Warum können Lebewesen in zugefrorenen Gewässern überleben: 2 Gründe
Es gibt zwei wichtige Gründe, warum Fische und andere Tierchen im Winter in Gewässern überleben können, auch wenn diese von einer dicken Eisschicht bedeckt sind.
Der erste Grund ist der Wärmeausgleich der Tiere. Und Grund 2 ist die chemische Beschaffenheit bzw. Besonderheit von Wasser, welche einzigartig auf der Welt ist und Ursache dafür ist, weshalb Leben auf der Erde möglich war bzw. ist.
1. Wechselwarme Tiere können in einem zugefrorenen Gewässer überleben
Warmblüter werden auch als gleichwarme Tiere bezeichnet. Sie können die Temperatur ihres Körpers unabhängig von der Außentemperatur konstant, also gleich, halten. Zu ihnen zählen zum Beispiel Säugetiere und Vögel. Steigt die Körpertemperatur an, wird sie über verschiedene Wege wieder gesenkt. Beispiele hierfür sind das Schwitzen beim Menschen und das Hecheln beim Hund. Sinkt die Temperatur ab, wird der Stoffwechsel erhöht. Oft wird zusätzliche Wärme durch Zittern der Muskeln gewonnen.
Kaltblüter, heute eher als wechselwarme Tiere bezeichnet, sind zum Beispiel Fische, Amphibien und alle wirbellosen Tiere. Ihre Körpertemperatur entspricht der Umgebungstemperatur. Sie sind nicht auf eine konstant warme Körpertemperatur angewiesen. Wechselwarme Tiere können also auch in kühleren Temperaturen leben, ohne zu zittern und zu erfrieren.
Sie fahren dazu ihren Stoffwechsel herunter, fallen in eine Winterstarre und senken so ihren Energiebedarf. Dies ermöglicht, zum Beispiel den Fischen, in einem zugefrorenen See zu überleben.
2. Die Anomalie des Wassers lässt Lebewesen in zugefrorenen Gewässern überleben
Wasser hat eine ganz besondere Eigenschaft, die es von anderen Stoffen unterscheidet. Wie wir wissen, schwimmt Eis an der Wasseroberfläche. Hier braucht man nur an Eiswürfel im Glas, oder Eisberge im Meer zu denken. Hier spielt zusätzlich die größere Dichte des Salzwassers mit, dies wollen wir hier aber mal außen vor lassen.
Eis schwimmt also. Dies ist im Alltag nichts Besonderes, wir denken eigentlich kaum darüber nach. Physikalisch betrachtet ist dieser Umstand aber sehr wohl außergewöhnlich! Normalerweise sind Stoffe im festen Zustand schwerer, als im flüssigen. Man spricht davon, dass sie eine höhere Dichte (Verhältnis zwischen Volumen und Masse) haben. Wäre dies beim Wasser auch der Fall, würden Eiswürfel untergehen. Auch die größere Version ihrer, nämlich die Eisberge, würden unter Umständen nicht schwimmen.
Wasser hat jedoch die höchste Dichte bei 4°C. Das heißt, dass Wasser mit dieser Temperatur am schwersten ist und daher absinkt.
Stellen wir uns also einen See vor, der 3 Meter tief ist. Vereinfacht könnte sein Temperaturverlauf dann so aussehen: am Grund hat er 4°C, der nächste Meter hat 6°C, der nächste 8°C und dann kommt die Eisschicht. Egal wie dick die Eisschicht wird, sie wird immer an der Oberfläche sein. Denn das Eis hat eine kleinere Dichte als das Wasser darunter. Dadurch ist das Eis immer leichter und schwimmt oben.
Diese außergewöhnliche Eigenschaft des Wassers lässt es zu, dass der See mit Eis bedeckt wird – aber nicht zufriert. Am Grund wird es zusätzlich nie kälter als 4°C sein. So können wechselwarme Tiere auch im Winter unter der Eisschicht leben, auf der wir Eislaufen können.
Zusammenfassung
- Zusammenfassend kann man also sagen, dass Tiere die in Gewässern leben, leicht auch bei niedrigen Temperaturen überleben können.
- Sie sind wechselwarm und nicht auf eine konstante Körpertemperatur angewiesen, im Gegensatz zu den Säugetieren.
- Zusätzlich hat Wasser eine ganz besondere Eigenschaft. Sie wird „die Anomalie des Wassers“ genannt. Im Wesentlichen beschreibt sie den Umstand, dass Wasser bei 4°C am schwersten ist und absinkt.
- Gleichzeitig ist Eis leichter als flüssiges Wasser, und befindet sich daher immer an der Oberfläche. Unter der Eisschicht ist es also immer warm genug für die Tiere, um zu überleben.
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