Por qué el agua del mar no se congela igual que la dulce: sal y temperatura

Introducción

Cuando pensamos en el agua congelada, a muchos nos viene a la mente el hielo transparente de nuestros cubitos
o la nieve que cubre los paisajes en invierno. Sin embargo, el agua que conforma los océanos es muy distinta
a la que bebemos o usamos en el hogar. La gran diferencia radica en su contenido de sal y en la multitud de
factores térmicos que actúan sobre ella. En este artículo exploraremos de manera amable, entretenida y
didáctica por qué el agua de mar no se congela igual que la dulce, qué papel juega la sal y cómo varía la
temperatura antes de alcanzar su punto de congelación.

Salinidad y punto de congelación

El agua de mar contiene aproximadamente 35 gramos de sales disueltas por cada litro, principalmente cloruro de
sodio, aunque también magnesio, sulfatos y otros minerales. Esta salinidad desplaza la formación de cristales
de hielo al interferir con la cohesión de las moléculas de agua.

En términos sencillos, la presencia de sales baja el punto de congelación del agua: mientras que el agua dulce
congela a 0 °C, el agua de mar lo hace en torno a -1,8 °C. Este fenómeno se conoce como depresión del punto
de congelación. A mayor cantidad de sal, más baja será la temperatura a la que el líquido puede solidificarse.

Cuadro comparativo de depresión del punto de congelación

Mecanismos moleculares

Para entender este fenómeno a nivel microscópico, recordemos que el agua (H₂O) tiende a formar redes de
enlaces de hidrógeno, estructurándose en cristales cuando baja de cierta temperatura. La adición de iones
como Na y Cl^– rompe parcialmente esa red:

• Interferencia de iones: Los iones rodean moléculas de agua, dificultando que se organicen
  en una malla cristalina.
• Aumento de la entropía: La presencia de solutos incrementa el desorden molecular, por lo
  que se requiere enfriar más para estabilizar un estado sólido.
• Enlaces débiles: El agua salada crea puentes iónicos que compiten con los puentes de
  hidrógeno del propio agua.

Como resultado, cuando la temperatura desciende, las primeras moléculas en congelarse suelen ser las menos
cargadas de iones, formando finas láminas de hielo casi dulces que pueden concentrar sales en el agua
remanente.

Importancia de la temperatura y de las corrientes

Aunque el punto de congelación del agua de mar es aproximadamente -1,8 °C, rara vez encontramos océanos sólidos
de forma uniforme porque:

1. Corrientes marinas: Movimientos como la Corriente del Golfo llevan aguas cálidas a latitudes
   más altas, retrasando la formación de hielo.
2. Vientos y mezcla vertical: Impiden el enfriamiento prolongado en la superficie.
3. Gradiente térmico: Bajo la capa extrema fría, las aguas profundas son relativamente más
   cálidas.

Por ello, solo en zonas polares o en áreas protegidas y someras se observan extensiones de hielo marino con
frecuencia. El hielo que flota en estas regiones es menos salino porque, durante su formación, “expulsa”
parte de los iones, un proceso llamado brine rejection.

Fenómenos en la naturaleza

Las diferencias de congelación en el agua salada han dado lugar a paisajes impresionantes:

• Formación de témpanos: Los icebergs se desprenden de glaciares de agua dulce, pero al
  flotar sobre aguas salinas se erosionan y se rejuvenecen.
• Mar de Weddell: Esta vasta extensión de hielo marino en la Antártida muestra la interacción
  entre temperaturas extremas y salinidad. Para saber más, visita
  
  NOAA Ocean Service
  .
• Bands de hielo: En mares cerrados como el Mar Negro, se aprecia una congelación casi
  perfecta de diciembre a febrero, debido a la limitada mezcla con aguas abiertas.

Aplicaciones y curiosidades

Conocer por qué el agua salada necesita temperaturas más bajas para congelarse tiene aplicaciones prácticas:

• En climatología y modelado de glaciares marinos.
• En ingeniería naval para diseñar cascos y sistemas de deshielo.
• En la industria de las bebidas para comprender mejor la refrigeración de mezclas con sales y azúcares.

Una curiosidad es que las piscinas de inverno que usan sal común (cloruro de sodio) tardan más en
congelarse que aquellas tratadas solo con cloro. Este mismo principio se emplea para fundir nieve en carreteras:
se esparce sal para bajar el punto de congelación, evitando la formación de placas de hielo.

Perspectivas y reflexiones

Como dijo el oceanógrafo Walter Munk:

“El océano no es simplemente agua es un sistema vivo cuya química dicta su comportamiento físico.”
(Munk, 1998)

Y la química, en gran medida, está determinada por la sal y la temperatura. Comprender estos procesos no solo
es fascinante para los aficionados a la ciencia, sino esencial para anticipar cambios climáticos que afectan
a millones de personas.

Conclusión

La próxima vez que mires el hielo flotar en el vaso de agua o que veas témpanos en una fotografía polar,
recuerda que la sal es la gran artífice de la diferencia. Gracias a ella, nuestros mares soportan temperaturas
muy por debajo de 0 °C sin convertirse en un gigantesco bloque blanco. El agua dulce y el agua salada siguen
reglas similares, pero es la presencia de iones y las complejas corrientes marinas las que dictan la danza
térmica en la que participa nuestro planeta.

Para más información sobre la ciencia del océano y sus fenómenos, visita
NOAA o explora recursos de instituciones universitarias
especializadas. ¡Sumérgete en el fascinante mundo de las aguas congeladas!