Anomali Air

Waktu SD dulu salah satu pertanyaan yang sering muncul di ujian IPA adalah "peristiwa pemuaian air ketika suhunya turun dari 4 ke 0 derajat celcius disebut?". Jawabannya anomali air, sudah, pokoknya ketika ada kata kunci 4 dan 0 derajat maka jawabannya pasti anomali air. Jarang sekali dijelaskan atau ditanya lebih lanjut apa yang sebenarnya terjadi, kenapa itu bisa terjadi, dan yang paling penting apa akibatnya dan kenapa itu penting. Saya juga baru mengerti ketika dewasa, lebih tepatnya ketika menghadapi langsung fenomena ini di alam. 

Ketika membeku menjadi es, ikatan antar molekul hidrogen membentuk struktur kristal yang punya ruang terbuka di antaranya. Ini menjadikannya lebih 'longgar' dan berat jenisnya berkurang hingga densitas es lebih rendah daripada densitas air. Berat jenis yang lebih rendah menjadikan sesuatu mengapung, contoh gampang dari ini adalah es batu yang selalu ada di atas dalam segelas es teh. Tapi ada dampak yang lebih besar dan penting dari anomali air ini yaitu apa yang terjadi di sungai dan danau pada musim dingin.

Ketika suhu udara turun mendekati nol atau bahkan minus, ada delay sampai suhu air danau atau sungai mencapai titik beku. Ini dikarenakan air masih menyimpan panas dari hari atau kondisi sebelumnya. Ketika terekspos udara dingin cukup lama, suhu permukaan akan turun dan lama-kelamaan membeku. Here's the catch, karena berat jenisnya di 0 derajat lebih rendah daripada di 4 derajat, air yang mula-mula membeku tadi tetap ada di atas. 

Air tidak membeku kemudian tenggelam ke bawah seperti yang intuitively terjadi ketika barang yang sama dibandingkan kondisi padat dan cairnya. Normalnya jarak antar molekul pada kondisi padat lebih dekat satu sama lain daripada saat kondisi cair, nantinya lebih renggang lagi pada kondisi gas. Tapi air tidak selalu normal makanya disebut anomali. Umumnya benda memuai ketika suhu dinaikkan, tapi khusus air pada suhu 4 ke 0 derajat celcius, pemuaian juatru terjadi saat suhunya turun alias didinginkan.

Karena air yang mengalami proses pembekuan tetap berada di atas (mengapung), sungai dan danau di musim dingin membeku dari bagian atasnya lebih dulu. Kemudian lapisan es yang semakin tebal ini justru menjadi insulasi alami dan efektif agar suhu air di bawah es tidak turun lagi. Ikan dan segala makhluk hidup yang ada di air jadi bisa hidup seperti biasanya. Bayangkan jika body of water membeku dari bawahnya, satu sungai atau danau bisa membeku total dan mematikan hewan dan tumbuhan di dalamnya. Bisa-bisa setiap musim dingin terjadi potong generasi satu ekosistem.

Maka betapa canggihnya alam ini diciptakan-Nya. Selain menjaga kelestarian makhluk air, sungai yang beku juga bisa jadi lokasi ice skating dadakan. Musim dingin itu physically challenging, setiap keluar ruangan harus pakai baju tebal berlapis, sepatu, penutup kepala, dan sarung tangan. Melepas sarung tangan 30 detik saja sudah bisa membuat ujung jari seperti ditusuk, seperti memasukkan tangan ke freezer untuk mengambil sesuatu yang nggak keambil-ambil karena beku. Aktivitas olahraga, commuting, atau berbelanja jadi lebih repot dari biasanya. Belum lagi hari yang pendek dan matahari yang jarang terlihat rawan menyebabkan seasonal depression.

Maka penting untuk mengubah mindset dari survival menjadi enjoying. Ice skating di sungai yang beku tadi salah satunya, tapi sekedar jalan-jalan ke luar pun bisa menyenangkan kalau fokusnya pada saljunya bukan pada dingin dan repotnya. Maka alhamdulillah ini adalah beberapa momen putih yang sempat saya capture beberapa minggu kemarin.

Salam,

Chandra