Naša vlastná skúsenosť nám hovorí, že farba mora sa môže dramaticky meniť s časom a miestom: od modrastých zelených cez veľmi svetlé zelené až po tmavo modré, sivé a hnedé. Ukazuje sa, že zmeny farby oceánov sú výsledkom kombinácie fyzikálnych a biologických faktorov.
V tomto článku podrobne vysvetľujeme, aká je farba mora, na čom závisí a prečo ju vidíme tak či onak.
farba mora
Čistá voda je samozrejme bezfarebná. Ale aj tak, ak sa pozrieme do hĺbok, ktoré svetlo len tak ľahko nedosiahne, javí sa ako tmavomodré. Ľudské oko obsahuje bunky, ktoré dokáže detekovať elektromagnetické žiarenie s vlnovými dĺžkami medzi 380 a 700 nanometrami. V rámci tohto rozsahu zodpovedajú rôzne vlnové dĺžky rôznym farbám, ktoré vidíme v dúhe.
Molekuly vody lepšie absorbujú svetlo, ktoré dosahuje dlhšie vlnové dĺžky, konkrétne červenú, oranžovú, žltú a zelenú. potom zostala len modrá a dĺžka je kratšia. Keďže je menej pravdepodobné, že sa modré svetlo absorbuje, dostane sa do hlbších hĺbok, vďaka čomu sa voda javí ako modrá. Ide o fyziku. Ale dôležitá je aj biológia, pretože práve drobné mikróby nazývané fytoplanktón majú najväčší vplyv na farbu oceánu.
Biologické procesy, ktoré ovplyvňujú farbu mora
Tieto jednobunkové riasy často menšie ako ihla používajú zelené pigmenty zachytávať slnečnú energiu, premieňať vodu a oxid uhličitý na organické zložky ktoré tvoria ich telá. Prostredníctvom tejto fotosyntézy sú zodpovedné za produkciu asi polovice kyslíka, ktorý my ľudia spotrebujeme.
Fytoplanktón v podstate absorbuje červené a modré elektromagnetické žiarenie vo viditeľnom spektre, ale odráža zelené, čo vysvetľuje, prečo sa vody, ktoré obývajú, javia ako zelené. Určenie farby oceánu nie je len estetické cvičenie.
Vedci monitorujú oceány pomocou satelitov už od roku 1978 a hoci snímky majú estetickú hodnotu, slúžia inému účelu: možno použiť na štúdium znečistenia a fytoplanktónu. Zmeny v množstve týchto dvoch prvkov a ich nárast alebo pokles môžu tiež poskytnúť príznaky globálneho otepľovania. Čím viac fytoplanktónu je na hladine mora, tým viac oxidu uhličitého sa zachytáva z atmosféry. Ako však vedci určujú farbu morí a oceánov?
Vedecké štúdie
Najpoužívanejšia technika zahŕňa použitie satelitov s prístrojmi na meranie intenzity viditeľného svetla z vody. Väčšinu slnečného žiarenia v blízkosti morskej hladiny zachytávajú vzdušné častice. Zvyšok je dobre absorbovaný alebo rozptýlený vo vode. Ale asi 10 percent svetla sa odrazí späť do atmosféry a možno späť do satelitu, ktorý meria, koľko tohto svetla nachádza sa v zelenej alebo modrej časti spektra. Počítače používajú tieto údaje na odhadovanie množstva chlorofylu vo vode. Štúdium farby oceánu tiež poskytlo dôležitejšie výsledky.
Minulý rok americkí vedci zverejnili štúdiu, ktorá to dokazuje Hladiny chlorofylu vo svetových oceánoch sa v rokoch 1998 až 2012 zmenili. Štúdia nezaznamenala žiadne trendy, ale farebné zmeny zaznamenané satelitmi ukázali, že hladiny chlorofylu klesli v častiach severnej pologule a vzrástli v častiach južnej.
To viedlo niektorých k presvedčeniu, že oblasti oceánu s nízkym obsahom chlorofylu známe ako „morské púšte“ sa rozširujú v dôsledku zvyšujúcej sa teploty mora. Niektorí však tvrdia, že zatiaľ nie je dostatok údajov, ktoré by ukázali, ako globálne otepľovanie ovplyvňuje hladiny fytoplanktónu v oceánoch, ktoré by sa mohli prirodzene meniť v cykloch 15 a viac rokov.
Niektoré štúdie naznačujú, že vedci by na vyvodenie záverov museli sledovať farbu oceánov viac ako 40 rokov. Až potom budeme môcť určiť, či a do akej miery sa zmenila farba oceánu. Preto vedieť, či ľudia majú nejaký vplyv na hladiny existujúceho planktónu, a teda na uhlíkový cyklus.
Akú farbu bude mať more v roku 2100?
Otepľovanie oceánov mení cirkuláciu oceánov a časť hlbokej vody, ktorá stúpa na povrch. Fytoplanktón potrebuje svetlo (jeho energiu) a živiny. Väčšina týchto živín pochádza z hĺbky. Zmeny spôsobené otepľovaním viedli k tomu, že na povrch sa dostáva menej živín, takže fytoplanktón pravdepodobne v mnohých častiach oceánu ubúda.
Farba mora závisí od toho, ako slnečné lúče interagujú so zložením vody. Molekuly vody tiež absorbujú takmer všetko slnečné svetlo okrem modrej, takže modrá sa odráža.
Na druhej strane v oceáne nie je len voda, ale aj rastliny, mikroorganizmy a iné organické látky. Jedným príkladom je fytoplanktón, ktorý obsahuje chlorofyl, zelený pigment pohlcujúci slnečné svetlo, ktorý rastliny potrebujú na výrobu potravy. Tiež väčšina svetla odrazeného fytoplanktónom je zelená. Z tohto dôvodu majú mnohé časti oceánu zelený odtieň.
Ako sa však oceány otepľujú, niektorý fytoplanktón môže vyhynúť, iný môže prosperovať a ďalší môže migrovať do iných oblastí. Teplota tiež ovplyvňuje rýchlosť rastu fytoplanktónu. Niektoré druhy prispôsobené teplej vode sú rýchlejšie ako iné, ktoré sú prispôsobené studenej vode. Takže v oblastiach s teplejšou vodou môže byť viac živín, takže budú existovať regionálne rozdiely v zložení, počte a distribúcii morských mikrobiálnych spoločenstiev, ktoré farbia vodu.
Farby modelu, ktorý použili na štúdium evolúcie sa použili na predpovedanie zmien vo fytoplanktóne, ako sú miestne kvitnutia rias alebo acidifikácia oceánov.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o tom, aká je farba mora a od akých faktorov závisí.