I modelli attuali dell'Oceano Indiano sudoccidentale visti dal satellite SeaWiFS. Insieme alle sostanze nutritive dei suoli vulcanici dell'isola e al deflusso di uccelli marini e guano di foche dalla pioggia, vediamo alte concentrazioni di clorofilla e fitoplancton, che colorano l'acqua di verde in alcuni punti. SeaWiFS

Qualcuno che guarda l'oceano dalla costa del Maine vede tonalità molto diverse rispetto a qualcuno che strizza gli occhi al mare da una spiaggia assolata su un'isola greca. Allora perché l'oceano ha così tante sfumature di blu?

Prima di tutto, come sottolinea l'oceanografo della NASA Gene Carl Feldman, "L'acqua dell'oceano non è blu, è chiaro. Il colore della superficie dell'oceano per la maggior parte si basa sulla profondità, cosa c'è dentro e cosa c'è sotto."

Un bicchiere d'acqua lo farà, Certo, appare chiaro quando la luce visibile lo attraversa senza ostruzioni. Ma se un corpo d'acqua è abbastanza profondo che la luce non viene riflessa dal fondo, appare blu. La fisica di base spiega perché:la luce del sole è composta da uno spettro di diverse lunghezze d'onda. Le lunghezze d'onda più lunghe appaiono ai nostri occhi come i rossi e gli arancioni, mentre quelli più corti appaiono blu e verdi. Quando la luce del sole colpisce l'oceano, interagisce con le molecole d'acqua e può essere assorbito o disperso. Se non c'è niente nell'acqua tranne le molecole d'acqua, la luce di lunghezze d'onda più corte ha maggiori probabilità di colpire qualcosa e disperdersi, facendo apparire l'oceano blu. Il più a lungo, porzioni rosse di luce solare, nel frattempo, vengono assorbiti vicino alla superficie.

La profondità e il fondo dell'oceano influenzano anche se la superficie appare di un blu scuro scuro, come in alcune parti dell'Atlantico, o proietta un luccichio simile allo zaffiro come nei luoghi tropicali. "In Grecia, l'acqua è di questo bel colore turchese perché il fondo è sabbia bianca o rocce bianche, " Feldman spiega. "Quello che succede è che la luce scende e la luce blu scende, colpisce il fondo e poi si riflette di nuovo in modo da creare questo bellissimo colore azzurro nell'acqua."

Il colore riflette la salute dell'oceano

E poi c'è il fatto che l'oceano è raramente limpido, ma è invece brulicante di minuscole piante e animali o pieno di sedimenti sospesi o contaminanti. Gli oceanografi monitorano il colore dell'oceano mentre i medici leggono i segni vitali dei loro pazienti. Il colore visto sulla superficie dell'oceano riflette ciò che sta accadendo nelle sue vaste profondità.

Feldman, che ha sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA nel Maryland, studia le immagini riprese dal satellite Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), lanciato nel 1997. Dal suo trespolo, più di 400 miglia (644 chilometri) sopra la Terra, il satellite cattura i turbinii di Van Gogh dei colori dell'oceano. I modelli non sono solo affascinanti, ma riflettono anche dove i sedimenti e il deflusso possono far apparire l'acqua di un colore marrone opaco e dove le piante microscopiche, chiamato fitoplancton, raccogliere in acque ricche di sostanze nutritive, spesso colorandolo di verde.

Il fitoplancton utilizza la clorofilla per catturare l'energia del sole per convertire l'acqua e l'anidride carbonica in composti organici. Attraverso questo processo, chiamata fotosintesi, il fitoplancton genera circa la metà dell'ossigeno che respiriamo. Mentre la maggior parte del fitoplancton conferisce all'acqua dell'oceano una tinta verde, alcuni gli prestano un giallo, tinta rossastra o marrone, dice Feldman.

Gli oceani con alte concentrazioni di fitoplancton possono apparire dal blu-verde al verde, a seconda della densità. L'acqua verdastra potrebbe non sembrare attraente, ma come dice Feldman, "Se non fosse per il fitoplancton non saremmo qui". Il fitoplancton funge da base della rete alimentare e fonte primaria di cibo per lo zooplancton, che sono piccoli animali mangiati dai pesci. I pesci vengono poi mangiati da animali più grandi come balene e squali.

È quando gli oceani vengono inquinati dal deflusso che la quantità di fitoplancton può aumentare fino a livelli insalubri. Il fitoplancton si nutre degli inquinanti, fiorire e morire, affondando sul fondo per decomporsi in un processo che impoverisce l'ossigeno dall'acqua.

L'effetto del cambiamento climatico

Negli ultimi 50 anni, le zone oceaniche con ossigeno impoverito sono più che quadruplicate fino a raggiungere un'area grande più o meno come l'Unione europea, o 1, 728, 099 miglia quadrate (4, 475, 755 chilometri quadrati), secondo uno studio pubblicato nel gennaio 2018 sulla rivista Science. Parte della causa potrebbe essere un aumento della temperatura dell'oceano dovuto ai cambiamenti climatici poiché l'acqua più calda supporta meno ossigeno. Nelle zone costiere, si sospetta che la causa siano le fioriture di fitoplancton. Il fitoplancton può servire come base della catena alimentare oceanica, ma come dice Feldman, "Troppo di una cosa buona non è una buona cosa."

Su una mappa sul muro dell'ufficio di Feldman c'è un indicatore che mostra dove c'è poca interferenza umana e l'acqua dell'oceano è forse la più limpida del pianeta. In questa regione, al largo della costa dell'Isola di Pasqua nell'Oceano Pacifico sudorientale, l'acqua è profonda e straordinariamente limpida grazie alla sua posizione nel mezzo di un gigantesco vortice oceanico, o grande corrente circolare. La sua posizione centrale significa che c'è una miscelazione minima degli strati oceanici e le sostanze nutritive non vengono spinte verso l'alto dal fondo profondo. La purezza dell'acqua qui, insieme alla sua profondità, l'oceano qui appare di un indaco più profondo che forse altrove.

"La luce continua a scendere, fuori uso, fuori uso; non c'è niente che lo fa rimbalzare indietro, "Feldman dice, "Ecco il blu più profondo che tu abbia mai visto."

Ora è interessante

Una specie di batteri chiamata Synechococcus cianobatteri ha la capacità di regolare il suo colore in modo che corrisponda a diverse lunghezze d'onda della luce negli oceani del mondo. Questi batteri sfruttano la luce per catturare l'anidride carbonica dall'aria e produrre energia. Come la ricerca pubblicata il 12 febbraio, 2018 negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ha mostrato, i batteri contengono geni che conferiscono loro la capacità camaleontica di alterare il loro colore per sopravvivere in acque di qualsiasi colore e massimizzare la loro capacità di elaborare la luce ambientale che li circonda.

Pubblicato originariamente:29 marzo 2018

Domande frequenti sul colore dell'oceano

Perché gli oceani hanno colori diversi?

L'acqua è un liquido limpido. Ma se un corpo d'acqua è abbastanza profondo che la luce non viene riflessa dal fondo, appare blu. Anche la profondità e il fondo dell'oceano influiscono sul fatto che la superficie appaia di un blu scuro o di un azzurro chiaro.

Quali colori mescoli per creare il blu oceano?

Il colore blu oceano è ottenuto attraverso un mix dei colori cobalto, ftalo e verde.

Perché alcuni mari sono blu e altri verdi?

Gli oceani appaiono blu perché la luce solare si disperde attraverso le molecole. La luce del sole è composta da uno spettro di diverse lunghezze d'onda. Le lunghezze d'onda più lunghe appaiono ai nostri occhi come i rossi e gli arancioni, mentre quelli più corti appaiono blu e verdi. Quando la luce del sole colpisce l'oceano, interagisce con le molecole d'acqua e può essere assorbito o disperso. Se non c'è niente nell'acqua tranne le molecole d'acqua, la luce di lunghezze d'onda più corte ha maggiori probabilità di colpire qualcosa e disperdersi, facendo apparire l'oceano blu. Quando l'acqua nell'oceano appare verde, di solito è un segno di alghe microscopiche nell'acqua. Le alghe crescono vicino alla superficie dell'oceano e possono dare sfumature di verde.

Perché alcune parti del mare sono più scure?

In acque profonde, i raggi del sole sono interamente assorbiti dalle particelle presenti nell'acqua stessa, poiché i sedimenti si trovano in fondo all'oceano. Così, le parti più profonde dell'oceano hanno una tonalità più scura.