Comment la neige se transforme-t-elle ?: les neiges transformées en eau

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La transformation du neige

La neige naturelle évolue et se transforme. Les métamorphoses du manteau neigeux sont tributaires des conditions météorologiques.
Dans le cas d’une atmosphère très humide, les cristaux de glace croissent rapidement et englobent dans leur chute des gouttelettes d’eau surfondues, donnant du grésil qui roule sur le sol. Mais, la plupart du temps, les cristaux qui tombent du ciel ont connu une longue maturation et les étoiles de glace s’enchevêtrent en flocons qui peuvent s’accrocher sur des pentes très raides, jusqu’à 85 degrés. Cette cohésion, dite de feutrage, est de courte durée. Elle disparaît dès le début de la métamorphose, pouvant donner lieu à des avalanches de poudreuse, la résistance à la traction de la neige étant de dix à vingt fois inférieure à sa résistance à la pression.
Vers zéro degré la neige fraîche est composée de glace et d’air, plus ou moins saturé en vapeur d’eau. La recherche d’équilibre entre ces deux états, solide et vapeur, entraîne des transferts de matière d’une phase à l’autre. Il y a sublimation des parties convexes et les pointes des cristaux s’émoussent, alors que la condensation remplit les parties en creux. La neige se tasse, l’ensemble évoluant vers une structure en grains sphériques. Parfois apparaissent entre les grains des ponts de glace qui les lient et confèrent à la neige une cohésion dite de frittage. Celle-ci permet la fabrication de boules de neige ou de blocs à igloo. Généralement, la température varie peu dans l’épaisseur du manteau car la neige est un bon isolant thermique. Cependant, lorsque des périodes de grand froid perdurent, des écarts de température importants peuvent se manifester entre la base et la surface de la couche neigeuse. Les échanges de matière entre phase solide et vapeur ne s’effectuent plus de manière omnidirectionnelle et l’on voit apparaître des bâtonnets, des prismes, puis des pyramides creuses à facettes striées : les gobelets ou givre de profondeur. Ce phénomène, le métamorphisme de gradient, affecte préférentiellement les étendues situées au nord, les zones arbustives, en forêts où à la limite de celles-ci, au niveau des massifs de myrtilles ou de rhododendrons, par exemple. Souvent méconnu, il constitue avec les plaques à vent un des grands dangers du ski hors piste, le givre de profondeur agissant comme un roulement à billes.
À l’approche du printemps, la température externe s’élève et la neige atteint son point de fusion. L’eau liquide apparaît et percole au travers des couches, remplissant tous les interstices. Les cristaux s’entourent alors d’un film d’eau liquide. C’est la cohésion capillaire, tributaire du cycle gel-dégel nocturne et diurne. Elle est solide si le regel nocturne soude les grains entre eux, fragile si la neige s’imbibe de plus en plus d’eau de fonte. Dans ce cas, la présence de liquide favorise l’absorption de la chaleur et la quantité d’eau augmente encore. Généralement, sur les versants orientés au sud, la neige de printemps est dure et glacée le matin et « pourrie » en fin d’après-midi, ce qui peut entraîner des avalanches de neige mouillée.
Quoi qu’il en soit, l’action du vent reste prépondérante. Il broie les cristaux, les roule, les agglomère, formant des accumulations, congères ou plaques à vent. En quelques heures, il entame une métamorphose destructive qui, sans son concours, aurait demandé des jours entiers. Quant au damage, il s’apparente au frittage des poudres bien connu en métallurgie et durcit la neige des pistes.