science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarom heeft de oceaan verschillende kleuren op verschillende plaatsen?

De huidige patronen van de zuidwestelijke Indische Oceaan zoals gezien door de SeaWiFS-satelliet. Samen met voedingsstoffen van de vulkanische eilandbodems en afvoer van zeevogels en zeehondenguano tegen regen, we zien hoge chlorofyl- en fytoplanktonconcentraties, die het water hier en daar groen kleuren. SeaWiFS

Iemand die vanaf de kust van Maine naar de oceaan staart, ziet heel andere tinten dan iemand die vanaf een zonnig strand op een Grieks eiland naar de zee tuurt. Dus waarom komt de oceaan in zoveel tinten blauw?

Allereerst, zoals NASA-oceanograaf Gene Carl Feldman opmerkt, "Het water van de oceaan is niet blauw, het is duidelijk. De kleur van het oceaanoppervlak is voor het grootste deel gebaseerd op diepte, wat erin zit en wat eronder zit."

Een glas water zal natuurlijk, lijken helder als zichtbaar licht er doorheen gaat met weinig tot geen belemmering. Maar als een watermassa diep genoeg is dat het licht niet door de bodem wordt weerkaatst, het lijkt blauw. Basisfysica verklaart waarom:Licht van de zon bestaat uit een spectrum van verschillende golflengten. De langere golflengten verschijnen voor onze ogen als rood en oranje, terwijl de kortere blauw en groen lijken. Als het zonlicht de oceaan raakt, het interageert met watermoleculen en kan worden geabsorbeerd of verspreid. Als er niets in het water is behalve watermoleculen, licht van kortere golflengten heeft meer kans om iets te raken en te verstrooien, waardoor de oceaan blauw lijkt. Hoe langer, rode delen van zonlicht, In de tussentijd, worden geabsorbeerd nabij het oppervlak.

De diepte en de oceaanbodem beïnvloeden ook of het oppervlak er schemerig donkerblauw uitziet, zoals in delen van de Atlantische Oceaan, of werpt een saffierachtige glans zoals op tropische locaties. "In Griekenland, het water is deze prachtige turquoise kleur omdat de bodem wit zand of witte rotsen is, " legt Feldman uit. "Wat er gebeurt, is dat het licht naar beneden gaat en het blauwe licht naar beneden gaat, raakt de bodem en reflecteert dan weer omhoog zodat je deze prachtige lichtblauwe kleur in het water maakt."

Kleur weerspiegelt de gezondheid van de oceaan

En dan is er het feit dat de oceaan zelden helder is, maar in plaats daarvan wemelt het van het kleine planten- en dierenleven of gevuld met gesuspendeerd sediment of verontreinigingen. Oceanografen volgen de kleur van de oceaan terwijl artsen de vitale functies van hun patiënten lezen. Kleur die op het oppervlak van de oceaan wordt gezien, weerspiegelt wat er in de enorme diepten aan de hand is.

Veldman, die is gebaseerd op het NASA Goddard Space Flight Center in Maryland, bestudeert beelden gemaakt door de Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) satelliet, gelanceerd in 1997. Vanaf de top, meer dan 400 mijl (644 kilometer) boven de aarde, de satelliet legt Van Gogh-achtige wervelingen van de kleuren van de oceaan vast. De patronen zijn niet alleen fascinerend, maar ze weerspiegelen ook waar sediment en afvoer water een doffe bruine kleur kunnen geven en waar microscopisch kleine planten, genaamd fytoplankton, verzamelen in voedselrijk water, vaak groen verven.

Fytoplankton gebruikt chlorofyl om energie van de zon op te vangen om water en koolstofdioxide om te zetten in de organische verbindingen. Door dit proces, fotosynthese genoemd, fytoplankton genereert ongeveer de helft van de zuurstof die we inademen. Terwijl het meeste fytoplankton oceaanwater een groene tint geeft, sommigen lenen het een geel, roodachtige of bruine tint, zegt Veldman.

Oceanen met hoge concentraties fytoplankton kunnen blauwgroen tot groen lijken, afhankelijk van de dichtheid. Groenachtig water klinkt misschien niet aantrekkelijk, maar zoals Feldman zegt, "Zonder fytoplankton zouden we hier niet zijn." Fytoplankton dient als basis van het voedselweb en primaire voedselbron voor zoöplankton, dat zijn kleine dieren die door vissen worden gegeten. De vissen worden dan opgegeten door grotere dieren zoals walvissen en haaien.

Het is wanneer oceanen vervuild raken met afvoer dat de hoeveelheid fytoplankton kan escaleren tot ongezonde niveaus. Fytoplankton voedt zich met de verontreinigende stoffen, bloeien en sterven, zinken naar de bodem om te ontbinden in een proces dat zuurstof uit het water put.

Het klimaatveranderingseffect

In de afgelopen 50 jaar is oceaanzones met uitgeputte zuurstof zijn meer dan verviervoudigd tot een gebied dat ongeveer zo groot is als de Europese Unie, of 1, 728, 099 vierkante mijl (4, 475, 755 vierkante kilometer), volgens een studie gepubliceerd in januari 2018 in het tijdschrift Science. Een deel van de oorzaak kan een stijging van de oceaantemperatuur zijn als gevolg van klimaatverandering, omdat warmer water minder zuurstof ondersteunt. In kustgebieden, fytoplanktonbloei wordt vermoed de oorzaak te zijn. Fytoplankton kan dienen als basis van de oceaanvoedselketen, maar zoals Feldman zegt, "Te veel van het goede is niet goed."

Op een kaart aan de muur van Feldman's kantoor staat een markering die aangeeft waar weinig menselijk ingrijpen is en het oceaanwater misschien wel het helderste ter wereld is. In deze regio, voor de kust van Paaseiland in het zuidoosten van de Stille Oceaan, het water is diep en opmerkelijk helder vanwege de ligging in het midden van een gigantische oceanische werveling, of grote cirkelstroom. Door de centrale ligging is er minimale vermenging van oceaanlagen en worden voedingsstoffen niet vanuit de diepe bodem omhoog geduwd. De zuiverheid van het water hier, in combinatie met zijn diepte maken de oceaan hier een diepere indigo dan misschien ergens anders.

"Het licht blijft maar uitgaan, omlaag, omlaag; er is niets dat het terugkaatst, "Feldman zegt, "Hier is het diepste blauw dat je ooit zult zien."

Dat is nu interessant

Een soort bacterie genaamd Synechococcus cyanobacteriën heeft de mogelijkheid om zijn kleur aan te passen aan verschillende golflengten van licht over de oceanen van de wereld. Deze bacteriën gebruiken licht om koolstofdioxide uit de lucht op te vangen en energie te produceren. Zoals het onderzoek op 12 februari publiceerde, 2018 in de Proceedings van de National Academy of Sciences toonde, de bacteriën bevatten genen die hen het kameleonachtige vermogen geven om hun kleur te veranderen om te overleven in water van elke kleur en om hun vermogen om het omgevingslicht om hen heen te verwerken te maximaliseren.

Oorspronkelijk gepubliceerd:29 maart, 2018

Veelgestelde vragen over de kleur van de oceaan

Waarom hebben oceanen verschillende kleuren?
Water is een heldere vloeistof. Maar als een watermassa zo diep is dat het licht niet door de bodem wordt weerkaatst, het lijkt blauw. De diepte en de oceaanbodem beïnvloeden ook of het oppervlak donkerblauw of lichtblauw lijkt.
Welke kleuren meng je om oceaanblauw te maken?
De kleur oceaanblauw wordt bereikt door een mix van de kleuren kobalt, ftalo en groen.
Waarom zijn sommige zeeën blauw en andere groen?
Oceanen lijken blauw omdat het zonlicht over de moleculen wordt verspreid. Licht van de zon bestaat uit een spectrum van verschillende golflengten. De langere golflengten verschijnen voor onze ogen als rood en oranje, terwijl de kortere blauw en groen lijken. Als het zonlicht de oceaan raakt, het interageert met watermoleculen en kan worden geabsorbeerd of verspreid. Als er niets in het water is behalve watermoleculen, licht van kortere golflengten heeft meer kans om iets te raken en te verstrooien, waardoor de oceaan blauw lijkt. Wanneer het water in de oceaan groen lijkt, het is meestal een teken van microscopisch kleine algen in het water. De algen groeien in de buurt van het oppervlak van de oceaan en kunnen groene tinten geven.
Waarom zijn sommige delen van de zee donkerder?
In diep water, de zonnestralen worden volledig geabsorbeerd door de deeltjes die in het water zelf aanwezig zijn, omdat sedimenten zich ver beneden de oceaan bevinden. Dus, diepere delen van de oceaan hebben een donkerdere tint.