Mengapa Danau Membeku dari Atas ke Bawah?

Fakta bahwa es kurang padat daripada air memiliki makna ekologis yang mendalam. Pertimbangkan, misalnya, perubahan suhu di air tawar danau di iklim dingin. Saat suhu air di dekat permukaan turun, kerapatan air ini meningkat. Air yang lebih dingin kemudian tenggelam ke arah bawah, sementara air yang lebih hangat, yang kurang padat, naik ke atas. Gerakan konveksi normal ini berlanjut sampai suhu di seluruh air mencapai 4 ° C. Di bawah suhu ini, kerapatan air mulai berkurang dengan penurunan suhu (lihat Gambar 11.13), sehingga tidak lagi tenggelam. Pada pendinginan lebih lanjut, air mulai membeku di permukaan. Lapisan es yang terbentuk tidak tenggelam karena kurang padat daripada cairan; bahkan bertindak sebagai isolator termal untuk air di bawahnya. Jika es lebih berat, es akan tenggelam ke dasar danau dan akhirnya air akan membeku ke atas. Sebagian besar organisme hidup di dalam air tidak dapat bertahan hidup dengan dibekukan dalam es. Untungnya, air danau tidak membeku dari bawah. Sifat air yang tidak biasa ini memungkinkan olahraga pemukulan es.