Propria noastră experiență ne spune că color del mar se poate schimba dramatic cu timpul și locul: de la verde albăstrui la verde foarte deschis la albastru închis, gri și maro. Se dovedește că schimbările în culoarea oceanului sunt rezultatul unei combinații de factori fizici și biologici.
În acest articol vă explicăm în detaliu care este culoarea mării, de ce depinde aceasta și de ce o vedem într-un fel sau altul.
culoarea mării
Apa pură este, desigur, incoloră. Dar chiar și așa, dacă ne uităm la adâncimi la care lumina nu ajunge ușor, ea pare albastru închis. Ochiul uman conţine celule care poate detecta radiațiile electromagnetice cu lungimi de undă cuprinse între 380 și 700 nanometri. În acest interval, diferite lungimi de undă corespund diferitelor culori pe care le vedem în curcubeu.
Moleculele de apă absorb mai bine lumina care atinge lungimi de undă mai mari, și anume roșu, portocaliu, galben și verde. Apoi, rămâne doar albastru și lungimea este mai scurtă. Deoarece lumina albastră este mai puțin probabil să fie absorbită, ea ajunge la adâncimi mai adânci, făcând ca apa să pară albastră. Este vorba de fizică. Dar și biologia contează, deoarece microbii minusculi numiți fitoplancton sunt cei care au cel mai mare impact asupra culorii oceanului.
Procese biologice care afectează culoarea mării
Adesea mai mici decât un ac, aceste alge unicelulare folosesc pigmenți verzi pentru a capta energia solară, transformând apa și dioxidul de carbon în componente organice care alcătuiesc corpurile lor. Prin această fotosinteză, ei sunt responsabili pentru producerea de aproximativ jumătate din oxigenul pe care îl consumăm noi, oamenii.
În esență, fitoplanctonul absorb radiația electromagnetică roșie și albastră în spectrul vizibil, dar reflectă verde, ceea ce explică de ce apele în care locuiesc par verzi. Determinarea culorii oceanului nu este doar un exercițiu estetic.
Oamenii de știință monitorizează oceanele cu ajutorul sateliților din 1978 și, deși imaginile au valoare estetică, ele servesc unui alt scop: poate fi folosit pentru a studia poluarea și fitoplanctonul. Modificările cantităților acestor două elemente și cât de mult cresc sau scad, pot oferi, de asemenea, semne de încălzire globală. Cu cât există mai mult fitoplancton pe suprafața mării, cu atât mai mult dioxid de carbon este captat din atmosferă. Dar cum determină oamenii de știință culoarea mărilor și oceanelor?
Studii științifice
Cea mai utilizată tehnică presupune utilizarea sateliților cu instrumente pentru măsurarea intensității luminii vizibile din apă. Cea mai mare parte a luminii solare de lângă suprafața mării este captată de particulele din aer. Restul este bine absorbit sau dispersat în apă. Dar aproximativ 10% din lumină revine în atmosferă și, eventual, înapoi la satelit, care măsoară cât de mult din această lumină se gaseste in verdele sau albastrul spectrului. Calculatoarele folosesc aceste date pentru a estima cantitatea de clorofilă din apă. Studiul culorii oceanului a dat, de asemenea, rezultate mai importante.
Anul trecut, cercetătorii americani au publicat un studiu care arată acest lucru Nivelurile de clorofilă din oceanele lumii s-au schimbat între 1998 și 2012. Nu s-au observat tendințe în studiu, dar schimbările de culoare înregistrate de sateliți au arătat că nivelurile de clorofilă au scăzut în anumite părți ale emisferei nordice și au crescut în părți din sud.
Acest lucru i-a făcut pe unii să creadă că regiunile oceanului cu conținut scăzut de clorofilă cunoscute sub numele de „deșerturi marine” se extind din cauza creșterii temperaturii mării. Unii spun însă că nu există încă suficiente date care să arate modul în care încălzirea globală afectează nivelurile fitoplanctonului din oceane, care s-ar putea schimba în mod natural în cicluri de 15 ani sau mai mult.
Unele studii sugerează că oamenii de știință ar trebui să monitorizeze culoarea oceanului timp de mai mult de 40 de ani pentru a trage concluzii. Abia atunci vom putea determina dacă și în ce măsură s-a schimbat culoarea oceanului. Prin urmare, să știm dacă oamenii au vreo influență asupra nivelurilor de plancton existent și, prin urmare, asupra ciclului carbonului.
Ce culoare va fi marea în anul 2100?
Încălzirea oceanelor modifică circulația oceanului și porțiunea de apă adâncă care se ridică la suprafață. Fitoplanctonul are nevoie de lumină (energia sa) și de nutrienți. Majoritatea acestor nutrienți provin din adâncuri. Schimbările cauzate de încălzire au dus la mai puțini nutrienți care ajung la suprafață, astfel încât fitoplanctonul este probabil să scadă în multe părți ale oceanului.
Culoarea mării depinde de modul în care razele soarelui interacționează cu compoziția apei. De asemenea, moleculele de apă absorb aproape toată lumina soarelui, cu excepția albastrei, deci albastrul este reflectat.
Pe de altă parte, nu există doar apă în ocean, ci și plante, microorganisme și alte materii organice. Un exemplu este fitoplanctonul, care conține clorofilă, un pigment verde, care absoarbe lumina soarelui, de care plantele au nevoie pentru a face hrana. De asemenea, cea mai mare parte a luminii reflectate de fitoplancton este verde. Din acest motiv, multe părți ale oceanului au o nuanță verde.
Cu toate acestea, pe măsură ce oceanele se încălzesc, unele fitoplancton pot dispărea, altele pot prospera, iar altele pot migra în diferite regiuni. Temperatura afectează și rata de creștere a fitoplanctonului. Unele specii adaptate la apa caldă sunt mai rapide decât altele care sunt adaptate la apa rece. Deci, în zonele cu ape mai calde, pot exista mai mulți nutrienți, astfel încât vor exista variații regionale în compoziția, numărul și distribuția comunităților microbiene marine care colorează apa.
Culorile modelului pe care l-au folosit pentru a studia evoluția au fost folosite pentru a prezice schimbările în fitoplancton, cum ar fi înflorirea locală de alge sau acidificarea oceanelor.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre care este culoarea mării și de ce factori depinde.