دلیل شفاف تر بودن آب برخی سواحل

قدم زدن در کنار ساحل و تماشای آب شفاف و فیروزه ای رنگ تجربه ای دل انگیز است. اما چرا همه سواحل این طور نیستند و آب برخی دیگر کدر یا خاکستری به نظر می رسد؟ این تفاوت رنگ و شفافیت که گاهی اوقات به اشتباه ناشی از آلودگی تصور می شود در واقع نتیجه مجموعه ای از پدیده های طبیعی و فاکتورهای محیطی پیچیده است. درک این عوامل به ما کمک می کند تا زیبایی و تنوع بی نظیر اقیانوس ها و دریاها را بهتر بشناسیم و دلیل این همه تفاوت بصری را درک کنیم.

فاکتورهای درونی آب

رنگ و شفافیت آب دریاها تا حد زیادی به آنچه در درون آن وجود دارد بستگی دارد. ذرات معلق مواد معدنی حل شده و موجودات میکروسکوپی مانند فیتوپلانکتون ها نقش کلیدی ایفا می کنند. آب خالص بی رنگ است اما وقتی نور خورشید به آن می تابد مولکول های آب نور قرمز را جذب کرده و نور آبی را پراکنده می کنند به همین دلیل آب دریاها اغلب آبی دیده می شود. هرچه آب عمیق تر و خالص تر باشد آبی تر به نظر می رسد.

وجود ذرات معلق مانند رسوبات شن و ماسه ریز یا بقایای موجودات دریایی باعث پراکندگی نور در جهات مختلف می شود و می تواند رنگ آب را تغییر دهد یا آن را کدر کند. فیتوپلانکتون ها که موجودات فتوسنتز کننده هستند دارای کلروفیل هستند که نور سبز را بازتاب می دهد. از این رو آب هایی که غنی از فیتوپلانکتون هستند بیشتر مایل به سبز دیده می شوند تا آبی.

رنگ آب به سلامت اقیانوس بر می گردد

رنگ و شفافیت آب می تواند تا حدی نشان دهنده وضعیت اکوسیستم دریایی باشد. آب های کدرتر اغلب غنی تر از مواد مغذی هستند و به همین دلیل می توانند جمعیت های بزرگتری از فیتوپلانکتون و سایر موجودات دریایی را در خود جای دهند. این آب ها از نظر بیولوژیکی فعال تر و پربارتر هستند حتی اگر از نظر ظاهری به اندازه آب های شفاف چشم نواز نباشند.

با این حال تغییرات ناگهانی یا شدید در رنگ آب مانند شکوفایی جلبکی مضر (Harmful Algal Bloom) می تواند نشانه ای از عدم تعادل اکولوژیکی یا آلودگی باشد. پس در حالی که کدورت طبیعی معمولاً نشان دهنده اکوسیستم پر جنب و جوش است تغییرات غیرعادی رنگ نیازمند بررسی دقیق تر است تا سلامت واقعی اقیانوس مشخص شود.

تاثیرات تغییرات آب و هوایی

تغییرات آب و هوایی می توانند به روش های مختلف بر رنگ و شفافیت آب دریاها تأثیر بگذارند. افزایش دما می تواند الگوهای جریان های اقیانوسی را تغییر دهد و بر پدیده هایی مانند بالا آمدن آب سرد از عمق (upwelling) تأثیر بگذارد که این خود باعث جابجایی مواد مغذی و رسوبات می شود و شفافیت آب را تغییر می دهد.

افزایش شدت طوفان ها نیز می تواند منجر به هم خوردن بیشتر رسوبات کف دریا و افزایش کدورت آب در مناطق ساحلی شود. همچنین تغییرات دما و شیمیایی آب می تواند بر رشد و پراکندگی فیتوپلانکتون ها تأثیر بگذارد و در نتیجه رنگ آب را دستخوش تغییر کند.

چرخش اسپینی زمین

چرخش زمین به واسطه نیروی کوریولیس بر حرکت جریان های بزرگ اقیانوسی تأثیر می گذارد. این نیرو باعث انحراف جریان ها در نیمکره شمالی به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ می شود. این چرخش در مقیاس بزرگ به شکل گیری جریان های اقیانوسی منجر می شود که آب را در سراسر کره زمین جابجا می کنند.

یکی از پیامدهای این چرخش پدیده بالا آمدن آب (Upwelling) در برخی سواحل غربی قاره ها است. در این پدیده آب های سطحی گرم تر به سمت دریا رانده شده و آب های سردتر و غنی از مواد مغذی از اعماق جایگزین آن ها می شوند. این آب های عمقی اغلب حاوی رسوبات بیشتری هستند و باعث کاهش شفافیت و تغییر رنگ آب ساحلی می شوند.

علت تفاوت رنگ دریاها

تفاوت رنگ بین دریاها و اقیانوس ها نتیجه ترکیبی از عوامل مختلف است. عمق آب یکی از این عوامل است؛ آب های عمیق تر نور را بیشتر جذب می کنند و آبی تر به نظر می رسند در حالی که آب های کم عمق تر رنگ کف دریا یا رسوبات موجود در آن را منعکس می کنند.

میزان و نوع ذرات معلق از جمله رسوبات و فیتوپلانکتون ها تاثیر بسزایی در رنگ نهایی دارند. آب های با رسوبات زیاد کدر یا قهوه ای به نظر می رسند در حالی که آب های غنی از فیتوپلانکتون مایل به سبز می شوند. همچنین میزان شوری و دمای آب نیز می تواند بر چگالی و توانایی حمل ذرات معلق تاثیر بگذارد.

علت آبی یا گل آلود بودن آب دریاها

آبی بودن آب دریا عمدتاً به دلیل جذب انتخابی نور توسط مولکول های آب است. مولکول های آب طول موج های بلندتر نور (قرمز نارنجی زرد) را جذب می کنند و طول موج های کوتاه تر (آبی) را پراکنده می کنند. این پدیده در حجم های بزرگ آب مانند اقیانوس ها به وضوح دیده می شود و باعث می شود آب آبی به نظر برسد.

گل آلود یا کدر بودن آب ناشی از وجود مقادیر زیادی ذرات معلق است. این ذرات می توانند شامل رسوبات (گل و لای شن و ماسه ریز) مواد آلی تجزیه شده یا تراکم بالای موجودات میکروسکوپی مانند فیتوپلانکتون ها باشند. این ذرات نور را به جای جذب یا پراکندگی انتخابی در تمام جهات پراکنده می کنند و باعث می شوند آب شیری قهوه ای خاکستری یا سبز کدر به نظر برسد.

راز واقعی 2 اقیانوسی که به هم می رسند امّا مخلوط نمی شوند

تصاویری که گاهی نشان می دهند آب دو اقیانوس (مانند اقیانوس اطلس و آرام یا آب های قطبی و گرم تر) در یک خط مشخص به هم می رسند اما ظاهراً مخلوط نمی شوند اغلب باعث شگفتی می شوند. این پدیده یک «راز» نیست بلکه نمایشی بصری از تفاوت در ویژگی های فیزیکی آب است. آب ها در نهایت مخلوط می شوند اما این مرزهای ظاهری نشان دهنده مناطقی هستند که اختلاف چگالی دما یا شوری بین دو توده آب وجود دارد.

این تفاوت ها باعث می شوند که اختلاط آب ها در این نواحی کندتر صورت گیرد و یک مرز موقت ایجاد شود. این مرزها که به نام هایی مانند جبهه اقیانوسی شناخته می شوند مناطق مهمی از نظر بیولوژیکی هستند زیرا تجمع مواد مغذی و پلانکتون ها در آن ها می تواند حیات دریایی را جذب کند.

دلایلی متفاوت از مخلوط نشدن آب اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام

اختلاف در چگالی عامل اصلی ایجاد مرزهای ظاهری بین توده های آب مختلف است. چگالی آب دریا تحت تأثیر دما و شوری قرار دارد. آب سردتر و شورتر چگال تر است. وقتی آب های اقیانوس اطلس و آرام (یا هر دو توده آب متفاوت دیگر) با ویژگی های متفاوت به هم می رسند اختلاف چگالی مانع از اختلاط فوری آن ها می شود و باعث می شود آب چگال تر به زیر آب کم چگال تر فرو رود یا در کنار آن باقی بماند.

جریان های بزرگ اقیانوسی نیز در حفظ این مرزها نقش دارند. جریان های قدرتمند می توانند توده های آب با ویژگی های متمایز را در مسیرهای خاصی هدایت کنند و باعث شوند که آن ها برای مدت طولانی تری در کنار هم باقی بمانند قبل از اینکه فرآیندهای کندتر اختلاط مولکولی و توربولانس باعث ترکیب نهایی آن ها شود.

چرا آب خزر کدر است و لی خلیج فارس شفاف؟

تفاوت در شفافیت آب دریای خزر و خلیج فارس به چندین عامل مرتبط با ویژگی های جغرافیایی و هیدرولوژیکی آن ها برمی گردد. دریای خزر بزرگترین دریاچه آب شور جهان است و توسط چندین رودخانه بزرگ از جمله رودخانه پرآب ولگا تغذیه می شود. این رودخانه ها مقادیر عظیمی رسوب مواد آلی و مواد مغذی را وارد دریا می کنند.

ورود این حجم بالای رسوبات و مواد مغذی باعث افزایش کدورت آب به ویژه در مناطق نزدیک به دهانه رودخانه ها و همچنین افزایش رشد فیتوپلانکتون ها می شود که شفافیت آب را کاهش می دهد. خلیج فارس در مقابل یک خلیج کم عمق است که به اقیانوس هند متصل است. ورودی رودخانه ای بزرگ به نسبت حجم آب آن کمتر است و تبادل آب با اقیانوس باز به شفافیت آن کمک می کند. همچنین نوع رسوبات کف و فعالیت بیولوژیکی ممکن است در این دو پهنه آبی متفاوت باشد که بر شفافیت نهایی آب تأثیر می گذارد.

چرا آب بعضی سواحل شفاف تر از بقیه است؟

شفافیت آب سواحل به عواملی مانند میزان رسوبات معلق نوع کف دریا (ماسه صخره مرجان) حضور موجودات میکروسکوپی مانند فیتوپلانکتون ها و الگوهای جریان های آبی که رسوبات را جابجا می کنند بستگی دارد.

چه عواملی بر شفافیت آب دریاها تاثیر می گذارند؟

عوامل اصلی شامل میزان و نوع رسوبات غلظت فیتوپلانکتون ها عمق آب شوری و دما (که بر چگالی و ته نشینی ذرات اثر می گذارند) و پدیده هایی مانند بالا آمدن آب سرد از عمق (Upwelling) هستند.

آیا سلامت اقیانوس بر رنگ آب آن موثر است؟

بله سلامت اکوسیستم دریایی می تواند بر رنگ آب تأثیر بگذارد. آب های غنی از حیات میکروسکوپی (مانند فیتوپلانکتون ها) ممکن است سبزتر یا کدرتر به نظر برسند که نشانه ای از بهره وری بیولوژیکی است البته تغییرات ناگهانی رنگ می تواند نشانه مشکل باشد.

دلیل اصلی تفاوت رنگ آب دریاها و اقیانوس ها چیست؟

تفاوت رنگ ناشی از ترکیب پدیده های فیزیکی (جذب و پراکندگی نور توسط مولکول های آب و ذرات معلق) و عوامل بیولوژیکی (حضور فیتوپلانکتون ها) است که در مناطق مختلف جغرافیایی و عمق های متفاوت نتایج بصری متنوعی ایجاد می کنند.

چرا آب بعضی اقیانوس ها با هم مخلوط نمی شود؟

آب اقیانوس ها در نهایت مخلوط می شود اما تفاوت در دما شوری و چگالی بین توده های آبی مختلف می تواند باعث ایجاد مرزهای ظاهری شود که در آن ها اختلاط کندتر صورت می گیرد و آب ها برای مدتی متمایز به نظر می رسند.

تفاوت شفافیت آب دریای خزر و خلیج فارس به چه علت است؟

دریای خزر به دلیل دریافت مقادیر زیاد رسوب و مواد مغذی از رودخانه های بزرگ و حجم آب کمتر نسبت به اقیانوس ها معمولاً کدرتر است. خلیج فارس به دلیل اتصال به اقیانوس باز و ورودی رودخانه ای کمتر نسبت به حجمش شفافیت بیشتری دارد.