Vår egen erfaring forteller oss at fargen på havet kan endre seg dramatisk med tid og sted: fra blågrønne til veldig lyse grønne til mørkeblå, grå og brune. Det viser seg at endringer i havfarge er et resultat av en kombinasjon av fysiske og biologiske faktorer.
I denne artikkelen forklarer vi i detalj hva fargen på havet er, hva den avhenger av og hvorfor vi ser den på en eller annen måte.
fargen på havet
Rent vann er selvfølgelig fargeløst. Men likevel, hvis vi ser på dybder som lyset ikke lett når, ser det mørkeblått ut. Det menneskelige øyet inneholder celler som kan oppdage elektromagnetisk stråling med bølgelengder mellom 380 og 700 nanometer. Innenfor dette området tilsvarer forskjellige bølgelengder de forskjellige fargene vi ser i regnbuen.
Vannmolekyler absorberer bedre lys som når lengre bølgelengder, nemlig rødt, oransje, gult og grønt. Deretter, kun blått gjenstår og lengden er kortere. Siden blått lys er mindre sannsynlig å bli absorbert, når det dypere dybder, noe som får vannet til å se blått ut. Det handler om fysikk. Men biologi er også viktig, fordi det er de bittesmå mikrobene kalt planteplankton som har størst innvirkning på fargen på havet.
Biologiske prosesser som påvirker fargen på havet
Disse encellede algene er ofte mindre enn en nål og bruker grønne pigmenter å fange opp solens energi, konvertere vann og karbondioksid til organiske komponenter som utgjør kroppene deres. Gjennom denne fotosyntesen er de ansvarlige for å produsere omtrent halvparten av oksygenet som vi mennesker forbruker.
Planteplankton absorberer i hovedsak rød og blå elektromagnetisk stråling i det synlige spekteret, men reflekterer grønt, noe som forklarer hvorfor vannet de bor i ser grønt ut. Å bestemme fargen på havet er ikke bare en estetisk øvelse.
Forskere har overvåket havene ved hjelp av satellitter siden 1978, og selv om bildene har estetisk verdi, tjener de et annet formål: kan brukes til å studere forurensning og planteplankton. Endringer i mengden av disse to elementene, og hvor mye de øker eller reduseres, kan også gi tegn på global oppvarming. Jo mer planteplankton det er på havoverflaten, jo mer karbondioksid fanges opp fra atmosfæren. Men hvordan bestemmer forskerne fargen på hav og hav?
Vitenskapelige studier
Den mest brukte teknikken innebærer bruk av satellitter med instrumenter for å måle intensiteten av synlig lys fra vann. Det meste av sollyset nær havoverflaten fanges opp av luftbårne partikler. Resten er godt absorbert eller dispergert i vann. Men omtrent 10 prosent av lyset spretter tilbake til atmosfæren og muligens tilbake til satellitten, som måler hvor mye av dette lyset den finnes i det grønne eller blått i spekteret. Datamaskiner bruker disse dataene til å beregne mengden klorofyll i vannet. Studiet av fargen på havet ga også viktigere resultater.
I fjor publiserte amerikanske forskere en studie som viser det Klorofyllnivået i verdenshavene endret seg mellom 1998 og 2012. Ingen trender ble sett i studien, men fargeendringer registrert av satellitter viste at klorofyllnivået falt i deler av den nordlige halvkule og økte i deler av sør.
Dette har fått noen til å tro at områder med lavt klorofyllnivå i havet kjent som "marine ørkener" utvider seg på grunn av økende havtemperaturer. Men noen sier at det ennå ikke er nok data til å vise hvordan global oppvarming påvirker planteplanktonnivået i havene, som kan endre seg naturlig i sykluser på 15 år eller mer.
Noen studier tyder på at forskere må overvåke havfarge i mer enn 40 år for å trekke konklusjoner. Først da vil vi kunne fastslå om og i hvilken grad fargen på havet har endret seg. Derfor å vite om mennesker har noen innflytelse på nivåene av eksisterende plankton, og derfor på karbonkretsløpet.
Hvilken farge vil havet ha i år 2100?
Havoppvarming endrer havsirkulasjonen og delen av dypt vann som stiger til overflaten. Planteplankton trenger lys (dets energi) og næringsstoffer. De fleste av disse næringsstoffene kommer fra dypet. Endringer forårsaket av oppvarming har ført til at færre næringsstoffer når overflaten, så planteplankton vil sannsynligvis avta i mange deler av havet.
Fargen på havet avhenger av hvordan solens stråler interagerer med vannets sammensetning. Dessuten absorberer vannmolekyler nesten alt sollys bortsett fra blått, så det blå reflekteres.
På den annen side er det ikke bare vann i havet, men også planter, mikroorganismer og annet organisk materiale. Et eksempel er planteplankton, som inneholder klorofyll, et grønt, sollysabsorberende pigment som planter trenger for å lage mat. Dessuten er det meste av lyset som reflekteres av planteplankton grønt. Det er av denne grunn at mange deler av havet har en grønn fargetone.
Men når havene varmes opp, noe planteplankton kan dø ut, andre kan trives, og atter andre kan migrere til forskjellige regioner. Temperaturen påvirker også veksthastigheten til planteplankton. Noen arter tilpasset varmt vann er raskere enn andre som er tilpasset kaldt vann. Så i områder med varmere vann kan det være flere næringsstoffer, så det vil være regionale variasjoner i sammensetningen, antallet og distribusjonen av de marine mikrobielle samfunnene som farger vannet.
Fargene på modellen brukte de for å studere evolusjon har blitt brukt til å forutsi endringer i planteplankton, som lokal algeoppblomstring eller havforsuring.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om hva fargen på havet er og hvilke faktorer det avhenger av.