Aux Pays-Bas, il y a de l’eau et des canaux partout, et actuellement la température n’a pas dépassé les 0°C depuis environ deux semaines. Comment les poissons survivent-ils dans l’eau liquide, sans mourir gelés ?C’est la question que personne ne se pose mais qui permet d’introduire une des (nombreuses) particularités de l’eau par rapport à tous les autres liquides.
La réponse : l’eau au fond de la rivière ne gèle pas, mais reste à +3,98°C . Elle reste donc liquide, et ceci beaucoup plus longtemps que l’eau en surface.
Pourquoi ?
En général, les corps liquides (comme les gaz et les solides) deviennent plus denses quand ils refroidissent, atteignant leur maximum de densité à la solidification. Ce n’est pas le cas de l’eau (et d’une poignée d’autres liquides), pour qui le maximum de densité est à +3,98°C.
Ainsi, l’eau plus froide remonte en surface puis gèle.
Le fond de la rivière contient donc l’eau la plus dense à 3,98°C, ce qui est largement suffisant pour la survie des espèces, et qui est également assez loin du point de solidification.
De plus, en gelant, l’eau se réchauffe. Je m’explique : la phase liquide étant plus énergétique que la phase solide, la solidification d’un liquide libère de l’énergie (sous forme de chaleur latente), même principe que les chaufferettes de poche, qui se solidifient d’un coup et prennent d’un coup près de 50°C.
L’eau qui gèle sous la glace transmet donc sa chaleur latente à l’eau en dessous, ce qui contribue à la conserver entre 0°C et 3,98°C le plus longtemps possible, même si de l’autre coté de la glace l’air est à –10°C.
Au passage, il se produit l’effet inverse en été : alors que la surface de l’eau est chaude, le fond est toujours à 3,98°C car plus dense.
La nature est bien faite, hein ?