Lorsque le vent fait tourbillonner les flocons de neige, il remodèle mécaniquement les cristaux de glace en les émiettant et en les écrasant. Mais ce n’est pas tout : des expériences en soufflerie ont montré qu’une partie de la neige passe directement de l’état solide à l’état gazeux. Ce phénomène s’appelle la sublimation et permet à l’eau de retourner dans l’atmosphère. Cependant, dans les « nuages de transport de neige » particulièrement denses, le processus inverse, le dépôt, peut se produire : les cristaux de neige absorbent la vapeur d’eau de l’environnement et continuent de croître.
Ce va-et-vient laisse une empreinte sur la composition des isotopes (voir encadré) de l’eau dans les cristaux. Les isotopes sont des variations de molécules d’eau plus lourdes ou plus légères que les chercheurs peuvent détecter. L’eau solide, liquide ou gazeuse contient différentes proportions d’isotopes lourds et légers. Ainsi, lorsque les cristaux de glace se dissolvent ou se transforment à nouveau en gaz, la proportion d’isotopes lourds et légers change, ce que les chercheurs appellent fractionnement. Les isotopes ont démontré leur valeur dans l’analyse des processus du cycle hydrologique et du cycle de l’eau atmosphérique.
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