El agua a menudo se comporta de manera completamente inusual, en absoluto como la gran mayoría de otras sustancias. Según todas las leyes de la física, una sustancia en un estado sólido de agregación debería ser más pesada que un análogo líquido y, por lo tanto, el hielo debería haber estado en el fondo.

Pero, sin embargo, flota en la parte superior, y el agua debajo no solo es líquida, sino también adecuada para la invernada de los seres vivos. Si todo fuera diferente y se acumulara hielo en el fondo, sería imposible preservar la vida en el agua. Después de todo, los estanques se congelarían por completo cada invierno. ¿Qué proporciona protección a los estanques y por qué el agua permanece sin congelar?

¿Por qué el hielo no se hunde?

La flotabilidad del hielo está asegurada por el hecho de que cuando se congela, su densidad se vuelve menor que la del agua circundante. Adquiere una red cristalina, y a menudo se enriquece con burbujas de aire, lo que le da un margen adicional de flotabilidad. Se forma una cubierta desde el borde de los embalses, que se precipita gradualmente hacia el centro. El espesor inicial y la resistencia del hielo son pequeños, pero pueden aumentar rápidamente en climas fríos.

Hecho interesante: el hielo más fuerte sobre el que puedes caminar con seguridad tiene un tinte azulado o verdoso. Si el hielo es blanco, es la mitad de duradero, y si es gris, no vale la pena pisarlo en absoluto. Si arrojas un trozo de hielo al agua, primero va al fondo. Sin embargo, en el futuro se derretirá un poco, el agua a su alrededor se espesará y flotará.

¿Por qué solo se congela la parte superior del estanque?

En teoría, cualquier cuerpo de agua puede congelarse, convirtiéndose en hielo hasta el fondo. En la práctica, un pequeño lago con una profundidad máxima de 3 metros no se congela hasta el fondo, incluso en el duro invierno ruso, sin mencionar otros cuerpos de agua. Esto se debe precisamente al hielo, que puede proporcionar una protección significativa contra la hipotermia. Para comprender los matices, es necesario considerar cómo ocurre el proceso de enfriamiento del agua.

Cuando las masas de agua alcanzan una marca de +4 grados, comienza un proceso intensivo de mover las capas en el depósito. Las capas frías comienzan a aumentar, porque su densidad, teniendo en cuenta las características específicas del agua, es la más baja. Se acumulan masas calientes en el fondo del depósito. En las capas frías superiores, comienza el proceso de formación de hielo, que gradualmente cubre y cubre toda la superficie. Después de esto, el enfriamiento del agua prácticamente se detiene.

El agua debajo del hielo ya no puede ser mezclada por el viento, todas las capas permanecen intactas, especialmente en aguas estancadas o de flujo lento. La baja conductividad térmica del hielo crea una especie de almohada que protege contra un mayor enfriamiento del depósito. Sin embargo, la conductividad térmica del agua también es baja.

Las masas de agua permanecen literalmente agitadas bajo una capa de hielo hasta el período cálido, y todos los habitantes bajo el agua pueden pasar el invierno sin ningún problema. El único momento difícil para ellos es la deficiencia de oxígeno, porque el hielo separa la superficie del agua del aire y evita su saturación con esta sustancia vital.Es por eso que los peces en el invierno a veces clavados en agujeros perforados u otros agujeros en el hielo, simplemente están cargados.

Hecho interesante: Debido a las propiedades únicas del hielo y el agua, los lagos incluso existen en la Antártida. Entonces, uno de ellos, Vostok, se encuentra debajo de una capa de hielo de 4 km de espesor. Por el momento, no está claro si alguna criatura viviente vive en él.

Algunas especies de animales hibernan directamente en el hielo de sus lagos nativos, como las ranas, los tritones, por ejemplo. Las características fisiológicas les permiten congelar los cuerpos sin riesgo para la vida, y más tarde, después de descongelarse en la primavera, pueden volver a vivir como antes. Los anticongelantes naturales en las células excluyen la formación de un cristal de hielo agudo en cada uno de ellos al congelarse, y es este cristal el que destruye una célula viva, lo que lleva a su muerte y a la incapacidad de descongelarse en su forma previa. Los anfibios no temen a las heladas ni a la congelación en el hielo.

Por lo tanto, el hielo formado en el borde superior del depósito lo protege de una mayor congelación debido a su baja conductividad térmica. Teóricamente, incluso los océanos pueden congelarse hasta el fondo, sin embargo, las temperaturas para esto deberían ser muy bajas. En la práctica, solo los charcos y cuerpos de agua muy poco profundos se congelan por completo, y además, los estanques y lagos poco profundos pueden congelarse por completo durante los inviernos muy severos. En condiciones normales, el agua con un pequeño indicador de temperatura plus siempre se almacena bajo una capa de hielo.