Există atât de multe întrebări despre ocean. Este un mister aproape la fel de mare ca spațiul cosmic, chiar dacă este mult mai aproape și mai accesibil pentru noi. Din fericire, știm răspunsurile la unele dintre misterele care înconjoară oceanul. De exemplu, de ce oceanul este albastru …?
Lumina roșie, cea portocalie, cea galbenă și cea verde au fiecare lungimi de undă lungi și mai puțină energie și sunt absorbite atunci când lovesc suprafața apei. Lumina albastră, indigo și violet au lungimi de undă mai scurte și mai multă energie și pot trece dincolo de suprafața apei, devenind împrăștiate și rămânând vizibile ochilor noștri. Acesta este motivul pentru care vedem oceanul ca albastru.
Dacă ar fi să scoți apă din ocean cu mâinile sau într-un pahar, ai vedea că nu este de fapt albastră. Apa oceanului este incoloră, la fel ca apa potabilă, cu excepția cazului în care este murdară cu sedimente și alte materiale solide. Deci, adevărata întrebare este de ce oceanul pare a fi albastru atunci când este privit ca un întreg corp de apă.
De ce oceanul pare să fie albastru?
Aspectul albastru al oceanului este rezultatul luminii de la soare care interacționează cu apa oceanului. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică spune că „Oceanul acționează ca un filtru al soarelui”. Pentru a înțelege corect acest lucru, trebuie să știți despre spectrul luminii vizibile.
Spectrul de lumină vizibilă
Există un întreg spectru de radiații electromagnetice care ajung pe pământ de la soare. Include raze gamma, radiații infraroșii, raze X, microunde etc. Cu toate acestea, ochii noștri nu pot vedea decât o porțiune mică din acest spectru – porțiunea cunoscută sub numele de spectrul luminii vizibile.
Lumina se măsoară în funcție de lungimea de undă. Lungimea de undă este distanța de la un vârf de undă la următorul sau de la un val de undă la următorul. Lumina vizibilă are o lungime de undă cuprinsă între 380 nanometri și 700 nanometri.
Lumina vizibilă este percepută ca albă, dar este de fapt alcătuită din șapte culori diferite. Aceste culori sunt absorbite, refractate și reflectate diferit de diferite obiecte sau medii (cum ar fi apa), de aceea vedem aceste lucruri în culori diferite.
Pe spectrul electromagnetic, diferitele tipuri de radiații sunt listate în ordinea lungimii de undă descrescătoare, deci enumerăm și culorile spectrului luminii vizibile în ordinea lungimii de undă descrescătoare. Această ordine este roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violet.
Relația dintre lungimea de undă a luminii, frecvența și energia
Lungimea de undă este legată de frecvență, iar frecvența este legată de energie. Cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât frecvența este mai mare. Frecvențele mai mari echivalează cu mai multă energie. Aceasta înseamnă că lumina cu lungimi de undă mai mici (și, astfel, cu o frecvență mai mare) are mai multă energie.
Cum face relația dintre lungimea de undă a luminii, frecvența și energia să dea oceanului nuanța albastră?
Lumina roșie, portocalie, galbenă și verde, cu lungimi de undă mai lungi și frecvențe mai mici, au cantități mai mici de energie. Astfel, acestea sunt absorbite de apă aproape imediat când ating suprafața apei.
Lumina cu mai multă energie (lungimi de undă mai mici), precum albastrul, indigo și violetul din spectrul luminii vizibile, este capabilă să pătrundă suprafața apei și să călătorească mai departe, devenind împrăștiată și rămânând vizibilă ochilor noștri. Astfel, percepem culoarea oceanului ca fiind albastră.
De ce este oceanul albastru închis în unele locuri?
Acum, oceanul nu are o culoare albastră uniformă. Există părți ale oceanului care sunt de un albastru mai închis. De ce asta?
Oceanul este albastru mai închis în unele locuri din cauza adâncimii apei din acele locuri. Pe măsură ce lumina călătorește din ce în ce mai mult în adâncurile oceanului, din ce în ce mai multă lumină este absorbită.
Chiar și albastrul începe să fie absorbit, iar nuanța mai deschisă, cu lungimile lor de undă mai mari, vor fi absorbite mai întâi, lăsând lumina albastră mai închisă să continue mai departe și făcând oceanele să pară ca având o culoare albastru mai închisă.
În cele din urmă, pe măsură ce călătorește din ce în ce mai adânc, toată lumina vizibilă va fi absorbită, iar apa oceanului apare negru.
De ce este oceanul albastru deschis în unele locuri?
Ați văzut imagini ale frumoaselor litorale mediteraneene cu oceanele lor turcoaz. Ce face ca aceste oceane să fie mai deschise la culoare? Adâncimea apei din acele locații joacă un rol?
Adâncimea joacă un rol important în zonele în care oceanul pare albastru deschis. Dar are, de asemenea, legătură cu faptul că, în aceste locuri, există adesea foarte puțină materie suspendată în apă, iar solul oceanului este alcătuit din rocă albă sau nisip alb.
Lumina lovește apa, iar lumina roșie este absorbită în timp ce undele cu lungimi mai scurte, albastre, pătrund și sunt împrăștiate. Cu toate acestea, culoarea luminii este intensificată pentru ochii noștri, pe măsură ce undele de lumină sunt reflectate din nou de fundul alb al oceanului.
Ce altceva afectează culoarea oceanului?
Culoarea oceanului este, de asemenea, afectată de ceea ce este suspendat în apă. Când razele de lumină lovesc materia, acestea sunt absorbite, împrăștiate și reflectate. Am vorbit deja despre cum se întâmplă acest lucru atunci când lumina lovește particulele de apă, dar oceanul este plin de tot felul de alte materii.
Când există mult sediment în apă, în special în apropierea suprafeței apei, undele de lumină roșie, portocalie și galbenă pot fi reflectate de aceste particule înainte de a fi absorbite și vedeți oceanul într-o culoare maro murdară.
În ocean, există microorganisme numite fitoplancton, care poate afecta culoarea percepută a apei oceanului. Dar cum?
Fitoplanctonul este format din creaturi fotosintetizante care conțin clorofilă. Clorofila este un pigment care absoarbe toate undele luminoase, cu excepția celor verzi. Este același pigment care face plantele verzi.
Deci, atunci când aceste microorganisme sunt suficient de aproape de suprafața apei, încât lumina verde nu a fost încă absorbită (lumina verde se deplasează mai departe decât lumina roșie), atunci lumina albastră este absorbită chiar de fitoplancton, iar lumina verde este reflectată înapoi.
Oceanele verzi pot fi cheia schimbărilor climatice
Oamenii de știință sunt de fapt foarte interesați de părțile verzi ale oceanului sau, mai exact, sunt interesați de fitoplanctonul din aceste zone.
Datorită fotosintezei, fitoplanctonul consumă dioxid de carbon din atmosferă și eliberează oxigen. Mai puțin dioxid de carbon din aer contracarează efectul de seră și scade temperatura atmosferei.
Așadar, analizând fitoplanctonul din părțile verzi ale oceanului, oamenii de știință pot prezice schimbările de mediu.
Ce culori puteți vedea de sub suprafața oceanului?
Potrivit Exploring Our Fluid Earth, scafandrii de adâncime percep majoritatea creaturilor și formațiunilor în diverse nuanțe de albastru sau negru, dar atunci când o lumină albă strălucește direct asupra lor, ele devin colorate în diferite nuanțe.
Acest lucru se datorează faptului că numai lumina albastră de la soare ajunge în mod natural la aceste lucruri, dar când îndreptați o lumină albă, spectrul complet vizibil ajunge la ele, iar adevăratele lor culori sunt reflectate înapoi în ochii noștri.
Unele creaturi de adâncime sunt adaptate pentru a utiliza modul în care lumina este absorbită și împrăștiată de apa oceanului în avantajul lor. Multe dintre aceste creaturi sunt nuanțe de roșu și maro. Cu toate acestea, la adâncimea la care trăiesc, nu există unde de lumină roșie care să le poată atinge. Deci, în loc să pară roșu aprins, arată negru și sunt astfel capabili să se ascundă mai bine de prada sau prădătorii lor.
Concluzie
Apa oceanului nu este albastră, dar oceanul ca întreg corp de apă pare a fi albastru, deoarece undele de lumină roșie cu energie redusă sunt absorbite de ocean. În schimb, undele de lumină albastră de mare energie pătrund și sunt împrăștiate de aceasta, rămânând vizibile ochilor noștri.
Cu cât oceanul este mai adânc, cu atât mai multă lumină este absorbită pe măsură ce se deplasează mai jos, iar apa oceanului va apărea albastru intens. În unele zone, cum ar fi Marea Mediterană, rocile albe și nisipul de pe fundul oceanului reflectă lumina înapoi, făcând apa să pară nuanțe strălucitoare de albastru deschis și turcoaz.
Prezența sedimentelor în apa oceanului poate provoca o nuanță maro a oceanului, iar prezența fitoplanctonului poate face ca oceanul să pară verde.
Cât de uimitoare este această planetă pe care ajungem să o numim acasă?
Te-ar putea interesa şi: Tipuri de telescoape
