Warum schwimmt Eis?
Festes Wasser ist weniger dicht als flüssiges Wasser – eine ungewöhnliche Eigenschaft mit großen Folgen.
Was passiert?
Wassermoleküle bilden Wasserstoffbrücken. In gewöhnlichem Eis ordnen sie sich in einer offenen Kristallstruktur an, die mehr Raum lässt als flüssiges Wasser.
Bei gleicher Masse benötigt Eis daher mehr Volumen, besitzt eine geringere Dichte und schwimmt. Flüssiges Wasser erreicht bei Normaldruck seine größte Dichte nahe 4 °C.
Was beeinflusst es?
Eine schwimmende Eisschicht kann das Wasser darunter isolieren und trägt dazu bei, dass Seen nicht vom Grund her vollständig zufrieren.
Ein greifbarer Größenvergleich
Gewöhnliches Eis hat nahe 0 °C eine Dichte von ungefähr 917 kg/m³. Flüssiges Wasser liegt in diesem Temperaturbereich nahe 1 000 kg/m³. Deshalb ragt bei einem frei schwimmenden Eisstück nur ein kleiner Teil aus dem Wasser.
Dass Wasser sich beim Gefrieren ausdehnt, ist ungewöhnlich und ökologisch wichtig: Seen frieren von oben zu, während darunter flüssiges Wasser erhalten bleiben kann.