周曉
您或許已經(jīng)從天氣預(yù)報、新聞或者電影等中發(fā)現(xiàn),海洋并不總像課本上說的那樣是蔚藍(lán)的,而是碧綠的、深藍(lán)的或者綠藍(lán)色的……它的顏色在世界各地不盡相同。這是為什么?
正如美國宇航局的海洋學(xué)家吉恩·費爾德曼說的那樣,“海洋表面的顏色大多數(shù)取決于其深淺、底部有什么以及海水里有什么”。
我們往透明玻璃杯里倒入一杯純凈水,然后對它進行觀察,可以很輕易地發(fā)現(xiàn)它是透明的,且光線很容易就穿透它。但海洋沒那么“淺”,它非常非常深,以至于光線到達(dá)海底時已經(jīng)微弱到可以忽略不計,這時海洋就會變成深藍(lán)色。
這其中包含著基本的物理學(xué)原理。來自太陽的可見光由不同的波長的“光”組成,其中較長的波長在我們眼中是紅色、橙色的,較短的波長則是藍(lán)色和綠色。當(dāng)太陽光照射到海洋時,太陽光就與海洋當(dāng)中的水分子相互作用:被吸收或者被散射。
紅光、橙光等較長波長的光,它們幾乎在海洋表面就被水分子給吸收了,而藍(lán)、綠等波長較短的光被水分子散射,并在水分子之間來回“反彈”,加上藍(lán)光的波長比綠光的還要短,從而使海洋呈現(xiàn)出藍(lán)色的樣子。如果海洋的底部較淺,那么被散射的藍(lán)光就觸及底部然后反彈,海洋呈現(xiàn)出的藍(lán)色會是淡藍(lán)色;如果海洋的底部較深,那么海洋會呈現(xiàn)出深藍(lán)色。
除了深淺,海洋底部的顏色也會影響海洋的顏色。例如希臘的淺海,由于它的底部是白色的沙子或巖石,這些沙子或巖石不僅反射藍(lán)光,也會反射綠光,于是那里海洋呈現(xiàn)出的是一種綠藍(lán)混合的碧綠色。
您或許已經(jīng)知道了,海洋里可不只有水分子,還有浮沙和生物,如今的海洋甚至可能還有各種污染物。所以,海洋的顏色有時就相當(dāng)于它的“臉色”,海洋學(xué)家往往利用海洋的臉色來診斷海洋的健康狀況。
那么海洋的顏色為什么能揭示它的健康程度呢?海洋里有顏色不同的浮游植物,這些浮游植物對于海洋、乃至整個生態(tài)系統(tǒng)來說都是至關(guān)重要的。它們利用葉綠素捕獲太陽的能量,然后將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機化合物,從而為海洋提供營養(yǎng),同時它們還會利用海洋里的各種污染物促進自身生長,并保持海洋的健康。
因此,如果某一海洋區(qū)域的污染嚴(yán)重,那么這一區(qū)域的浮游植物會大量繁殖,與此同時,它們還會生產(chǎn)出過量的營養(yǎng)物質(zhì),加上它們本身對水中氧氣的消耗超量,這會加劇海洋環(huán)境的惡化。這時,海洋會呈現(xiàn)出該區(qū)域主流浮游植物的顏色,例如,以綠色浮游植物為主的海洋會顯現(xiàn)出相對鮮艷的綠色,有的海洋甚至還有紅色和褐色,這是因褐藻大量繁殖造成的。
然而如今,不僅僅是海洋環(huán)境污染物,氣候變化也會使海洋臉色變“差”。
從1968年至今,貧氧海洋區(qū)域的面積增加了3倍多,其面積大概有歐洲陸地面積的三分之一。海洋學(xué)家推測這是由于氣候變暖使海洋溫度升高,這使得海洋的環(huán)境更適合浮游植物生存,從而導(dǎo)致浮游植物過量繁殖,并消耗了海洋當(dāng)中大量的氧氣,然后引起海洋的“缺氧”。
綜上所述,不同海洋區(qū)域的顏色各異,其背后原因復(fù)雜多樣,需要引起人類特別關(guān)注和警惕。課本上說海洋是藍(lán)色的,這并非是課本出錯,課本只說了海洋的一種顏色而已。