Nước biển rõ ràng không mang màu xanh. Sắc xanh của đại dương chỉ phản ánh độ sâu, những thành phần tạo thành nước biển nơi đó và những gì ở bên dưới mặt biển.
Nếu có dịp đi du lịch đến các vùng biển khác nhau trên thế giới, chắc hẳn bạn sẽ nhận ra một điều đó là màu nước ở mỗi vùng biển đều khác nhau. Tại sao đại dương lại có nhiều sắc xanh như vậy?
Để trả lời thật nhanh câu hỏi này, nhà hải dương học Gene Carl Feldman của NASA đã chỉ ra rằng: “Nước biển rõ ràng không mang màu xanh. Màu sắc xanh của đại dương chỉ phản ánh độ sâu của vùng nước ở đó, những thành phần tạo thành nước biển nơi đó và những gì ở bên dưới mặt biển".
Nước biển có màu khác nhau ở những nơi khác nhau do nhiều yếu tố. (Ảnh: NASA).
Để giúp bạn hiểu rõ hơn, hãy bắt đầu với một ly nước. Đặt một ly nước trên bàn và bạn sẽ dễ dàng thấy được những thứ ở bên kia của ly, đó là bởi ánh sáng có thể đi xuyên qua mà không bị hoặc bị rất ít vật cản. Nhưng nếu đó không phải là một ly nước, mà là một vùng nước đủ sâu để ánh sáng không thể chạm đến, nó sẽ có màu xanh lam.
Giải thích vật lý cơ bản: Ánh sáng Mặt Trời được tạo thành từ 7 phổ có bước sóng khác nhau mà mắt người nhìn thấy được. Các bước sóng dài hơn có màu đỏ và cam, trong khi màu xanh lam và xanh lục là các bước sóng ngắn hơn. Khi Mặt Trời chiếu sáng xuống đại dương, ánh sáng tương tác với nước biển và bị hấp thụ hoặc phân tán đi mất.
Ảnh vệ tinh chụp Quần đảo Mergui cho thấy sự thay đổi màu nước rõ rệt. (Ảnh: NASA).
Hãy giả dụ nước biển chỉ được cấu thành từ nước thuần khiết, quá trình này sẽ diễn ra như sau: ánh sáng với bước sóng dài là màu đỏ và màu cam sẽ bị hấp thụ gần hết ở bề mặt rồi hết dần ở các lớp nước tiếp theo, trong khi đó ánh sáng với bước sóng ngắn là các màu xanh không bị hấp thụ quá nhiều mà vẫn đi sâu xuống, tán xạ vào nước và khiến nước đại dương mang một màu xanh lam.
Độ sâu và phần đáy đại dương cũng ảnh hưởng đến màu xanh của các đại dương. Lấy ví dụ, Đại Tây Dương có màu xanh sẫm rất đậm nhưng biển ở các vùng khí hậu nhiệt đới thì lại có màu xanh sáng như sapphire. “Tại Hy Lạp, nước biển có màu xanh tuyệt đẹp như ngọc vì đáy biển của nó được tạo nên từ cát trắng và đá trắng. Ánh sáng chiếu xuống biển, chạm đến đáy biển rồi phản chiếu lại và tạo nên màu sắc như vậy”, Feldman giải thích.
Màu sắc của biển cũng cho thấy tình trạng của nó
Ngoài sự ảnh hưởng từ độ sâu, đáy biển hay thành phần nước biển, một yếu tố khác gây tác động đến màu nước biển đó chính là “sức khỏe” của đại dương. Đây là yếu tố được biểu thị bởi độ ô nhiễm nước biển, rằng môi trường sống bên trong nó có tốt để những sinh vật biển sinh trưởng hay không.
Trầm tích dọc bờ biển Vịnh Cádiz, Tây Ban Nha. (Ảnh: NASA).
Các nhà hải dương học theo dõi màu sắc của đại dương như bác sĩ theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, và nhận thấy được sự thay đổi này là có mối liên hệ mật thiết với nhau. Những vùng biển bị ô nhiễm mang màu sắc của nước biển khác nhiều so với các vùng biển sạch.
Gene Carl Feldman dành nhiều thời gian để xem ảnh chụp từ vệ tinh SeaWiFS ở độ cao 644km so với mặt đất suốt thời gian từ năm 1997 đến nay. Phần nhiều các bức ảnh thật đẹp, trông như bức họa của Van Gogh. Một số nơi xuất hiện trầm tích, dòng chảy của nó tạo nên màu nâu xỉn; chạy dọc theo dòng trầm tích là các sinh vật phù du nhỏ, chúng sống tập trung ở đây và tạo nên màu xanh lục cho nước biển.
Đảo Cat, Quần đảo Bahamas được chụp từ Trạm Không gian Quốc tế vào năm 2011. (Ảnh: NASA).
“Thực vật phù du sử dụng diệp lục để thu năng lượng từ Mặt Trời và trao đổi carbon dioxide để tạo ra oxy, quá trình này gọi là quang hợp và tạo ra khí thở cho sinh vật biển cùng những động vật trên cạn, trong đó có cả con người. Đây là một yếu tố cho thấy vùng biển khỏe mạnh”, Feldman cho biết.
Màu xanh lục trông như chất bẩn và không mấy thân thiện như màu xanh lam truyền thống của nước, nhưng rõ ràng đó là dấu hiệu cho thấy vùng biển vẫn còn sức sống. Những sinh vật phù du là mồi cho những loài cá lớn hơn, điều này thu hút sự di cư của các loài cá và tạo nên một môi trường sống nhộn nhịp.
Thực vật phù du tạo nên những xoáy biển ở Biển Baltic quanh đảo Gotland của Thụy Điển. (Ảnh: USGS/NASA).
Trong suốt 50 năm qua, những vùng biển không oxy đã tăng diện tích nhanh chóng và mở rộng thành một vùng rộng gấp 4 lần châu Âu (4.475.755 km vuông). Một phần nguyên nhân chính là do sự tăng cao nhiệt độ trong nước biển, dòng nước ấm hơn khiến sinh vật không thể sinh sống và tạo ra oxy.
“Thực vật phù du tuy nhỏ bé nhưng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn của môi trường biển. Nếu chúng không thể sinh sống được, vùng biển đó sẽ không có oxy và dẫn đến việc các loài cá khác sẽ không chuyển đến sinh sống tại đây, từ đó tạo thành một vùng biển chết.
Tại những vùng biển chết, nước biển sẽ mang một màu xanh sẫm rất tối. Ánh sáng Mặt Trời cứ đi thẳng xuống mãi và đến nơi sâu thẳm nhất để rồi mất hút, không có bất cứ dạng sống nào ngăn cản nó trên đường đi, đây có lẽ là màu xanh sâu thẳm và chết chóc nhất mà bạn từng được biết”, Feldman chia sẻ.