Como pode existir vida em lagos congelados?

Se a temperatura na superfície está abaixo de 0°C como há vida dentro d’água? Por que congela apenas aquela camada em cima e depois não mais? Essas perguntas podem, mais uma vez, serem respondidas através da Física. Vamos entender, primeiramente, o que faz o gelo flutuar no copo com água e isso nos ajudará a compreender as características curiosas da água.

O gelo flutua na água porque é menos denso que a água. Como assim, o gelo é menos denso que a água? Por quê? O gelo é menos denso devido às ligações de hidrogênio que acontecem quando a água está congelando, essas ligações geram espaços maiores entre as moléculas o que irá aumentar o volume. Devido à relação:   Se o volume é maior a densidade é menor. Então, o gelo não afunda porque a água abaixo dela é mais densa, é mais densa porque se volume é menor. O por que do volume ser menor está explicado a seguir.

       Agora vamos entender a diferença da dilatação da água para a dos outros líquidos. Quando aquecida, de 0°C até 4°C, enquanto a temperatura aumenta o volume diminui, pois ao descongelar as pontes de hidrogênio se rompem e os espaços são ocupados, o que faz diminuir o volume e aumentar a densidade, será a 4°C o ponto de maior densidade da água. Se a água for resfriada, até chegar a 4°C ela ira se contrair, a partir deste ponto vai expandir. Se a temperatura externa for muito baixa então a água irá congelar, mas somente após ter passado pelos 4°C, como ela congelada da superfície para baixo, poderá diminuir a temperatura até o ponto de congelamento. 
            Já que compreendemos o comportamento da água, conseguimos definir o que acontece nos lagos que congelam. Vamos considerar que, como na figura:

A superfície está a -5°C, a água passa a ser resfriada e então toda a água do lago deve chegar a 4°C e assim dilatar, após isso, como a 4°C é o ponto de densidade máximo da água, a água irá descer e ficar no fundo do lago. Depois a parte de cima da água vai começar a congelar, como o gelo é menos denso que a água irá permanecer na superfície atuando como isolante, mantendo a temperatura dentro d’água sempre a 4°C. Se o inverno for muito rigoroso o que irá acontecer é aumentar a espessura da camada de gelo, mas no fundo permanecerá 4°C. Lagos muitos extensos não congelam a superfície porque é preciso que toda água chegue primeiramente a 4°C para assim descer e depois a parte de cima começar a congelar. É interessante entendermos os fenômenos que acontecem na natureza, se não fosse essa peculiaridade da água não haveria vida nos lagos no inverno.

Por: Evelin P. Lambertes(evelin.lambertes@gmail.com)