El terreno vertical de hielo es muy frágil y no hay escalador que deje de preguntarse cuánto va a resistir ese trozo de hielo en el que están sostenidos pero sólo su experiencia puede guiarlos hacia una respuesta. Pero los científicos tradujeron esa pregunta en otras más para darles respuesta: “¿Cómo se forman las cascadas de hielo?” y “¿Cómo reacciona un tipo muy específico de hielo a la progresión de un escalador y las variaciones de temperatura?”

La escalada en hielo se ha vuelto muy popular en los últimos años pero se conoce poco de la formación del hielo en cascadas.
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El glaciólogo Luc Moreau se dio cuenta que aunque la nieve y el hielo de los glaciares son un tema común en los estudios científicos, se había pasado por alto a las cascadas de hielo, un tema que nadie había abordado, así que se formó un grupo de trabajo con el auspicio de la Fundación Petzl: Maurine Montagnat, para el estudio de las microestructuras de hielo, Jérôme Weiss para el estudio mecánico y el propio Luc Moreau, glaciólogo.

El grupo realizó experimentos durante los inviernos de 2006 a 2010 en una cascada para entender cómo se formaban las estructuras del hielo. El grupo de investigadores tuvo que desarrollar herramientas y utensilios, por ejemplo: un sistema portable de taladro en hielo que podía extraer muestras hasta de 60 cm en las paredes de hielo.

El estudio del hielo tiene que ver con las temperaturas y los cambios que producen en él. El hielo es un material cristalino con una estructura cristalográfica hexagonal. La orientación de un solo cristal de hielo, también llamado “grano”, se da por el eje más largo del hexágono.

Si el hielo es blanco cuando los granos son pequeños, significa que se formó rápidamente, después de un enfriamiento fuerte y brusco que causó que quedaran atrapadas pequeñas burbujas de aire dentro. Si el hielo es oscuro, es que se ha consolidado lentamente, bajo temperaturas estables, así que tiene muy pocas burbujas y por lo tanto es muy transparente.

Las estructuras verticales de hielo crecen rápidamente en un principio y se forman estalactitas. El agua sigue fluyendo dentro de la estructura porque el hielo la aísla de las temperaturas externas. El hielo puede fracturarse al paso de un escalador que puede causar que el agua interna fluya hacia fuera y comience a congelarse para que se cree otra fase de crecimiento en el hielo: esa agua se solidifica y crece hasta que el agua que va dentro deja de congelarse.

Pero lo importante es reconocer cuándo es que se puede fracturar por completo. El inicio y propagación de las fracturas son el resultado de fuerzas mecánicas que empujan al hielo hasta su punto de ruptura. Las causas que identificó el equipo de estudio fueron: el peso de la estructura, los ciclos de congelación y el mecanismo de contracción-expansión.

Según mencionan, el mecanismo más importante es el último: las variaciones de temperatura dentro del hielo. El hielo se contrae cuando se enfría y se expande cuando se calienta, como todos cualquier objeto del universo y cuando una columna de hielo se enfría considerablemente porque hay mucho frío, tiende a hacerse más corta. Pero esto es imposible porque tiene puntos de sujeción arriba y abajo. El resultado: cae de manera “súbita”. Esto fue observado en una cascada en particular, monitoreada por una cámara fija (seis fotografías por día).

Las conclusiones para los escaladores fueron las siguientes:

1. No es bueno un periodo prolongado de temperaturas por encima de los 0º Centígrados. Esto puede llevar a que la cascada se desprenda del lecho rocoso que la sostiene.

2. Una sucesión de días poco cálidos (hasta 5º C como máximo) con noches relativamente frías (unos pocos grados por debajo del cero C), parece prevenir ese desprendimiento. El hielo “caliente” se comporta entonces de manera plástica y en lugar de propagar las fracturas, hace que la estructura se amolde.

3. Si hay un frío intenso, se puede formar una cascada, pero no es necesariamente una cascada óptima para escalar. Los fríos muy intensos producen una “contracción térmica” en las estructuras de hielo. Pueden venirse abajo. Además, el hielo muy frío tiende a contraerse y a propagar las pequeñas fracturas, con la posibilidad de que los escaladores disparen este mecanismo. Aparentemente las estalactitas de hielo son menos sensitivas a estas condiciones.

4. En teoría, las condiciones de bajas temperaturas hacen más estable. Sin embargo, en estas condiciones el hielo se torna frágil ante los golpes de los piolets y crampones.

Las conclusiones hasta ahora son puramente teóricas y no pueden reemplazar la experiencia obtenida por el escalador en la práctica ni ahora ni en el futuro, pero se espera que mientras más información haya, la escalada en cascadas de hielo sea más segura.

La evolución de una cascada seguida con una cámara fija desde el momento en que se podía escalar hasta su colapso total.