È vero che nelle acque fredde l'ossigeno è più concentrato? E perché? Ma se la quantità dell'ossigeno rimane costante nell'intero volume allora la concentrazione dell'ossigeno sarebbe maggiore da una parte e minore da un'altra parte? Lo stesso succede anche nell'aria?
Il fenomeno è dovuto al fatto che a bassa temperatura il gas evapora meno. Per esempio, piscine con acqua più fredda trattengono il cloro molto meglio di piscine con acqua più calda, e richiedono di conseguenza una minore somministrazione di cloro per mantenere i livelli necessari.
Lo stesso succede anche per l'ossigeno che quindi si comporta come descritto nella domanda
Per quanto riguarda l'aria, sinceramente non so se si verifichi lo stesso fenomeno.