De nuvarande mönstren i sydvästra Indiska oceanen sett av SeaWiFS -satelliten. Tillsammans med näringsämnen från vulkaniska öar och avrinning av sjöfågel och sälguano från regn, vi ser höga koncentrationer av klorofyll och fytoplankton, som tonar vattnet grönt på sina ställen. SeaWiFS Någon som stirrar ut på havet från Maine -kusten ser mycket olika nyanser än någon som kisar till havet från en solig strand på en grekisk ö. Så varför kommer havet i så många nyanser av blått?
För det första, som NASAs oceanograf Gene Carl Feldman påpekar, "Havets vatten är inte blått, kusten är klar. Färgen på havsytan är till största delen baserad på djup, vad som finns i det och vad som finns under det. "
Ett glas vatten kommer, självklart, framträder tydligt när synligt ljus passerar genom det med liten eller ingen hinder. Men om en vattenmassa är tillräckligt djup så reflekteras inte ljuset från botten, det verkar blått. Grundläggande fysik förklarar varför:Ljus från solen består av ett spektrum av olika våglängder. De längre våglängderna ser ut för våra ögon som de röda och apelsinerna, medan de kortare visas blåa och gröna. När solens ljus träffar havet, den interagerar med vattenmolekyler och kan absorberas eller spridas. Om inget finns i vattnet förutom vattenmolekyler, ljus med kortare våglängder är mer benägna att träffa något och sprida, att få havet att se blått ut. Ju längre, röda delar av solljus, under tiden, absorberas nära ytan.
Djupet och havsbotten påverkar också om ytan ser mörk mörkblå ut, som i delar av Atlanten, eller kastar ett safirliknande skimmer som på tropiska platser. "I Grekland, vattnet är denna vackra turkosa färg eftersom botten antingen är vit sand eller vita stenar, "Feldman förklarar." Det som händer är att ljuset släcks och blått ljus går ner, träffar botten och reflekterar sedan tillbaka så att du gör den här vackra ljusblå färgen i vattnet. "
Och så är det faktum att havet sällan är klart, men det vimlar istället av små växt- och djurliv eller fylls med suspenderat sediment eller föroreningar. Oceanografer övervakar havets färg när läkare läser sina patienters vitala tecken. Färg som ses på havets yta speglar vad som händer på dess stora djup.
Feldman, som är baserad vid NASA Goddard Space Flight Center i Maryland, studerar bilder som tagits av SeaWiFS Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) satellit, lanserades 1997. Från sin abborre, mer än 400 miles (644 kilometer) ovanför jorden, satelliten fångar Van Gogh-liknande virvlar i havets färger. Mönstren är inte bara fascinerande, men de speglar också var sediment och avrinning kan få vatten att se en tråkig brun färg ut och där mikroskopiska växter, kallas växtplankton, samlas i näringsrika vatten, tonar den ofta grönt.
Växtplankton använder klorofyll för att fånga upp energi från solen för att omvandla vatten och koldioxid till de organiska föreningarna. Genom denna process, kallas fotosyntes, växtplankton genererar ungefär hälften av syret vi andas. Medan de flesta växtplankton ger havsvatten en grön nyans, vissa lånar det gult, rödaktig eller brun nyans, Säger Feldman.
Hav med höga koncentrationer av växtplankton kan se blågrön till grön ut, beroende på densitet. Grönaktigt vatten låter kanske inte tilltalande, men som Feldman säger, "Om det inte vore för växtplankton hade vi inte varit här." Växtplankton fungerar som basen för livsmedelsbanan och den primära matkällan för zooplankton, som är små djur som äts av fisk. Fisken äts sedan av större djur som valar och hajar.
Det är när haven blir förorenade av avrinning som mängden växtplankton kan eskalera till ohälsosamma nivåer. Växtplankton matar på föroreningarna, blomstra och dö, sjunker till botten för att sönderdelas i en process som tömmer syre från vattnet.
Under de senaste 50 åren har havszoner med utarmat syre har mer än fyrdubblats till ett område som är ungefär lika stort som Europeiska unionen, eller 1, 728, 099 kvadratkilometer (4, 475, 755 kvadratkilometer), enligt en studie som publicerades i januari 2018 i tidskriften Science. En del av orsaken kan vara en ökning av havstemperaturen på grund av klimatförändringar eftersom varmare vatten stöder mindre syre. I kustområden, växtplanktonblommor misstänks vara orsaken. Växtplankton kan fungera som basen i havets näringskedja, men som Feldman säger, "För mycket av det goda är inte bra."
På en karta på Feldmans kontorsvägg finns en markör som visar var det finns få mänskliga störningar och havsvatten är kanske det tydligaste på planeten. I denna region, utanför påskön i sydöstra Stilla havet, vattnet är djupt och anmärkningsvärt klart på grund av sitt läge mitt i en gigantisk oceanisk gyre, eller stor cirkulär ström. Dess centrala läge betyder att det blandas minimalt med havsskikt och näringsämnen pressas inte upp från djupbotten. Vattnets renhet här, i kombination med dess djup får havet här en djupare indigo än kanske någon annanstans.
"Ljuset går bara ner, ner, ner; det finns inget som avvisar det, "Feldman säger, "Här är den djupaste blå du någonsin kommer att se."
Nu är det intressantEn bakterieslag som kallas Synechococcus cyanobacteria har förmågan att justera sin färg för att matcha olika våglängder av ljus över världens hav. Dessa bakterier utnyttjar ljus för att fånga upp koldioxid från luften och producera energi. Som forskning publicerad 12 februari, 2018 i Proceedings of the National Academy of Sciences visade, bakterierna innehåller gener som ger dem den kameleontliknande förmågan att ändra sin färg för att överleva i vatten av valfri färg och för att maximera deras förmåga att bearbeta det omgivande ljuset runt dem.
Ursprungligen publicerat:29 mar, 2018
