Water (molecuul)

In het algemeen neemt het volume van een vloeistof toe bij verhitting, maar het volume van water neemt af bij verhitting binnen het temperatuurbereik van 0°C tot 4°C. Het volume neemt alleen toe bij verwarming boven 4°C. Dit gedrag is een van de afwijkende eigenschappen van water.

Deze eigenschap van volumevermindering stelt vissen en andere waterdieren in staat om in een watermassa te overleven wanneer er ijs aan de oppervlakte is bevroren. Wanneer in een koud klimaat de temperatuur van een watermassa 4°C bereikt, blijven de bovenste waterlagen die in contact komen met koude lucht warmte-energie verliezen en daalt hun temperatuur tot onder de 4°C. Bij afkoeling onder 4°C stijgen deze lagen eerder dan dat ze zinken, aangezien water bij 4°C een maximale dichtheid heeft. De waterlaag met een temperatuur van 4°C blijft dus op de bodem, terwijl erboven waterlagen van 3°C, 2°C, 1°C en 0°C worden gevormd. Omdat ijs een slechte warmtegeleider is, laat het geen warmte-energie door van het vloeibare water onder de ijslagen, waardoor het vloeibare water niet kan bevriezen. Daarom overleven waterdieren op dergelijke plaatsen.