Лёд не тонет в воде потому что при замерзании вода приобретает кристаллическую решётку, тем самым превращаясь в лёд, и её плотность, только теперь уже льда, становится меньше плотности воды. Потому лёд и плавает в воде. Но самое интересное не это, к этому в общем-то привыкли все. Самое интересное, что наибольшая плотность воды не при нуле градусов, а при +4. Как раз это её свойство и не позволяет водоёмам промерзать до дна.
Примерно процесс образования льда происходит так:
При понижении температуры приземного, точнее приводного, воздуха, вода начинает постепенно отдавать тепло воздуху, а сама остывать. Остывающая вода начинает двигаться ко дну, как и положено более холодному, то бишь плотному веществу, выдавливая наверх более тёплую воду, попутно перемешиваясь с ней и передавая (отбирая) тепло. Постепенно вся вода в водоёме остывает до +4 градусов по цельсию.
И тут начинает проявляться замечательное свойство воды. Плотность остывающих дальше верхних слоёв воды уже не увеличивается, а уменьшается. И более холодные слои воды выталкиваются наверх. Постепенно температура воды постепенно уменьшается до нуля градусов и вода превращается в лёд. Лёд имеет теплопроводность ниже чему у воды, что способствует снижению скорости промерзания водоёма.
При дальнейшем остывании льда и соприкасающихся со льдом слоёв воды толщина льда увеличивается, а граница воды с температурой +4 градуса постепенно опускается в глубь водоёма.
С течением времени толщина льда увеличивается настолько, что низкая теплопроводность его толстого слоя уже не позволяет остывать более глубоким слоям воды.
Благодаря этому замечательному свойству живность в водоемах не замерзла во время ледникового периода и живет сейчас в толще воды под слоем льда в зимний (летний период, в зависимости от полушария - северное, южное).