私たち自身の経験から、 海の色 青みがかった緑から非常に明るい緑、濃い青、灰色、茶色まで、時間と場所によって劇的に変化する可能性があります。 海の色の変化は、物理的要因と生物学的要因の組み合わせの結果であることがわかります。
この記事では、海の色が何であるか、それが何に依存するか、そしてなぜ私たちが海を何らかの形で見るのかを詳細に説明します。
海の色
もちろん、純水は無色です。 しかし、それでも、光が届きにくい深さを見ると、紺色に見えます。 人間の目には細胞が含まれています 380〜700ナノメートルの波長の電磁放射を検出できます。 この範囲内で、さまざまな波長が虹に見られるさまざまな色に対応します。
水分子は、より長い波長、つまり赤、オレンジ、黄色、および緑に到達する光をよりよく吸収します。 それで、 青だけが残り、長さは短くなります。 青い光は吸収されにくいので、より深いところまで届き、水が青く見えます。 それは物理学についてです。 しかし、海の色に最も大きな影響を与えるのは植物プランクトンと呼ばれる小さな微生物であるため、生物学も重要です。
海の色に影響を与える生物学的プロセス
多くの場合、針よりも小さいこれらの単細胞藻類は、緑色の色素を使用しています 太陽のエネルギーを取り込み、水と二酸化炭素を有機成分に変換します それは彼らの体を構成します。 この光合成を通して、彼らは私たち人間が消費する酸素の約半分を生成する責任があります。
本質的に、植物プランクトンは可視スペクトルの赤と青の電磁放射を吸収しますが、緑を反射します。これは、植物プランクトンが生息する水が緑に見える理由を説明しています。 海の色を決定することは、単なる美的運動ではありません。
科学者たちは1978年以来、衛星の助けを借りて海を監視してきました。画像には美的価値がありますが、別の目的にも役立ちます。 汚染と植物プランクトンの研究に使用できます。 これらのXNUMXつの元素の量の変化、およびそれらがどれだけ増加または減少するかは、地球温暖化の兆候を提供する可能性もあります。 海面に植物プランクトンが多いほど、大気からより多くの二酸化炭素が捕獲されます。 しかし、科学者はどのようにして海と海の色を決定するのでしょうか？
科学的研究
最も広く使用されている手法は、水からの可視光の強度を測定するための機器を備えた衛星の使用を含みます。 海面近くの太陽光のほとんどは、浮遊粒子によって捕らえられます。 残りは水によく吸収または分散されます。 しかし、光の約10％が大気圏に跳ね返り、場合によっては衛星に跳ね返ります。これにより、この光の量が測定されます。 スペクトルの緑または青に見られます。 コンピューターはこのデータを使用して、水中のクロロフィルの量を推定します。 海の色の研究もより重要な結果をもたらしました。
昨年、米国の研究者は次のことを示す研究を発表しました 世界の海洋のクロロフィルレベルは、1998年から2012年の間に変化しました。 この研究では傾向は見られませんでしたが、衛星によって記録された色の変化は、クロロフィルレベルが北半球の一部で低下し、南半球の一部で上昇したことを示しました。
これにより、海水温の上昇により「海洋砂漠」と呼ばれる海の低クロロフィル地域が拡大していると考える人もいます。 しかし、地球温暖化が海洋の植物プランクトンレベルにどのように影響するかを示すのに十分なデータがまだないという人もいます。植物プランクトンは15年以上のサイクルで自然に変化する可能性があります。
いくつかの研究は、科学者が結論を出すために40年以上にわたって海の色を監視する必要があることを示唆しています。 そうして初めて、海の色が変化したかどうか、そしてどの程度変化したかを判断することができます。 したがって、人間が既存のプランクトンのレベル、したがって炭素循環に何らかの影響を及ぼしているかどうかを知ること。
2100年の海は何色になりますか？
海洋温暖化は、海洋循環と地表に上昇する深層水の部分を変化させます。 植物プランクトンには光（そのエネルギー）と栄養素が必要です。 これらの栄養素のほとんどは深部から来ています。 温暖化によって引き起こされた変化により、表面に到達する栄養素が少なくなるため、植物プランクトンは海の多くの場所で減少する可能性があります。
海の色は、太陽光線が水の組成とどのように相互作用するかによって異なります。 また、水分子は青を除くほとんどすべての太陽光を吸収します。 そのため、青が反映されます。
一方、海には水だけでなく、植物や微生物などの有機物もあります。 一例として、植物プランクトンがあります。これには、植物が食物を作るために必要な緑色の太陽光吸収色素であるクロロフィルが含まれています。 また、植物プランクトンが反射する光のほとんどは緑色です。 海の多くの部分が緑の色合いを持っているのはこのためです。
しかし、海が暖かくなるにつれて、 一部の植物プランクトンは絶滅する可能性があり、他の植物プランクトンは繁栄する可能性があり、さらに他の植物プランクトンは別の地域に移動する可能性があります。 温度も植物プランクトンの成長速度に影響を与えます。 温水に適応した種の中には、冷水に適応した他の種よりも速いものがあります。 したがって、より暖かい水域では、より多くの栄養素が存在する可能性があるため、水を着色する海洋微生物群集の組成、数、および分布には地域差があります。
彼らが進化を研究するために使用したモデルの色 植物プランクトンの変化を予測するために使用されています、地元の藻類の異常発生や海洋酸性化など。
この情報で、海の色とそれがどのような要因に依存しているかについてもっと知ることができることを願っています。