Pengalaman kita sendiri memberitahu kita bahawa warna laut boleh berubah secara mendadak mengikut masa dan tempat: daripada hijau kebiruan kepada hijau sangat terang kepada biru tua, kelabu dan coklat. Ternyata perubahan warna lautan adalah hasil gabungan faktor fizikal dan biologi.
Dalam artikel ini kami menerangkan secara terperinci apa warna laut, apa yang bergantung padanya dan mengapa kita melihatnya dalam satu cara atau yang lain.
warna laut
Air tulen, sudah tentu, tidak berwarna. Tetapi walaupun begitu, jika kita melihat kedalaman yang tidak mudah dicapai oleh cahaya, ia kelihatan biru tua. Mata manusia mengandungi sel-sel yang boleh mengesan sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang antara 380 dan 700 nanometer. Dalam julat ini, panjang gelombang yang berbeza sepadan dengan warna berbeza yang kita lihat dalam pelangi.
Molekul air lebih baik menyerap cahaya yang mencapai panjang gelombang yang lebih panjang, iaitu merah, oren, kuning, dan hijau. Kemudian, hanya tinggal biru dan panjangnya lebih pendek. Memandangkan cahaya biru kurang berkemungkinan untuk diserap, ia mencapai kedalaman yang lebih dalam, menjadikan air kelihatan biru. Ia mengenai fizik. Tetapi biologi juga penting, kerana mikrob kecil yang dipanggil fitoplankton yang mempunyai kesan terbesar pada warna lautan.
Proses biologi yang mempengaruhi warna laut
Selalunya lebih kecil daripada jarum, alga bersel tunggal ini menggunakan pigmen hijau untuk menangkap tenaga matahari, menukar air dan karbon dioksida kepada komponen organik yang membentuk tubuh mereka. Melalui fotosintesis ini, mereka bertanggungjawab untuk menghasilkan kira-kira separuh daripada oksigen yang kita makan manusia.
Pada asasnya, fitoplankton menyerap sinaran elektromagnet merah dan biru dalam spektrum yang boleh dilihat, tetapi memantulkan warna hijau, yang menjelaskan mengapa perairan yang mereka diami kelihatan hijau. Menentukan warna lautan bukan sekadar latihan estetik.
Para saintis telah memantau lautan dengan bantuan satelit sejak 1978, dan walaupun imej itu mempunyai nilai estetik, ia mempunyai tujuan lain: boleh digunakan untuk mengkaji pencemaran dan fitoplankton. Perubahan dalam jumlah kedua-dua unsur ini, dan berapa banyak ia meningkat atau berkurang, juga boleh memberikan tanda-tanda pemanasan global. Lebih banyak fitoplankton terdapat di permukaan laut, lebih banyak karbon dioksida ditangkap dari atmosfera. Tetapi bagaimana saintis menentukan warna laut dan lautan?
Kajian ilmiah
Teknik yang paling banyak digunakan melibatkan penggunaan satelit dengan instrumen untuk mengukur keamatan cahaya yang boleh dilihat daripada air. Kebanyakan cahaya matahari berhampiran permukaan laut ditangkap oleh zarah bawaan udara. Selebihnya diserap dengan baik atau tersebar di dalam air. Tetapi kira-kira 10 peratus cahaya melantun kembali ke atmosfera dan mungkin kembali ke satelit, yang mengukur berapa banyak cahaya ini ia ditemui dalam spektrum hijau atau biru. Komputer menggunakan data ini untuk menganggarkan jumlah klorofil dalam air. Kajian tentang warna lautan juga memberikan hasil yang lebih penting.
Tahun lepas, penyelidik AS menerbitkan satu kajian menunjukkan itu Tahap klorofil di lautan dunia berubah antara 1998 dan 2012. Tiada trend dilihat dalam kajian itu, tetapi perubahan warna yang direkodkan oleh satelit menunjukkan bahawa paras klorofil jatuh di bahagian hemisfera utara dan meningkat di bahagian selatan.
Ini telah menyebabkan sesetengah orang percaya bahawa kawasan rendah klorofil di lautan yang dikenali sebagai "padang pasir marin" berkembang disebabkan oleh peningkatan suhu laut. Tetapi ada yang mengatakan belum ada data yang mencukupi untuk menunjukkan bagaimana pemanasan global mempengaruhi paras fitoplankton di lautan, yang boleh berubah secara semula jadi dalam kitaran 15 tahun atau lebih.
Beberapa kajian mencadangkan bahawa saintis perlu memantau warna laut selama lebih daripada 40 tahun untuk membuat kesimpulan. Hanya selepas itu kita akan dapat menentukan sama ada dan sejauh mana warna lautan telah berubah. Oleh itu untuk mengetahui sama ada manusia mempunyai pengaruh ke atas tahap plankton sedia ada, dan oleh itu pada kitaran karbon.
Apakah warna laut pada tahun 2100?
Pemanasan lautan mengubah peredaran lautan dan bahagian air dalam yang naik ke permukaan. Fitoplankton memerlukan cahaya (tenaganya) dan nutrien. Kebanyakan nutrien ini datang dari dalam. Perubahan yang disebabkan oleh pemanasan telah menyebabkan lebih sedikit nutrien yang sampai ke permukaan, jadi fitoplankton berkemungkinan berkurangan di banyak bahagian lautan.
Warna laut bergantung kepada bagaimana sinaran matahari berinteraksi dengan komposisi air. Juga, molekul air menyerap hampir semua cahaya matahari kecuali biru, jadi biru terpantul.
Sebaliknya, bukan sahaja air di lautan, tetapi juga tumbuhan, mikroorganisma dan bahan organik lain. Satu contoh ialah fitoplankton, yang mengandungi klorofil, pigmen hijau yang menyerap cahaya matahari yang diperlukan oleh tumbuhan untuk membuat makanan. Selain itu, kebanyakan cahaya yang dipantulkan oleh fitoplankton berwarna hijau. Atas sebab inilah banyak bahagian lautan mempunyai warna hijau.
Namun, apabila lautan panas, sesetengah fitoplankton mungkin pupus, yang lain mungkin berkembang, dan yang lain mungkin berhijrah ke kawasan yang berbeza. Suhu juga mempengaruhi kadar pertumbuhan fitoplankton. Sesetengah spesies yang disesuaikan dengan air suam adalah lebih cepat daripada yang lain yang disesuaikan dengan air sejuk. Jadi, di kawasan dengan perairan yang lebih panas, mungkin terdapat lebih banyak nutrien, jadi akan terdapat variasi serantau dalam komposisi, bilangan, dan taburan komuniti mikrob marin yang mewarnai air.
Warna model yang mereka gunakan untuk mengkaji evolusi telah digunakan untuk meramalkan perubahan dalam fitoplankton, seperti mekar alga tempatan atau pengasidan lautan.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang warna laut dan faktor apa yang bergantung padanya.