Naše vlastito iskustvo nam govori da je boja mora može se dramatično promijeniti s vremenom i mjestom: od plavičasto zelene do vrlo svijetlo zelene do tamnoplave, sive i smeđe. Ispostavilo se da su promjene u boji oceana rezultat kombinacije fizičkih i bioloških faktora.
U ovom članku detaljno objašnjavamo koja je boja mora, o čemu ovisi i zašto ga vidimo na ovaj ili onaj način.
boja mora
Čista voda je, naravno, bezbojna. Ali čak i tako, ako pogledamo dubine do kojih svjetlost ne može lako doći, čini se tamnoplavim. Ljudsko oko sadrži ćelije koje može detektovati elektromagnetno zračenje sa talasnim dužinama između 380 i 700 nanometara. Unutar ovog opsega, različite talasne dužine odgovaraju različitim bojama koje vidimo u dugi.
Molekuli vode bolje apsorbiraju svjetlost koja doseže veće valne dužine, odnosno crvenu, narandžastu, žutu i zelenu. dakle, ostaje samo plava i dužina je kraća. Pošto je manja vjerovatnoća da se plava svjetlost apsorbira, ona doseže veće dubine, zbog čega voda izgleda plavo. Radi se o fizici. Ali biologija je također važna, jer mali mikrobi zvani fitoplankton imaju najveći utjecaj na boju okeana.
Biološki procesi koji utiču na boju mora
Često manje od igle, ove jednoćelijske alge koriste zelene pigmente da uhvati sunčevu energiju, pretvarajući vodu i ugljični dioksid u organske komponente koji čine njihova tela. Kroz ovu fotosintezu, oni su odgovorni za proizvodnju oko polovine kiseonika koji mi ljudi trošimo.
U suštini, fitoplankton apsorbuje crveno i plavo elektromagnetno zračenje u vidljivom spektru, ali reflektuje zeleno, što objašnjava zašto vode u kojima žive izgledaju zeleno. Određivanje boje okeana nije samo estetska vježba.
Naučnici prate okeane uz pomoć satelita od 1978. godine, a iako slike imaju estetsku vrijednost, služe još jednoj svrsi: može se koristiti za proučavanje zagađenja i fitoplanktona. Promjene u količinama ova dva elementa, te koliko se one povećavaju ili smanjuju, također mogu dati znake globalnog zagrijavanja. Što više fitoplanktona ima na površini mora, to se više ugljičnog dioksida hvata iz atmosfere. Ali kako naučnici određuju boju mora i okeana?
Naučne studije
Najraširenija tehnika uključuje korištenje satelita s instrumentima za mjerenje intenziteta vidljive svjetlosti iz vode. Najveći dio sunčeve svjetlosti u blizini površine mora hvataju čestice u zraku. Ostatak se dobro apsorbira ili raspršuje u vodi. Ali oko 10 posto svjetlosti se odbija natrag u atmosferu i možda nazad do satelita, što mjeri koliko ove svjetlosti nalazi se u zelenoj ili plavoj boji spektra. Računari koriste ove podatke za procjenu količine hlorofila u vodi. Proučavanje boje okeana dalo je i važnije rezultate.
Prošle godine su američki istraživači objavili studiju koja to pokazuje Nivo hlorofila u svjetskim okeanima promijenio se između 1998. i 2012. godine. U studiji nisu uočeni nikakvi trendovi, ali promjene boje koje su zabilježili sateliti su pokazale da je nivo hlorofila opao u dijelovima sjeverne hemisfere i porastao u dijelovima južne.
To je navelo neke da poveruju da se oblasti okeana sa niskim sadržajem hlorofila poznate kao "morske pustinje" šire zbog porasta temperature mora. No, neki kažu da još nema dovoljno podataka koji bi pokazali kako globalno zagrijavanje utiče na nivoe fitoplanktona u okeanima, koji bi se prirodno mogli mijenjati u ciklusima od 15 ili više godina.
Neke studije sugeriraju da bi naučnici morali pratiti boju oceana više od 40 godina kako bi izvukli zaključke. Tek tada ćemo moći da utvrdimo da li se i u kojoj meri promenila boja okeana. Dakle, znati da li ljudi imaju bilo kakav utjecaj na nivoe postojećeg planktona, a samim tim i na ciklus ugljika.
Koje će boje biti more 2100. godine?
Zagrijavanje okeana mijenja cirkulaciju oceana i dio duboke vode koji izlazi na površinu. Fitoplanktonu je potrebna svjetlost (njegova energija) i hranjive tvari. Većina ovih nutrijenata dolazi iz dubine. Promjene uzrokovane zagrijavanjem dovele su do toga da manje nutrijenata dospijeva na površinu, tako da će fitoplankton vjerovatno opadati u mnogim dijelovima okeana.
Boja mora ovisi o tome kako sunčeve zrake komuniciraju sa sastavom vode. Takođe, molekuli vode apsorbuju skoro svu sunčevu svetlost osim plave, tako da se plava reflektuje.
S druge strane, u okeanu nema samo vode, već i biljaka, mikroorganizama i drugih organskih materija. Jedan primjer je fitoplankton, koji sadrži hlorofil, zeleni pigment koji upija sunčevu svjetlost, a koji je biljkama potreban za proizvodnju hrane. Takođe, većina svjetlosti koju reflektira fitoplankton je zelena. Iz tog razloga mnogi dijelovi okeana imaju zelenu nijansu.
Međutim, kako se okeani zagrijavaju, neki fitoplankton mogu izumrijeti, drugi mogu napredovati, a treći mogu migrirati u različite regije. Temperatura takođe utiče na brzinu rasta fitoplanktona. Neke vrste prilagođene toploj vodi brže su od drugih koje su prilagođene hladnoj vodi. Dakle, u područjima sa toplijim vodama može biti više nutrijenata, pa će postojati regionalne varijacije u sastavu, broju i distribuciji morskih mikrobnih zajednica koje boje vodu.
Boje modela koji su koristili za proučavanje evolucije korišteni su za predviđanje promjena u fitoplanktonu, kao što je lokalno cvjetanje algi ili zakiseljavanje oceana.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o tome kakva je boja mora i od kojih faktora ovisi.