メダカと過冷却現象!水面の氷は割る?割らない?

メダカと過冷却現象!水面の氷は割る?割らない?

水面の氷は割った方が良いのか割らない方が良いのか?真冬に水を弄りまわすと魚が血走るぞ!と昔から言われているように、何もしないことも一つの冬対策と言えます。

水の凝固点(0℃)の境に凍る水と過冷却現象

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水の凝固点

水は0℃を境に0℃よりも水温が低くなると氷(固体)になります。
逆に水温が0℃よりも高くなると水(液体)に戻ります。

この気体や液体などが凍る温度を凝固点と言います。

真冬になる毎年寒波がやってきます。
屋外飼育の場合、寒波が来ると容器の水面が凍りつくことがあります。
フタをしたり、容器の周りを断熱材で囲うなどしていても水温が0℃を下回ると水は凍ってしまいます。


水面が凍った時の水中の様子

メダカ容器は外気に触れる水面から凍り付いていきます。

その時に水は3.98℃が一番比重が重いため、元々温かった水面付近の水が水底へと沈みます。

過冷却現象

通常は普通の水は水温が0℃を下回り始めると氷の種となる小さな粒が結晶化し氷(固体)へと変化していきます。

ただしこの水温が非常にゆっくりと下がっていくことで水温が0℃以下になっても凍らないことがあります。
これが過冷却と呼ばれる状態です。


過冷却の水は凝固点となる0℃を迎えても固体になることが出来ずにいます。
この状態の過冷却水に刺激を加えると水が一気に凍っていきます。


酢酸Na(さくさんナトリウム)を使った実験

普通の水で過冷却水を作ろうとすると失敗することも多いです。
ただ、酢酸ナトリウムを使えば、簡単に過冷却水を作ることができます。


酢酸ナトリウムは凝固点が58℃と非常に高く、また普通の水と違い液体が固体になるためのきっかけともいえる種結晶が作られづらいため過冷却現象の実験に使われることが合成化合物です。


酢酸ナトリウム水の作り方

用意するものは酢酸ナトリウムと水と電子レンジあとは冷蔵庫です。

トレイに50gの酢酸ナトリウムと水を20㏄ほど加えて500wの電子レンジで約50秒から1分ほど加熱します。
※溶けづらい場合は更に30秒程度加熱してください。

レンジで加熱して水に酢酸ナトリウムをしっかりと溶かし、あとは常温でゆっくりと20分くらいかけて冷ましていきます。

続けて冷ました酢酸Na水を冷蔵庫に約10分程度いれ冷やしていきます。

※振動や急激な温度変化等は、液体が固体になる種結晶の発生につながるため、移動させる時は刺激を与えないようにゆっくりと移動させ冷やしていきます。


続いて過冷却の酢酸Naに刺激を与えていきます。
この時、種結晶代わりに指先に酢酸ナトリウムを付けた状態で酢酸ナトリウム水の水面を触ると。

凝固点になっても個体になれず熱を溜めていた過冷却の液体が熱(凝固熱)を一気に吐き出しながら凍っていきます。
※液体から個体に変わる時の熱を凝固熱と言います。




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メダカの屋外飼育で注意すべき点

過冷却現象は特別なものではなく、自然界でもみられる現象です。


「真冬に水を弄りまわすと魚が血走るから水を触ってはいけない!」
金魚の世界などでは昔からこういったことが言われています。
例えばメダカの屋外飼育においても同様のことが言えます。


氷は割る?割らない?

水面が凍るほど寒い寒波が来ている状態で水面の氷をむやみやたらと割ってしまうと水が動きそれが刺激へとつながります。
前述にてご覧いただいた実験のように氷を割ったからと言って容器の中の水がすべて凍り付くということは通常はありません。
ただ、だからといって安易に氷を割ったり取り除いてしまうのは禁物です。

凍えるほど寒い寒波が来ると水面が凍ることがあります。
こういった時の水中の水温は必ずと言っていいほど5℃を下回っています。

水は3.98℃が一番比重が重いためメダカたちは少しでも温かい水がある水底で暖を取っていることが多くなります。
こうした環境下で氷を割るなどして水を動かすという行為はメダカたちにとってダメージに繋がります。


メダカは変温動物

水温=体温です。

メダカ(魚)たちにとっての1~2度の水温変化は人間にとっての5℃~10℃の気温変化に匹敵します。
緩やかな変化であれば耐えることができても、急激な水温変化はメダカにダメージを与えてしまいます。

水面が凍ったからといって慌てて割らないようご注意ください。


割らない方が良いケース


連日寒波が続いた状態で、水面の氷を割ったり、取り除いてもまたすぐに水面が凍るような状態。
この場合は寒波が通り過ぎるまで水を触らない方が無難です。


割った方が良いケース


寒波が通り過ぎ、晴れ間と共に水面の氷が解け始めてきた場合は氷を取り除いてあげて問題ありません。
※この時、出来るだけ水を動かさないように注意します。

また、容器の種類や水深によっては寒波中においても「水がすべて凍り付きメダカ事凍ってしまう」といった可能性がある場合は氷を取り除き減った分の水を足し水した方が良いケースもあります。

この辺りは臨機応変に対応していく必要があります。

※各記事は動画でより分かりやすく、より詳しくご覧いただけます。