![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2591/image_5JVrPt32vpN6sH.jpg)
Woda często zachowuje się zupełnie nietypowo, wcale nie tak jak większość innych substancji. Zgodnie ze wszystkimi prawami fizyki substancja w stałym stanie skupienia powinna być cięższa niż ciekły analog, a zatem lód powinien znajdować się na dnie.
Niemniej jednak unosi się na wierzchu, a woda pod nim pozostaje nie tylko płynna, ale także nadaje się do zimowania żywych istot. Gdyby wszystko było inne, a lód gromadziłby się na dnie, zachowanie życia w wodzie byłoby niemożliwe. W końcu stawy zamarzałyby całkowicie każdej zimy. Co zapewnia ochronę stawów i dlaczego woda nie jest zamarznięta?
Dlaczego lód nie tonie?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2591/image_G1H70nCDpiF0d8lmfCjv.jpg)
Pływalność lodu zapewnia fakt, że po zamarznięciu jego gęstość staje się mniejsza niż gęstość otaczającej wody. Uzyskuje sieć krystaliczną i często jest wzbogacona pęcherzykami powietrza, co zapewnia mu dodatkowy margines wyporu. Z krawędzi zbiorników tworzy się pokrywa, stopniowo pędząca w kierunku środka. Początkowa grubość i wytrzymałość lodu jest niewielka, ale mogą szybko wzrosnąć w chłodne dni.
Interesujący fakt: najsilniejszy lód, po którym można bezpiecznie chodzić, ma niebieskawy lub zielonkawy odcień. Jeśli lód jest biały, jest w połowie tak trwały, a jeśli jest szary, nie warto na niego nadepnąć. Jeśli wrzucisz kawałek lodu do wody, najpierw wpada na dno. Jednak w przyszłości trochę się stopi, woda wokół niego zgęstnieje i będzie unosić się na powierzchni.
Dlaczego zamarza tylko szczyt stawu?
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2591/image_DwVhoafS6cjs3523.jpg)
Teoretycznie każda część wody może zamarznąć, zamieniając się w lód na dno. W praktyce małe jezioro o maksymalnej głębokości 3 metrów nie zamarza na dno nawet w surową rosyjską zimę, nie wspominając o innych zbiornikach wodnych. Wynika to właśnie z lodu, który może zapewnić znaczną ochronę przed hipotermią. Aby zrozumieć niuanse, musisz rozważyć, jak przebiega proces chłodzenia wody.
Kiedy masy wody osiągną znak +4 stopni, rozpoczyna się intensywny proces przenoszenia warstw w zbiorniku. Zimne warstwy zaczynają rosnąć, ponieważ ich gęstość, biorąc pod uwagę specyfikę wody, jest najniższa. Ciepłe masy gromadzą się na dnie zbiornika. W górnych zimnych warstwach rozpoczyna się proces tworzenia lodu, który stopniowo pokrywa i pokrywa całą powierzchnię. Następnie chłodzenie wody praktycznie zatrzymuje się.
Wody pod lodem nie można już mieszać przez wiatr, wszystkie warstwy pozostają nienaruszone - szczególnie w wodach stojących lub wolno płynących. Niska przewodność cieplna lodu tworzy rodzaj poduszki, która chroni przed dalszym chłodzeniem zbiornika. Jednak przewodność cieplna wody jest również niska.
Masy wodne pozostają dosłownie kulkami lodowymi pod skorupą lodową aż do ciepłego okresu, a wszyscy podwodni mieszkańcy mogą zimować bez żadnych problemów. Jedynym trudnym momentem dla nich jest niedobór tlenu, ponieważ lód oddziela powierzchnię wody od powietrza i zapobiega jej nasyceniu tą istotną substancją.Właśnie dlatego ryby zimą czasem biją w wywiercone dziury lub inne dziury w lodzie - są po prostu duszne.
Interesujący fakt: Ze względu na wyjątkowe właściwości lodu i wody jeziora istnieją nawet na Antarktydzie. Tak więc jeden z nich, Wostok, znajduje się pod warstwą lodu o grubości 4 km. W tej chwili nie jest jasne, czy żyją w nim jakieś żywe stworzenia.
Niektóre gatunki zwierząt zimują bezpośrednio w lodzie ich rodzimych jezior - na przykład żaby, traszki. Cechy fizjologiczne pozwalają im zamrozić ciała bez ryzyka dla życia, a później, po rozmrożeniu na wiosnę, mogą znów żyć tak jak wcześniej. Naturalne środki zapobiegające zamarzaniu w komórkach wykluczają powstawanie ostrego kryształu lodu w każdym z nich podczas zamrażania, i to właśnie ten kryształ niszczy żywą komórkę, prowadząc do jej śmierci i niemożności rozmrożenia w jej poprzedniej postaci. Płazy nie boją się mrozu i zamarzania w lodzie.
W ten sposób lód utworzony na górnej krawędzi zbiornika chroni go przed dalszym zamarzaniem z powodu jego niskiej przewodności cieplnej. Teoretycznie nawet oceany mogą zamarzać na dno, jednak temperatury tego powinny być bardzo niskie. W praktyce tylko kałuże i bardzo płytkie zbiorniki wodne całkowicie zamarzają, a ponadto płytkie stawy i jeziora mogą całkowicie zamarzać podczas bardzo surowych zim. W normalnych warunkach woda z małym dodatnim wskaźnikiem temperatury jest zawsze przechowywana pod warstwą lodu.