face à une situation particulière difficile à expliquer : pourquoi, pendant les épisodes les plus rudes de l’hiver, l’eau peut geler jusque dans les canalisations, sans pour autant que les océans et les mers en soient affectés ?

On a souvent tendance à penser qu’il suffit que l’eau soit à l’état liquide pour qu’elle gèle et passe à l’état solide une fois que le thermomètre passe sous 0 degré Celsius. Or, cette observation scientifique ne concerne en réalité que l’eau douce. Un facteur particulier explique que l’eau de mer va geler à des températures bien en dessous de zéro degré : la salinité de l’eau, c’est-à-dire sa concentration en sel. Plus cette salinité est élevée, plus le point de congélation de l’eau salée va descendre. La présence de sel va en effet modifier la structure moléculaire de l’eau, retarder le processus de cristallisation et donc la congélation, ce qui explique pourquoi le sel est également utilisé pour dégivrer les routes et les trottoirs.

Lorsque la salinité de l’eau de mer atteint 10 % ou 10 psu (soit 10 grammes de sel par litre d’eau), les scientifiques ont déterminé qu’il faut que la température tombe sous les -7 degrés Celsius pour que l’eau commence à geler. Quand elle atteint 23 psu, il faut que cette température soit alors inférieure à -23 degrés Celsius. (...)

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