A água geralmente se comporta completamente incomum, nada parecido com a grande maioria de outras substâncias. De acordo com todas as leis da física, uma substância em um estado sólido de agregação deve ser mais pesada que um análogo líquido e, portanto, o gelo deveria estar no fundo.

Mas, no entanto, flutua por cima, e a água sob ela permanece não apenas líquida, mas também adequada para o inverno dos seres vivos. Se tudo fosse diferente e o gelo se acumulasse no fundo, seria impossível preservar a vida na água. Afinal, as lagoas congelavam completamente todo inverno. O que protege os lagos e por que a água permanece descongelada?

Por que o gelo não está afundando?

A flutuabilidade do gelo é garantida pelo fato de que, ao congelar, sua densidade se torna menor que a da água circundante. Adquire uma estrutura de cristal e é frequentemente enriquecida com bolhas de ar, o que lhe confere uma margem adicional de flutuabilidade. Uma cobertura se forma a partir da borda dos reservatórios, avançando gradualmente em direção ao centro. A espessura e resistência iniciais do gelo são pequenas, mas elas podem aumentar rapidamente no tempo frio.

Fato interessante: O gelo mais forte em que você pode caminhar com segurança tem uma tonalidade azulada ou esverdeada. Se o gelo é branco, é metade da durabilidade e, se cinza, não vale a pena pisar nele. Se você jogar um pedaço de gelo na água, primeiro ele vai para o fundo. No entanto, no futuro, derreterá um pouco, a água ao seu redor engrossará e flutuará.

Por que apenas o topo da lagoa congela?

Em teoria, qualquer corpo de água pode congelar, transformando-se em gelo até o fundo. Na prática, um pequeno lago com profundidade máxima de 3 metros não congela até o fundo, mesmo no rigoroso inverno russo, sem mencionar outros corpos d'água. Isto é precisamente por causa do gelo, que pode fornecer proteção significativa contra a hipotermia. Para entender as nuances, é necessário considerar como ocorre o processo de resfriamento da água.

Quando as massas de água atingem uma marca de +4 graus, inicia-se um processo intensivo de movimentação das camadas no reservatório. As camadas frias começam a subir, porque sua densidade, levando em consideração as especificidades da água, é a mais baixa. Massas quentes se acumulam no fundo do reservatório. Nas camadas frias superiores, começa o processo de formação de gelo, que gradualmente cobre e cobre toda a superfície. Depois disso, o resfriamento da água praticamente pára.

A água sob o gelo não pode mais ser misturada pelo vento, todas as camadas permanecem intactas - especialmente em águas paradas ou lentas. A baixa condutividade térmica do gelo cria um tipo de travesseiro que protege contra mais resfriamento do reservatório. No entanto, a condutividade térmica da água também é baixa.

As massas de água permanecem literalmente naftalina sob uma concha de gelo até o período quente, e todos os habitantes subaquáticos podem passar o inverno sem problemas. O único momento difícil para eles é a deficiência de oxigênio, porque o gelo separa a superfície da água do ar e impede sua saturação com essa substância vital.É por isso que os peixes no inverno às vezes pregam em buracos ou outros buracos no gelo - eles são apenas abafados.

Fato interessante: Devido às propriedades únicas do gelo e da água, existem até lagos na Antártica. Então, um deles, Vostok, está localizado sob uma camada de gelo com 4 km de espessura. No momento, não está claro se existem criaturas vivas nele.

Algumas espécies de animais hibernam diretamente no gelo de seus lagos nativos - como sapos, tritões, por exemplo. As características fisiológicas lhes permitem congelar os corpos sem risco de vida e, mais tarde, depois de descongelar na primavera, eles podem viver novamente como antes. Os anticongelantes naturais nas células excluem a formação de um cristal agudo de gelo em cada uma delas durante o congelamento, e é esse cristal que destrói uma célula viva, levando à sua morte e à incapacidade de derreter em sua forma anterior. Os anfíbios não têm medo de geada e congelamento no gelo.

Assim, o gelo formado na borda superior do reservatório o protege de mais congelamentos devido à sua baixa condutividade térmica. Teoricamente, até os oceanos podem congelar até o fundo, no entanto, as temperaturas para isso devem ser muito baixas. Na prática, apenas poças e massas de água muito rasas congelam completamente e, além disso, lagoas e lagos rasos podem congelar completamente durante invernos muito severos. Sob condições normais, a água com um pequeno indicador de temperatura positiva é sempre armazenada sob uma camada de gelo.