Tại sao nước biển có màu sắc khác nhau

Màu sắc nước biển và đại dương có sự thay đổi rõ rệt theo thời gian và địa điểm, từ màu ngọc lam, xanh lá cây cho đến xanh dương, xanh hải quân, xám và nâu. Sự thay đổi này do quá trình thay đổi vật lý và sinh học tạo ra.

Đôi mắt người chứa các tế bào có khả năng phát hiện bức xạ điện từ ở khoảng bước sóng từ 380 đến 700 nanomet. Mỗi bước sóng tương ứng với một màu sắc khác nhau, tương tự như khi chúng ta quan sát cầu vồng.

Phân tử nước hấp thụ ánh sáng Mặt Trời tốt hơn ở những ánh sáng có bước sóng dài như đỏ, cam, vàng và xanh lá cây. Trong khi đó, màu xanh dương có bước sóng ngắn hơn nên ít bị nước hấp thụ. Vì vậy, nó thâm nhập xuống sâu hơn, làm cho những vùng nước sâu trông xanh hơn.

Ngoài ra, ánh sáng có bước sóng ngắn nhiều khả năng bị tán xạ hoặc phản xạ theo các hướng khác nhau từ nước biển tới mắt người quan sát, làm cho biển thường có màu xanh dương.

Cát và bùn có nguồn gốc từ sông đổ ra biển, hoặc từ đáy biển cũng ảnh hưởng đến màu sắc của vùng nước. Khi độ tinh khiết của nước biển thay đổi, các hạt lơ lửng trong nước làm gia tăng sự tán xạ ánh sáng, khiến nước biển trở thành màu xanh lá cây, vàng hoặc nâu.

Thực vật phù du cũng là nguyên nhân sinh học quan trọng hình thành nên màu sắc của nước biển. Chúng là những loại tảo đơn bào sử dụng sắc tố diệp lục để hấp thụ ánh sáng Mặt Trời, chuyển nước và carbon dioxide thành hợp chất hữu cơ cấu tạo nên cơ thể. Thông qua quá trình này, tảo đơn bào chịu trách nhiệm tạo ra khoảng một nửa lượng oxy mà chúng ta hít thở ngày nay.

"Thật hữu ích nếu có thể phân biệt các loại phù du thực vật khác nhau, vì mỗi loại trong số chúng có chức năng khác nhau trong hệ sinh thái, " Venetia Stuart, điều phối viên khoa học tổ chức Màu Đại dương Quốc tế, thành viên của Ủy ban Quan sát Trái Đất (CEOS) nói. "Các vòng các-bon giúp xác định nồng độ khí CO2 trong tương lai, do đó, những thông tin đó có thể dùng trong xác định mô hình biến đổi khí hậu tương lai."

Thực vật phù du hấp thụ bức xạ điện từ trong vùng quang phổ màu đỏ và màu xanh dương, đồng thời phản xạ ánh sáng màu xanh lá cây. Đây là lý do ở những vùng biển chúng phát triển mạnh, nước trông có màu xanh lá cây nhiều hơn.