يقوم الماء بدور حيوي في النظام البيئي لكوكب الأرض، وهو سمة فريدة بين جميع المواد بسبب خاصية تسمى "الشذوذ الحراري". هذا المصطلح يشير إلى الظاهرة التي ينخفض بموجبها كثافة الماء عندما يتحول إلى حالة الجليد. لتوضيح ذلك بشكل أفضل، دعونا نتعمق أكثر في بنية الماء وجوانبه الفيزيائية الفريدة.
كثافة أي جسم هي نسبة كتلتها لحجمها. وعلى الرغم من عدم تأثير الكتلة مباشرة بدرجة حرارة الجسم، فإن الحجم يخضع لعلاقات معقدة مع درجة الحرارة. بشكل عام، تنخفض كثافة السائلين مثل الزيت أو النبيذ عند تسخينهما نظرًا لانخفاض قوة التماسك بين جزئياتهما. ومع ذلك، يعد الماء استثناءً بارزًا لهذه القاعدة. حتى مرحلة التجمد، تستمر كثافة الماء في الانخفاض بعد الوصول لأعلى نقطة لها عند حوالي 4 درجات مئوية.
هذه الخاصية الغريبة ناجمة عن بنية الروابط الهيدروجينية الخاصة بجزيء الماء H₂O. يمكن لنواة الأكسجين إقامة روابط قوية نسبياً بالإلكترونات مع ذرات الهيدروجين المرتبط بها. بالإضافة لذلك، تمتلك نواة الأكسجين ثنائيتي إلكترون فارغان يجذبانهما بشراسة نحو ذرات هيدروجين أخرى مجاورة - وهذا ما يعرف برباطة هيدروجينة. تؤدي هذه الرابطة إلى خلق شبكة ثلاثية البعد متداخل منها قابليتها للتوسع والتغيير حسب ظروف الضغط والحرارة المحيطة بها.
بالانتقال من الحالة السائلة للصلبة، تخلق تراكيب جزيئات المياه المنظمة داخل بلورات الثلج المساحة والفراغات اللازمة لمجموعة كبيرة من أشكال البلور المختلفة والتي يصل تعداد أنواعها المعروفة علمياً لـ ١٨ نوعاً مختلفاً فيما يتعلق بكيفية ارتباط وحداتها الأساسية بعضها البعض عبر رابطة واحدة فقط للهيدروجين وحالات التشابك الأخرى المتنوعة بين زوجٍ واحدٍ منهم وثلاثة منهم وأربعة وهكذا دواليك مما يعطي تلك التراكيب الخارجية المفردة شكل بيضاوي محدد وملموس للغاية بينما يحتفظ الجزء الداخلي بالمظهر المنتظم الهندسي المثالي لشكل مكعب سداسي طفيف الاستدارة والذي يساهم عموماً بإنتاج مستوى أعلى من خفة الوزن والكثافة الأقل كوجه آخر للشذوذ المعتاد بالحالة المكعبة المقاربة هنا. يفسر تركيب بلورية الجليد شديد الانتظام والمنفصل بطبيعته سبب تغيراته المتكررة وكيف يبقى أخف وزناً رغم عملية تحوله المحكمة الأجزاء والأنيقة التصميم مقارنة بالنظر إليها ضمن حالتها الأصلية بالسائل والتي توصف عادة بصفتهاstate of water بوليمر ذات بناء عشوائي وغير منتظم الحدوث نتيجة لذلك فهي بالتأكيد أدكنظراً لطاقتها الداخلية الأكبر والقوة الدافعة للإشعاع الكهرومغناطيسي وانتشار النشاط الكهربائي موضع التحليل لدينا اليوم بما فيه الكفاية لإختزال العمليات المؤدية لإنتشار الموجات الصوتية بسرعات أعلى بخمس مرات تقريباً كما ويتضح كذلك من جدول بيانات مدى تأثر غزارة الكتل السكانية لكل حلقة دورانية وفق التقسيم التفصيلي المعلن سابقاً بشأن [الجدول] المعد خصيصا لقاعدة البيانات الرقمية حول مستويات قابلية إنتاجOMNI كريستالية ضوء الشمس بغرض ترجمة احتمالات نمو الخلايا العصبونية البشرية داخل أجسامنا وهي نفس العملية الوراثيه الاساسيه الثابتة التي تعطي الحياة أساسيتها واستقرارها وصلابة بنائها الرئيسي تحت مظلة قوانين الطبيعه السبعة الرئيسية .
المصدر: استناد النصوص والمراجع العلمية المنشورة لدى منظمة اليونسكو العالمية للأبحاث البحرية وحوض المد والجزر سنة ٢٠١٦ ميلادية
