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Wenn ein See zufriert, geschieht dies immer von oben. Man spricht von einer Dichteanomalie des Wassers, da es seine größte Dichte unter Normaldruck bei 3,98 °C hat, also sinkt der schwerste Teil des Wassers (der mit der höchsten Dichte) auf den Grund des Sees und ermöglicht so den Tieren ein Überleben bei ~ 4 °C.

Das Gefrieren von Wasser ist von mehreren Faktoren abhängig, neben der Temperatur spielen noch der Druck und die gelösten Bestandteile im Wasser eine Rolle. In der Natur gefriert das Wasser jedoch meist unter Normalbedingungen bei O °C (dies ist auch einer der Fixpunkte auf der Celsius-Skala in der Temperaturmessung).

Friert ein See zu, bildet sich an der Oberfläche eine Eisschicht. Diese schwimmt, da Wasser beim Gefrieren sein Volumen schlagartig um ~ 9 % ausdehnt und dadurch die Dichte deutlich geringer wird, das Eis wird also an die Oberfläche gedrückt. Dort sorgt es wie eine Versiegelung für eine Schutzschicht gegenüber der Umgebung, die die darunter liegenden Wasserschichten dämmt und dadurch deren Einfrieren verlangsamt.

Durch die Dichteanomalie des Wassers sowie die dämmende Wirkung der Eisschicht können die Tiere auch lange Dauerfrostperioden überstehen, sofern der See tief genug und noch genügend Platz für die Nahrungssuche vorhanden ist.

Detaillierte Infos rund um die Dichteanomalie findet man unter:
Wikipedia