Okkar eigin reynsla segir okkur að litur hafsins getur breyst verulega með tíma og stað: frá blágrænum litum yfir í mjög ljósgræna yfir í dökkbláa, gráa og brúna. Það kemur í ljós að breytingar á lit sjávar eru afleiðing af samsetningu líkamlegra og líffræðilegra þátta.
Í þessari grein útskýrum við í smáatriðum hver liturinn á sjónum er, hverju hann veltur á og hvers vegna við sjáum hann á einn eða annan hátt.
Index
litur hafsins
Hreint vatn er auðvitað litlaus. En þrátt fyrir það, ef við skoðum dýpi sem ljósið nær ekki auðveldlega, virðist það dökkblátt. Mannlegt auga inniheldur frumur sem getur greint rafsegulgeislun með bylgjulengdum á milli 380 og 700 nanómetrar. Innan þessa sviðs samsvara mismunandi bylgjulengdir mismunandi litum sem við sjáum í regnboganum.
Vatnssameindir gleypa betur ljós sem nær lengri bylgjulengdum, nefnilega rautt, appelsínugult, gult og grænt. Þá, aðeins blár er eftir og lengdin er styttri. Þar sem minni líkur eru á að blátt ljós gleypist nær það dýpra dýpi, sem gerir það að verkum að vatnið virðist blátt. Þetta snýst um eðlisfræði. En líffræðin skiptir líka máli, því það eru örsmáar örverur sem kallast plöntusvif sem hafa mest áhrif á lit hafsins.
Líffræðilegir ferlar sem hafa áhrif á lit sjávar
Þessir einfrumu þörungar eru oft minni en nál og nota græn litarefni að fanga orku sólarinnar, umbreyta vatni og koltvísýringi í lífræna hluti sem mynda líkama þeirra. Með þessari ljóstillífun eru þeir ábyrgir fyrir því að framleiða um helming þess súrefnis sem við mennirnir neytum.
Plöntusvif gleypir í meginatriðum rauða og bláa rafsegulgeislun í sýnilega litrófinu, en endurkastar grænt, sem skýrir hvers vegna vatnið sem það býr í virðist grænt. Að ákvarða lit hafsins er ekki bara fagurfræðileg æfing.
Vísindamenn hafa fylgst með höfunum með hjálp gervihnatta síðan 1978 og þótt myndirnar hafi fagurfræðilegt gildi þjóna þær öðrum tilgangi: hægt að nota til að rannsaka mengun og plöntusvif. Breytingar á magni þessara tveggja frumefna, og hversu mikið þeir auka eða minnka, geta einnig gefið merki um hlýnun jarðar. Því meira gróðursvif sem er á yfirborði sjávar, því meira er koltvísýringur tekinn úr andrúmsloftinu. En hvernig ákvarða vísindamenn lit hafsins og hafsins?
Vísindarannsóknir
Sú tækni sem mest er notuð felur í sér notkun gervihnatta með tækjum til að mæla styrk sýnilegs ljóss frá vatni. Mest af sólarljósi nálægt yfirborði sjávar er fangað af loftbornum ögnum. Afgangurinn er vel frásogaður eða dreift í vatni. En um það bil 10 prósent af ljósinu endurkastast út í andrúmsloftið og hugsanlega aftur til gervitunglsins, sem mælir hversu mikið af þessu ljósi það er að finna í grænum eða bláum litrófinu. Tölvur nota þessi gögn til að áætla magn blaðgrænu í vatninu. Rannsóknin á lit hafsins gaf einnig mikilvægari niðurstöður.
Á síðasta ári birtu bandarískir vísindamenn rannsókn sem sýndi það Magn klórófylls í heimshöfunum breyttist á árunum 1998 til 2012. Engar tilhneigingar sáust í rannsókninni, en litabreytingar sem skráðar voru með gervitunglum sýndu að blaðgrænumagn lækkaði á köflum á norðurhveli jarðar og hækkaði í sumum suðurhluta jarðar.
Þetta hefur leitt til þess að sumir telja að lággrænusvæði sjávar sem kallast „hafseyðimörk“ séu að stækka vegna hækkandi sjávarhita. En sumir segja að enn séu ekki til næg gögn til að sýna fram á hvernig hlýnun jarðar hefur áhrif á magn svifdýra í hafinu, sem gæti breyst náttúrulega í 15 ára eða lengri lotum.
Sumar rannsóknir benda til þess að vísindamenn þyrftu að fylgjast með lit sjávar í meira en 40 ár til að draga ályktanir. Aðeins þá munum við geta ákvarðað hvort og að hve miklu leyti litur hafsins hefur breyst. Þess vegna til að vita hvort menn hafi einhver áhrif á magn svifs sem fyrir er og þar af leiðandi á kolefnishringrásina.
Hvaða litur verður sjórinn árið 2100?
Hlýnun sjávar breytir hringrás hafsins og þeim hluta djúpsvatnsins sem stígur upp á yfirborðið. Plöntusvif þarf ljós (orku þess) og næringarefni. Flest þessara næringarefna koma úr djúpinu. Breytingar af völdum hlýnunar hafa leitt til þess að færri næringarefni komast upp á yfirborðið og því er líklegt að plöntusvifi fari minnkandi víða í hafinu.
Litur sjávar fer eftir því hvernig sólargeislar hafa samskipti við samsetningu vatnsins. Einnig gleypa vatnssameindir nánast allt sólarljós nema blátt, þannig að bláinn endurspeglast.
Hins vegar er ekki bara vatn í sjónum heldur líka plöntur, örverur og önnur lífræn efni. Eitt dæmi er plöntusvif sem inniheldur blaðgrænu, grænt litarefni sem gleypir sólarljós sem plöntur þurfa til að búa til fæðu. Einnig er megnið af ljósinu sem endurkastast af svifsvifi grænt. Það er af þessum sökum sem margir hlutar hafsins hafa grænan blæ.
Hins vegar, þegar höfin hlýna, sumt svifdýr geta dáið út, önnur geta dafnað og enn önnur geta flutt til annarra svæða. Hitastig hefur einnig áhrif á vaxtarhraða plöntusvifsins. Sumar tegundir sem aðlagast heitu vatni eru fljótari en aðrar sem eru aðlagaðar köldu vatni. Þannig að á svæðum með heitara vatn geta verið fleiri næringarefni, þannig að það verða svæðisbundin breytileiki í samsetningu, fjölda og dreifingu þeirra örverusamfélaga sjávar sem lita vatnið.
Litir líkansins sem þeir notuðu til að rannsaka þróun hafa verið notaðar til að spá fyrir um breytingar á svifi, eins og staðbundin þörungablómi eða súrnun sjávar.
Ég vona að með þessum upplýsingum getið þið lært meira um hver liturinn á sjónum er og hvaða þáttum hann fer eftir.