Quand il fait froid, les lacs, les canaux et les rivières peuvent également geler et de recouvrir d’une importante couche de glace.
Ceci nous amène à la question : comment les poissons survivent-ils l’hiver, sans geler ?
C’est la question que personne ne se pose mais qui permet d’introduire une des (nombreuses) particularités de l’eau par rapport à pratiquement tous les autres liquides.
De façon générale, la densité d’un liquide varie avec la température. Généralement, la densité maximale est atteinte au point de fusion. Pour l’eau et une poignée d’autres liquides, ce n’est pas le cas. La densité maximale de l’eau est ainsi atteinte à +3,98 °C. On parle alors de l’anomalie dilatométrique.
Dans un lac où les couches d’eau sont empilées par densité, le fond (le plus dense) est à 3,98 °C. En hiver, l’eau à 0 °C, moins dense, se retrouve à la surface et gèle, formant une couche de glace recouvrant le lac.
Les poissons, eux, survivent en restant au fond de la rivière, là où il fait 3,98 °C.
En été, il se produit l’opposé : le fond le plus dense est toujours à 3,98 °C, mais les couches au-dessus sont alors plus chaudes (également moins denses). De nouveau, les poissons vont préférer rester au fond de la rivière où la température est stable.
Les poissons disposent donc tout au long de l’année, au fond du lac, une région où la température est constante et évidemment toujours liquide :
De plus, et ceci est vrai pour tous les liquides, quand un matériau passe à l’état de solide, il libère une importante quantité d’énergie, appelée chaleur latente. Cette chaleur part dans l’eau et empêche toute la rivière de geler d’un seul coup. C’est aussi ça qui permet au lac gelé de rester globalement entre 0 et 3,98 °C durant plusieurs mois alors que l’air peut descendre jusqu’à −10 ou −20 °C. C’est donc comme si une partie seulement de l’eau gèle pour que le reste de l’eau puisse rester liquide et permettre au poissons de survivre.
La nature est bien faite, non ?
Cette histoire de chaleur latente, l’énergie libérée quand un corps se solidifie, c’est ce qui est mis à profit dans les chaufferettes de poche). Le passage du liquide en phase solide va le réchauffer. Pour le recharger, il suffit de placer la chaufferette dans de l’eau bouillante.
(Cet article a initialement été publié sur Le Hollandais Volant. J’ai décidé de le déplacer ici, avec ses commentaires)