Au cours de l'hiver, les petits lacs de montagne commencent à geler, généralement suivis par les plus grands. Si aucune précipitation ne tombe pendant la formation de la glace, il se forme une glace noire lisse comme un miroir. Ce spectacle naturel peut être observé régulièrement en Haute-Engadine.
Un lac gèle d'abord en surface. Ceci en raison d’une propriété particulière de l'eau : contrairement à d’autres liquides, l’eau atteint sa densité maximale à +4 °C et non pas lorsqu'elle atteint son point de congélation.
Avant que l'eau ne commence à geler, le volume total du lac commence donc par se refroidir jusqu’à +4 °C. Ensuite, l'eau proche de la surface continue à se refroidir, mais elle ne descend plus vers le fond du lac, en raison de sa densité plus faible.
Alors que l'eau du fond du lac reste à quatre degrés, la température à la surface se rapproche rapidement du point de congélation. Lorsqu’elle descend en dessous de 0 °C, l'eau commence à geler.
Si aucune précipitation ne tombe pendant les jours de gel, de la glace noire se forme. Plus la surface du lac est calme (c'est-à-dire moins il y a de vent et de courant), plus la surface de la glace est lisse, uniforme et transparente.
Le plateau lacustre de l'Engadine est prédestiné à la formation de glace noire. Dans cette haute vallée, il fait particulièrement froid grâce à la formation fréquente d'un lac d'air froid, surtout pendant le semestre d'hiver. De plus, les précipitations y sont relativement rares, car la vallée est entourée de presque tous les côtés par des chaînes de montagnes plus élevées, ce qui la protège en partie.
Souvent, une fine couche de glace se forme sur les grands lacs de Haute-Engadine dès la première quinzaine de janvier. Alors que les lacs de Saint-Moritz et de Champfèr gèlent normalement dès le mois de décembre, le lac de Sils met un peu plus de temps à geler en raison de sa taille. Le dernier gel lacustre complet, "Seegfrörni" en suisse-allemand, s'observe généralement sur le lac de Silvaplana, car celui-ci est plus profond que les autres en de nombreux endroits.
Le facteur décisif pour le gel est le temps accumulé pendant lequel la température de l'air est nettement plus basse que la température de l'eau. C'est pourquoi les conditions météorologiques des mois d'automne jouent déjà un rôle dans la rapidité avec laquelle les lacs gèlent. Après un automne et un début d'hiver chauds, la prise en glace peut par exemple être retardée de plusieurs semaines.
Lorsque la température de l'eau atteint +4 °C sur l'ensemble du volume du lac, il ne faut généralement pas longtemps pour qu'une couche de glace complète se forme. Souvent, il suffit même d'une poignée de jours froids et peu venteux.
Il existe toutefois des exceptions :
Durant l'hiver 2022/2023, le processus de gel n'a commencé qu'à la mi-janvier sur le lac de Sils. Une couche de glace complète s'est formée en février. La raison de ce retard réside en une longue période de vent du nord parfois fort. Le vent a en partie mélangé et repoussé l'eau froide de surface. Cela a eu pour effet d'amener de l'eau plus chaude des profondeurs vers la surface. Le processus de gel a ainsi été retardé, voire stoppé. De plus, durant cette période, il a fait nettement plus doux que d'habitude.