Porque é que os peixes não congelam no Norte?

Sabendo que o ano é frio, é mais um inverno. As temperaturas estão a descer gradualmente e o aquecimento começou no norte. Muitos amantes de peixes transferem os seus peixes para dentro de casa para armazenamento temporário e mudam-nos novamente para fora na primavera quente que se aproxima. Então, como é que os peixes das lagoas, rios ou lagos do norte sobrevivem ao inverno?

As águas do Norte congelam no inverno, quanto mais a Norte, mais frio é o clima, mais tempo a superfície da água congelará. Há pouco tempo, vi esta notícia na Internet:

Uma mulher em Harbin, Heilongjiang, criava alguns peixes num aquário no seu pequeno pátio. Para poupar dinheiro em eletricidade, normalmente só ligava a caldeira eléctrica à noite. No entanto, na noite de 23 de novembro, descobriu que o aquário congelou quando a temperatura desceu para 29 graus negativos. A mulher esforçou-se por abrir o aquário congelado e colocar os peixes na água quente, mas felizmente eles não morreram.

Muitas pessoas acham estranho que, de acordo com o senso comum da física, a temperatura de uma mistura de gelo e água seja de zero graus, o que deveria resultar na morte por congelamento dos peixes. Esta questão é, na verdade, bastante representativa do facto de, em algumas regiões frias, os lagos e rios congelarem frequentemente, mas os peixes conseguirem sobreviver tranquilamente aos meses frios de inverno até o gelo derreter. Então, como é que os peixes sobrevivem ao frio?

A água tem a maior densidade a 4°C(matemática) géneroEsta é uma propriedade física muito importante da água.

No outono, as temperaturas do ar e da água diminuem lentamente, perto de 4 graus Celsius, seguindo as características de "expansão e contração térmica" - à medida que a temperatura da água diminui, a densidade da água aumenta, até 3,98 ℃ acima de zero, a densidade da água pura atinge seu valor máximo. Sob a ação da gravidade afundar no fundo da lagoa. E quando a superfície da temperatura da água abaixo de 4 ℃ para continuar a diminuir, a densidade da camada superficial da água continua a diminuir, devido a 4 ℃ (o valor exato de 3,98 ℃, costumamos arredondar para 4 ℃) da gravidade específica da maior água afundando no fundo da lagoa, enquanto a densidade da camada superficial da água do que a camada inferior da densidade da água para ser baixa, neste ponto, a superfície da temperatura da água é relativamente baixa, não vai afundar no fundo da lagoa, tem estado na camada superficial do corpo d'água, até o congelamento.

Como a água a 4°C desce para o fundo do tanque, isto proporciona um ambiente adequado à temperatura da água para os peixes que hibernam no fundo do tanque. Quando hibernam, os peixes movem-se dentro desta camada de água e, embora o gelo espesso pareça muito frio, na realidade, é mais como uma grande colcha natural que proporciona isolamento para os peixes. A não ser que toda a água esteja completamente congelada num lençol de gelo, os peixes que lá se encontram não morrerão de frio.

Em 2017, cientistas da Universidade de Liverpool, no Reino Unido, publicaram um estudo na revista Nature Scientific Reports, no qual descobriram que os peixes-dourados e as carpas em lagos glaciares no Norte da Europa podem sobreviver durante quatro ou cinco meses sob a calota de gelo carente de oxigénio, sobrevivendo confortavelmente ao longo e frio inverno.

Após um longo período de investigação e experimentação, os cientistas descobriram que a maioria dos animais tem um grupo de proteínas no seu corpo que fornece hidratos de carbono às mitocôndrias das células para obter energia. No entanto, na ausência de oxigénio, a depleção de hidratos de carbono produz ácido lático, levando à acidose láctica, que pode causar a morte nos seres humanos e na maioria dos animais em poucos minutos após a privação de oxigénio.

No entanto, este estudo também demonstrou que o parente próximo da carpa, a carpa koi, não desenvolveu este sistema proteico, pelo que, embora a carpa koi possa tolerar ambientes hipóxicos, morre rapidamente em caso de privação grave de oxigénio. Quer isto dizer que as carpas são menos capazes de sobreviver ao inverno num ambiente exterior privado de oxigénio do que os peixes dourados?