ZWYKŁA NIEZWYKŁA WODA

Woda jest substancją tyleż powszechną w przyrodzie, co unikalną za względu na swoje właściwości fizyczne i chemiczne. Znamy ją na co dzień, znamy w szczególny sposób jako wędkarze, może nawet pamiętamy część z tego, czego uczyliśmy się w szkole. Nie zaszkodzi jednak mała powtórka, bo woda jest naprawdę niezwykła.

Większość innych substancji w miarę obniżania się temperatury zmniejsza swą objętość, zwiększa zatem gęstość, czyli stosunek masy do objętości. Podobnie dzieje się z wodą, ale tylko do temperatury 4 stopni Celsjusza. Gdy woda ochładza się bardziej, zaczyna ponownie zwiększać objętość, staje się zatem coraz rzadsza i lżejsza. Pamiętamy to ze szkoły. Ale czy cokolwiek wynika z tego dla wędkarza? Otóż - mnóstwo. I to nie tylko dla wędkarza. Właśnie dzięki temu, między innymi, w zimie może w wodzie przetrwać życie.

Kiedy temperatura wody spada poniżej 4 stopni, najcieplejsza woda - jako najcięższa - opada, podczas gdy przy powierzchni zbiera się woda chłodniejsza. Jeżeli temperatura dalej się obniża, jezioro lub rzekę pokrywa tafla lodu, lecz w głębi, w temperaturze od 0 do 4 stopni, toczy się życie. Co więcej, warstwa lodu na powierzchni pełni rolę izolacji, chroniąc wodę w głębi przed dalszym wychładzaniem się. Dodatkową izolację stwarzać też może zalegający na lodzie śnieg.

Zauważmy, że wszystko to możliwe jest tylko dzięki temu, że zbiorniki zamarzają od góry do dołu. A przecież gdyby woda zachowywała się jak inne substancje, to znaczy stawała się coraz cięższa w miarę wychładzania się w całym zakresie temperatur, byłoby odwrotnie. Jeziora i rzeki zamarzałyby od dna ku powierzchni, a wtedy na wszystkich terenach o sroższym klimacie, choćby takim jak nasz, życiu w wodzie można by powiedzieć: do widzenia!

Kolejna prosta obserwacja: gdy woda osiąga temperaturę 0 stopni, może występować zarówno w stanie stałym (lód), jak i ciekłym (woda). Dlatego, choć cały zbiornik zaporowy jest zamarznięty, woda poniżej zapory, mimo że ma przy powierzchni temperaturę 0 stopni, płynie, w rzece zaś najpierw zamarzają spokojne zatoczki, nurt zaś później, jeśli w ogóle. Prawdę powiedziawszy, ważna jest też dodatkowa okoliczność: będąc w ruchu, woda wychładza się - ale też i ogrzewa - dużo wolniej niż woda stojąca w dokładnie tych samych warunkach.

Teraz pora na trudne słowo, za którym stoi jednak proste pojęcie. Zamarzanie jest procesem egzotermicznym. Innymi słowy, w jego trakcie uwalnia się ciepło. Tak jest, chociaż niektórym wydaje się to niezgodne z intuicją! Efekty? Po pierwsze woda nie zamarza natychmiast po osiągnięciu temperatury 0 stopni. Musi jeszcze oddać sporo ciepła, zanim nastąpi krystalizacja i zamieni się w lód. Po drugie, część tego ciepła woda przy powierzchni odda wodzie poniżej, spowalniając nieco jej dalsze stygnięcie. Zatem kolejne punkty dla życia w wodzie w jego stałej walce z zimnem o przetrwanie.

Na koniec, woda ma zdolność gromadzenia olbrzymich ilości ciepła, tylko nieznacznie podnosząc przy tym swoją temperaturę. Mówiąc uczenie, woda ma dużą pojemność cieplną. To właśnie dlatego latem woda w rzekach i jeziorach jest dużo zimniejsza niż otaczające ją powietrze i rybne wody nie zamieniają się w rybną zupę. Z kolei przez chłodniejszą część roku temperatura wody jest wyższa niż średnia temperatura powietrza i nawet płytkie zbiorniki nie zdążą zimą zamarznąć na całej głębokości.

O dużej pojemności cieplnej wody należy pamiętać szczególnie zimą. Małe zbiorniki zamarzają szybciej od dużych. Wędkowanie pod lodem zaczynamy więc od mniejszych. Kto mieszka przy dużych akwenach, ten zapewne nieraz widział skute lodem duże jezioro, ale tylko przy brzegach, gdy tymczasem w innym miejscu, najczęściej na środku, jeszcze woda falowała. W tym samym czasie małe akweny pokrywała gruba warstwa lodu.

Arkadiusz Drukier