Lastne izkušnje nam povedo, da barva morja se lahko s časom in krajem dramatično spremeni: od modrikasto zelene do zelo svetlo zelene do temno modre, sive in rjave. Izkazalo se je, da so spremembe v barvi oceana posledica kombinacije fizičnih in bioloških dejavnikov.
V tem članku podrobno razložimo, kakšna je barva morja, od česa je odvisna in zakaj ga vidimo na tak ali drugačen način.
barva morja
Čista voda je seveda brezbarvna. A kljub temu, če pogledamo globine, ki jih svetloba ne doseže zlahka, se zdi temno modra. Človeško oko vsebuje celice, ki lahko zazna elektromagnetno sevanje z valovnimi dolžinami med 380 in 700 nanometri. V tem območju različne valovne dolžine ustrezajo različnim barvam, ki jih vidimo v mavrici.
Molekule vode bolje absorbirajo svetlobo, ki doseže daljše valovne dolžine, in sicer rdečo, oranžno, rumeno in zeleno. potem ostane le modra in dolžina je krajša. Ker je manj verjetno, da se modra svetloba absorbira, doseže globlje globine, zaradi česar je voda videti modra. Gre za fiziko. Toda biologija je pomembna tudi, saj imajo drobni mikrobi, imenovani fitoplankton, največji vpliv na barvo oceana.
Biološki procesi, ki vplivajo na barvo morja
Te enocelične alge, ki so pogosto manjše od igle, uporabljajo zelene pigmente za zajemanje sončne energije, pretvarjanje vode in ogljikovega dioksida v organske sestavine ki sestavljajo njihova telesa. S to fotosintezo so odgovorni za proizvodnjo približno polovice kisika, ki ga ljudje porabimo.
V bistvu fitoplankton absorbira rdeče in modro elektromagnetno sevanje v vidnem spektru, vendar odbija zeleno, kar pojasnjuje, zakaj so vode, ki jih naseljujejo, videti zelene. Določanje barve oceana ni le estetska vaja.
Znanstveniki že od leta 1978 spremljajo oceane s pomočjo satelitov in čeprav imajo slike estetsko vrednost, služijo še enemu namenu: se lahko uporablja za preučevanje onesnaževanja in fitoplanktona. Spremembe v količinah teh dveh elementov in v kolikšni meri se povečajo ali zmanjšajo lahko kažejo tudi znake globalnega segrevanja. Več kot je fitoplanktona na površini morja, več ogljikovega dioksida se zajame iz ozračja. Toda kako znanstveniki določijo barvo morij in oceanov?
Znanstvene študije
Najbolj razširjena tehnika vključuje uporabo satelitov z instrumenti za merjenje intenzivnosti vidne svetlobe iz vode. Večino sončne svetlobe v bližini morske gladine zajamejo delci v zraku. Preostanek se dobro absorbira ali razprši v vodi. Toda približno 10 odstotkov svetlobe se odbije nazaj v ozračje in morda nazaj v satelit, ki meri, koliko te svetlobe najdemo ga v zeleni ali modri barvi spektra. Računalniki uporabljajo te podatke za oceno količine klorofila v vodi. Preučevanje barve oceana je dalo tudi pomembnejše rezultate.
Lani so ameriški raziskovalci objavili študijo, ki to dokazuje Ravni klorofila v svetovnih oceanih so se med letoma 1998 in 2012 spremenile. V študiji niso opazili nobenih trendov, vendar so barvne spremembe, ki so jih zabeležili sateliti, pokazale, da je raven klorofila padla na delih severne poloble in narasla na delih južne.
Zaradi tega nekateri verjamejo, da se oceanske regije z nizko vsebnostjo klorofila, znane kot "morske puščave", širijo zaradi naraščajočih temperatur morja. Toda nekateri pravijo, da še ni dovolj podatkov, ki bi pokazali, kako globalno segrevanje vpliva na ravni fitoplanktona v oceanih, ki bi se lahko naravno spreminjale v ciklih 15 let ali več.
Nekatere študije kažejo, da bi morali znanstveniki spremljati barvo oceana več kot 40 let, da bi lahko sklepali. Šele takrat bomo lahko ugotovili, ali in v kolikšni meri se je spremenila barva oceana. Zato je treba vedeti, ali ljudje vplivajo na raven obstoječega planktona in s tem na cikel ogljika.
Kakšne barve bo morje leta 2100?
Ogrevanje oceana spremeni cirkulacijo oceana in del globoke vode, ki se dviga na površje. Fitoplankton potrebuje svetlobo (njegovo energijo) in hranila. Večina teh hranil prihaja iz globin. Spremembe, ki jih povzroča segrevanje, so privedle do manjše količine hranil, ki je doseglo površino, zato bo fitoplankton verjetno upadal v mnogih delih oceana.
Barva morja je odvisna od interakcije sončnih žarkov s sestavo vode. Prav tako molekule vode absorbirajo skoraj vso sončno svetlobo, razen modre, tako se modra odseva.
Po drugi strani pa v oceanu ni samo voda, ampak tudi rastline, mikroorganizmi in druge organske snovi. En primer je fitoplankton, ki vsebuje klorofil, zeleni pigment, ki absorbira sončno svetlobo, ki ga rastline potrebujejo za pripravo hrane. Poleg tega je večina svetlobe, ki jo odbija fitoplankton, zelena. Zaradi tega imajo številni deli oceana zelen odtenek.
Vendar, ko se oceani segrejejo, nekateri fitoplankton lahko izumrejo, drugi lahko uspevajo, tretji pa se lahko preselijo v druga območja. Temperatura vpliva tudi na hitrost rasti fitoplanktona. Nekatere vrste, prilagojene na toplo vodo, so hitrejše od drugih, ki so prilagojene na hladno vodo. Torej, na območjih s toplejšimi vodami je lahko več hranil, zato bodo regionalne razlike v sestavi, številu in porazdelitvi morskih mikrobnih skupnosti, ki obarvajo vodo.
Barve modela, s katerim so preučevali evolucijo so bili uporabljeni za napovedovanje sprememb v fitoplanktonu, kot je lokalno cvetenje alg ali zakisljevanje oceanov.
Upam, da boste s temi informacijami lahko izvedeli več o tem, kakšna je barva morja in od katerih dejavnikov je odvisna.