ANOMALI AIR

Zat cair lain membeku dari bawah ke atas; air membeku dari atas ke bawah. Ini merupakan sifat pertama yang tidak biasa dari air, dan ini sangat penting untuk keberadaan air di permukaan bumi. Kalau air tidak bersifat demikian, artinya es tidak mengapung, sebagian besar air planet kita akan terperangkap dalam es dan kehidupan tidak mungkin ada di laut, danau, kolam, dan sungai. Mari kita cermati secara terperinci mengapa demikian. Banyak tempat di dunia ini di mana suhu turun di bawah 0oC pada musim dingin, sering bahkan lebih rendah lagi. Suhu sedingin itu tentu saja akan mempengaruhi air di laut, danau, dsb. Air semakin dingin dan bagian-bagiannya mulai membeku. Jika es tidak berperilaku seperti sekarang ini (atau tidak mengambang), es akan tenggelam ke dasar sementara bagian air yang lebih hangat akan naik ke permukaan dan terkena udara. 

Tetapi suhu udara itu masih membekukan sehingga bagian air ini akan membeku juga dan tenggelam. Proses ini akan berlanjut sampai tidak tersisa air cair sama sekali. Namun bukan itu yang terjadi. Melainkan sebaliknya: Ketika air semakin dingin, air menjadi lebih berat sampai suhunya mencapai 4oC, pada titik ini segala sesuatunya tiba-tiba berubah. Setelah itu, air mulai mengembang dan menjadi lebih ringan seiring menurunnya suhu. Akibatnya, air bersuhu 4oC tetap di bawah, air bersuhu 3oC berada di atasnya, air bersuhu 2oC berada di atasnya lagi dan seterusnya. Pada permukaan sajalah suhu air benar-benar mencapai 0oC dan di situ air membeku. Namun hanya permukaan yang membeku: Lapisan air bersuhu 4oC di bawah es tetap cair dan itu cukup bagi makh-luk hidup dan tanaman bawah air untuk terus hidup. 

Es dan salju merupakan penghantar panas yang buruk, lapisan es dan salju mencegah panas pada air bagian bawah terlepas ke atmosfer. Akibatnya, kalaupun suhu udara mencapai -50oOC, tebal lapisan es laut tidak akan pernah lebih dari satu atau dua meter dan akan terdapat banyak retakan di dalamnya. Makhluk seperti anjing laut dan pinguin yang hidup di daerah kutub dapat mengambil keuntungan dari keadaan ini untuk mencapai air di bawah es.
Sekali lagi, mari kita memikirkan apa yang akan terjadi jika air tidak berperilaku seperti itu dan sebaliknya berperilaku "normal". Misalkan air menjadi semakin berat ketika suhu semakin rendah, seperti zat cair lainnya, dan es tenggelam. Lantas bagaimana?

Dalam kasus seperti itu, proses pembekuan di samudra dan laut akan dimulai dari bawah dan berlanjut ke semua bagian di atas, karena tidak ada lapisan es di permukaan yang mencegah sisa panas terlepas. Dengan kata lain, sebagian besar danau, laut dan samudra bumi akan menjadi es padat dengan lapisan air, barangkali sedalam beberapa meter di atasnya. Bahkan ketika suhu udara meningkat, es di dasar tidak akan pernah mencair sepenuhnya. Karena air membeku dari atas ke bawah, samudra dunia tetap cair meskipun mungkin ada lapisan es di permukaan. Jika air tidak memiliki sifat “luar biasa” ini, hampir semua air di dunia membeku dan kehidupan di dalam laut tidak akan mungkin. Dalam laut seperti itu, tidak akan terdapat kehidupan, dan dalam sistem ekologi dengan laut mati, kehidupan di daratan juga menjadi tidak mungkin. Dengan kata lain, jika air tidak "menyimpang" dan berperilaku normal, planet kita akan menjadi dunia yang mati.

Mengapa air tidak berperilaku normal? Mengapa air tiba-tiba mulai mengembang pada suhu 4oC, setelah menyusut sebagaimana mestinya? Itu adalah pertanyaan yang tak seorang pun mampu menjawabnya.