Is flyter för att fast is är lättare än flytande vatten. När vatten fryser utvidgas det med ungefär nio procent och blir därför mindre tätt än vattnet omkring. En isbit väger mindre än lika mycket vatten och pressas därför upp till ytan.

Det här gör vatten till ett av få ämnen som beter sig tvärtemot det vanliga. De flesta ämnen blir tätare och tyngre när de stelnar och sjunker i sin egen smälta. Vatten gör motsatsen – och det är tur för allt liv på jorden. Här går vi igenom varför is är lättare än vatten, varför vatten är tätast vid 4 grader, varför sjöar fryser uppifrån och hur mycket av ett isberg som egentligen syns.

Varför är is lättare än vatten?

Is är lättare än vatten på grund av hur vattenmolekylerna sitter ihop. Molekylerna binds till varandra med så kallade vätebindningar. I flytande vatten är bindningarna rörliga, och molekylerna kan tränga ihop sig tätt.

När vattnet fryser låser sig molekylerna i stället i ett öppet, sexkantigt kristallmönster, där varje molekyl hålls på armlängds avstånd från sina grannar. Mönstret tar mer plats, och isen blir därför mindre tät än vattnet. Ren is väger ungefär 917 kilo per kubikmeter, mot vattnets 1 000. Den här sortens frågor synar vi under fakta.

Varför är vatten tätast vid 4 grader?

Vatten är som tätast vid ungefär 4 grader, inte vid fryspunkten. När vatten kyls ner drar det först ihop sig och blir tyngre, ända ner till omkring 4 grader. Kyls det ytterligare vänder beteendet: vattnet börjar utvidga sig igen och blir lättare, tills det fryser till is vid 0 grader.

Det gör vatten till en udda fågel bland ämnen. De flesta fortsätter att bli tätare ju kallare de blir, men vatten har en topp vid 4 grader. Egenskapen kallas vattnets densitetsanomali och är själva nyckeln till varför is lägger sig överst.

Varför fryser sjöar uppifrån?

Tack vare de här egenskaperna fryser sjöar uppifrån och ner, inte tvärtom. På hösten kyls ytvattnet, blir tyngre och sjunker, tills hela sjön håller omkring 4 grader. När ytan kyls ännu mer stannar det kallare och lättare vattnet kvar högst upp och fryser till is.

Isen lägger sig som ett lock som isolerar vattnet under. Därför förblir djupare vatten flytande och håller sig kring 4 grader hela vintern, vilket gör att fiskar och andra vattendjur överlever. Om isen i stället sjönk skulle sjöar frysa till botten underifrån, och det mesta livet i dem dö. Att is flyter är alltså inte bara en kuriositet – det är en förutsättning för livet i kalla vatten.

Hur mycket av ett isberg syns ovanför ytan?

Eftersom is bara är någon tiondel lättare än vatten flyter ett isberg mycket lågt i vattnet. Bara omkring en tiondel sticker upp ovanför ytan, medan runt 90 procent döljer sig under vattenlinjen. Det är därifrån uttrycket “toppen av ett isberg” kommer.

Så nästa gång en isbit studsar upp i glaset tittar du på ett av naturens få undantag – samma undantag som håller sjöarnas liv vid liv genom vintern.