waarom is de bovenste laag van de sloot/gracht bevroren?

Dit komt omdat water uitzet wanneer het bevriest.
Dan vormt er zich ahw een deken van ijs die zich ’s winters op een vijver vormt en erop drijft, dit maakt het mogelijk dat waterplanten en -dieren in het water eronder in leven blijven.
Als . . . water bij het bevriezen zou krimpen en compacter zou worden, zou ijs zwaarder zijn dan water en naar de bodem zinken.
Aan het oppervlak zou zich nog meer ijs vormen totdat de vijver tot op de bodem dichtgevroren zou zijn. . . . In de koudere delen van de aarde zouden de rivieren, vijvers, meren en zelfs de oceanen allemaal permanent bevroren zijn.”

Niet alleen in een sloot, maar in al het oppervlaktewater kom je dit tegen. Dit komt omdat de dichtheid van water onder de 4 graden afneemt, zodat de kou bovenin blijft. Als water deze eigenschap niet zou hebben, zou al het water rond de polen bevriezen (en kun je met een onderzeeer ook niet onder de noordpool doorvaren). Die laag ijs isoleert daarna de rest van het water eronder. Als water deze unieke eigenschap niet zou hebben, zou een groot deel van al het water op de wereld één blok ijs zijn geworden, omdat elk gevormd laagje ijs naar de bodem zou zakken en er voortdurend nieuwe lagen gevormd worden.

de reden dat water uitzet als het bevriest is omdat het kristalliseert, waardoor de dichtheid afneemt en dus gaat drijven. het water onder het ijs is altijd 4 graden boven nul.

Bij een temperatuur van 4 graden boven nul krimpt water niet in maar zet het weer een beetje uit.
Het koude water zal dus juist opstijgen en aan het oppervlak kunnen bevriezen.
Ook ijs zet nog eens extra uit zodat het op het water drijft.
Er zijn maar weinig stoffen die deze eigenaardige eigenschap bezitten, behalve water vertoont ook ijzer deze eigenschap: als het stolt dan neemt het iets meer ruimte in dan in gesmolten vorm.

Het water heeft bij 4 graden de hoogste dichtheid dus is bij 4 graden het zwaarst dit is maar goed ook anders zouden er weinig of geen vissen en andere insecten kunnen overwinteren in ons klimaat.

Sneeuw, neerslag, enzo komt van boven op de aarde vallen dus ‘t bevriest op het bovenste laagje van het water