La nostra esperienza ci dice che il color del mar può cambiare radicalmente con il tempo e il luogo: dai verdi bluastri ai verdi molto chiari ai blu scuri, ai grigi e ai marroni. Si scopre che i cambiamenti nel colore dell'oceano sono il risultato di una combinazione di fattori fisici e biologici.
In questo articolo spieghiamo nel dettaglio qual è il colore del mare, da cosa dipende e perché lo vediamo in un modo o nell'altro.
colore del mare
L'acqua pura è, ovviamente, incolore. Ma anche così, se guardiamo a profondità che la luce non raggiunge facilmente, appare blu scuro. L'occhio umano contiene cellule che può rilevare radiazioni elettromagnetiche con lunghezze d'onda comprese tra 380 e 700 nanometri. All'interno di questo intervallo, diverse lunghezze d'onda corrispondono ai diversi colori che vediamo nell'arcobaleno.
Le molecole d'acqua assorbono meglio la luce che raggiunge lunghezze d'onda più lunghe, ovvero rossa, arancione, gialla e verde. Quindi, rimane solo il blu e la lunghezza è più corta. Poiché è meno probabile che la luce blu venga assorbita, raggiunge profondità più profonde, facendo apparire l'acqua blu. Riguarda la fisica. Ma anche la biologia conta, perché sono i minuscoli microbi chiamati fitoplancton che hanno il maggiore impatto sul colore dell'oceano.
Processi biologici che influenzano il colore del mare
Spesso più piccole di un ago, queste alghe unicellulari utilizzano pigmenti verdi per catturare l'energia solare, convertendo l'acqua e l'anidride carbonica in componenti organici che compongono i loro corpi. Attraverso questa fotosintesi, sono responsabili della produzione di circa la metà dell'ossigeno che noi umani consumiamo.
In sostanza, il fitoplancton assorbe la radiazione elettromagnetica rossa e blu nello spettro visibile, ma riflette il verde, il che spiega perché le acque in cui abita appaiono verdi. Determinare il colore dell'oceano non è solo un esercizio estetico.
Gli scienziati monitorano gli oceani con l'aiuto dei satelliti dal 1978 e, sebbene le immagini abbiano un valore estetico, servono a un altro scopo: può essere utilizzato per studiare l'inquinamento e il fitoplancton. Anche i cambiamenti nelle quantità di questi due elementi e in quanto aumentano o diminuiscono possono fornire segni di riscaldamento globale. Più fitoplancton ci sono sulla superficie del mare, più anidride carbonica viene catturata dall'atmosfera. Ma come fanno gli scienziati a determinare il colore dei mari e degli oceani?
Studi scientifici
La tecnica più utilizzata prevede l'uso di satelliti con strumenti per misurare l'intensità della luce visibile dall'acqua. La maggior parte della luce solare vicino alla superficie del mare viene catturata dalle particelle sospese nell'aria. Il resto è ben assorbito o disperso in acqua. Ma circa il 10 percento della luce rimbalza nell'atmosfera e forse torna al satellite, che misura la quantità di questa luce si trova nel verde o nel blu dello spettro. I computer utilizzano questi dati per stimare la quantità di clorofilla nell'acqua. Anche lo studio del colore dell'oceano ha dato risultati più importanti.
L'anno scorso, i ricercatori statunitensi hanno pubblicato uno studio che lo dimostra I livelli di clorofilla negli oceani del mondo sono cambiati tra il 1998 e il 2012. Nello studio non sono state osservate tendenze, ma i cambiamenti di colore registrati dai satelliti hanno mostrato che i livelli di clorofilla sono diminuiti in alcune parti dell'emisfero settentrionale e sono aumentati in alcune parti del sud.
Ciò ha portato alcuni a credere che le regioni oceaniche a bassa clorofilla conosciute come "deserti marini" si stiano espandendo a causa dell'aumento della temperatura del mare. Ma alcuni affermano che non ci sono ancora dati sufficienti per mostrare come il riscaldamento globale influenzi i livelli di fitoplancton negli oceani, che potrebbero cambiare naturalmente in cicli di 15 anni o più.
Alcuni studi suggeriscono che gli scienziati dovrebbero monitorare il colore dell'oceano per più di 40 anni per trarre conclusioni. Solo allora saremo in grado di determinare se e in che misura il colore dell'oceano è cambiato. Quindi per sapere se l'uomo ha qualche influenza sui livelli di plancton esistente, e quindi sul ciclo del carbonio.
Di che colore sarà il mare nell'anno 2100?
Il riscaldamento degli oceani altera la circolazione oceanica e la porzione di acque profonde che sale in superficie. Il fitoplancton ha bisogno di luce (la sua energia) e di sostanze nutritive. La maggior parte di questi nutrienti proviene dal profondo. I cambiamenti causati dal riscaldamento hanno portato a un minor numero di nutrienti che raggiungono la superficie, quindi è probabile che il fitoplancton diminuisca in molte parti dell'oceano.
Il colore del mare dipende da come i raggi solari interagiscono con la composizione dell'acqua. Inoltre, le molecole d'acqua assorbono quasi tutta la luce solare tranne il blu, quindi il blu si riflette.
D'altra parte, non c'è solo acqua nell'oceano, ma anche piante, microrganismi e altra materia organica. Un esempio è il fitoplancton, che contiene clorofilla, un pigmento verde che assorbe la luce solare di cui le piante hanno bisogno per produrre cibo. Inoltre, la maggior parte della luce riflessa dal fitoplancton è verde. È per questo motivo che molte parti dell'oceano hanno una tonalità verde.
Tuttavia, mentre gli oceani si scaldano, alcuni fitoplancton possono estinguersi, altri possono prosperare e altri ancora possono migrare in regioni diverse. La temperatura influenza anche il tasso di crescita del fitoplancton. Alcune specie adattate all'acqua calda sono più veloci di altre che si sono adattate all'acqua fredda. Quindi, nelle aree con acque più calde, potrebbero esserci più nutrienti, quindi ci saranno variazioni regionali nella composizione, nel numero e nella distribuzione delle comunità microbiche marine che colorano l'acqua.
I colori del modello hanno usato per studiare l'evoluzione sono stati utilizzati per prevedere i cambiamenti nel fitoplancton, come le fioriture di alghe locali o l'acidificazione degli oceani.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più su qual è il colore del mare e da quali fattori dipende.