Особенности теплового расширения воды имеют огромное значение для всего живого, в частности, для обитателей водоёмов в тех местностях, где бывают суровые зимы (с минусовыми температурами). Вода — единственное вещество на Земле, которое при охлаждении сначала сжимается, а затем при температуре +4 °С начинает расширяться.
Разберём, что происходит с водой в водоёмах, когда начинается зима. Холодный воздух, соприкасаясь с верхними слоями воды, охлаждает её. Охлаждённая вода, становясь тяжелее, опускается вниз, вытесняя более тёплые слои. Такое перемещение воды происходит до тех пор, пока температура воды во всём водоёме не достигнет +4 °С. Затем она начинает расширяться.
Верхние слои первыми достигают температуры О °С и начинают замерзать, ещё больше расширяясь. На поверхности водоёма появляется тонкий слой льда. Он не тонет, так как легче воды. И поэтому поверхность водоёма замерзает в первую очередь. Сплошной лёд защищает находящуюся ниже него воду от холодного воздуха, препятствует промерзанию до дна рек, озёр, прудов и других глубоких водоёмов.
На дне глубоких водоёмов вода круглый год имеет температуру +4 °С. Если бы не было удивительной особенности воды — расширения при замерзании, то вся или почти вся жизнь зимой в воде прекратилась бы.