Denizlere rengini veren nedir?

Nic Fleming / BBC Future

Denizlerin ve okyanusların rengi yere ve zamana göre değişir; kimi zaman turkuaz, kimi zaman açık yeşil, lacivert, mavi, gri ve hatta kahverengi bile olabilir. Oysa denizin mavi olduğunu öğrenerek büyürüz. Peki neden değişkendir bu renk? Bunda fizik ve biyolojinin etkili olduğu biliniyor.

Saf su renksizdir. Fakat derin suda ışık deniz tabanından ansımadığı için koyu mavi bir renk alır. Bunun ardında temel fizik nedenleri vardır.

İnsan gözü 380-700 nanometre arası dalga boyundaki elektromanyetik ışınımı algılayabiliyor. Bu aralıktaki farklı dalga boyları gökkuşağında gördüğümüz farklı renklere tekabül ediyor.

Kısa dalga mavi

Su molekülleri uzun dalga halinde gelen kırmızı, turuncu, sarı ve yeşil ışığı daha iyi emiyor. Mavi ise daha kısa dalga boyuna sahip olduğu için kalıyor. Yani mavi ışığın emilme olasılığı daha az olduğu için daha derinlere inip derin suların mavi görünmesine neden oluyor.

Kısa dalgada ışık daha dağınık olup farklı yönlere sapabiliyor. Böylece sudan gözlerimize doğru geri tepip denizin mavi görünmesini sağlıyor.

Fakat suyun saflığı her yerde aynı değil. İçindeki parçacıklar ışığın daha da dağılmasına neden oluyor. Nehirlerden denize taşınan veya rüzgar ve dalgalarla deniz dibinden yükselen kum ve balçık sahildeki suyun rengini etkiler.Ayrıca su içinde çürüyen bitkiler yeşil, sarı ve kahverengi gibi renkleri de ekleyerek tabloyu daha da karmaşık hale getiriyor.

Bu işin fizik yanı; bir de biyolojik yanı var. Aslında deniz rengi üzerinde en büyük etkiyi bitki planktonu adı verilen minik organizmalar yaratıyor.

İğne ucu büyüklüğündeki bu tek hücreli su yosunları, güneşten enerji elde etmek için yeşil klorofil pigmentlerini kullanıyor ve suyu ve karbondioksiti vücutlarını oluşturan organik bileşimlere dönüştürüyor. Soluduğumuz oksijenin yarısını işte su yosunlarının bu fotosentezi yoluyla elde ediyoruz.

Bitki planktonları, gözle görülebilen ışık spektrumunun kırmızı ve mavi kısımlarındaki elektromanyetik ışınımı emer, ama yeşili yansıtır. Bu organizmaların yoğun olduğu denizlerin daha yeşil görünmesinin nedeni budur.

‘Kızıl gelgit'

Bilim insanları okyanusların rengini 1978'den bu yana uydular aracılığıyla gözlemliyor. Bu çalışmaların ürünü olan fotoğraflar oldukça çarpıcı ve okyanuslarda helezonlar halindeki mavi ve yeşil renkleri sergiliyor. Bu fotoğraflar, okyanuslardaki kirlilik ve su bitkisi dağılımını gözlemek açısından önemli veriler sunuyor.

Su bitkileri, sıcaklık ve besin seviyesi gibi çevredeki en ufak değişikliklere hızla çoğalarak yanıt verebiliyor. Öyle ki sayıları bir günde iki katına çıkabiliyor.

Denizlerdeki beslenme zincirinin en altında yer alan bu canlıların sayısının artması tüm ekosistem açısından önemli sonuçlar doğuran etkilerde bulunuyor. Su bitkileri nüfusunun ve dağılımının değişmesi bilim insanları için de çevresel uyarılar içerir aslında. Bu canlılar ne kadar geniş alanlarda varlık gösteriyorsa atmosferden de o kadar fazla karbondioksit emiliyor demektir.

Karbondioksit ise en önemli sera gazıdır ve ne kadar çok su bitkileri sayesinde organik maddeye dönüşüp onlar öldüğünde de okyanus dibini boylarsa küresel ısınma tehlikesi de o kadar azalacaktır.

Okyanus renklerindeki değişim, ‘kızıl gelgit' olarak da bilinen zararlı su yosunu çiçeklerine de işaret ediyor olabilir.

Bazı planktonlar balıkların, kuşların ve memelilerin ölmesine insanların da hastalanmasına yol açan toksinler üretebiliyor.

Uydularla izlemek

Peki araştırmacılar deniz ve okyanusların renk değişimlerini nasıl gözlemliyor?

Bu gözlemler, sudan yansıyan görünür ışığın yoğunluğunu ölçen uydular yoluyla yapılıyor. Güneş ışınlarının büyük bölümü deniz yüzeyine ulaşıncaya kadar havadaki parçacıklar nedeniyle dağılıyor. Geri kalanı ise suda emiliyor ya da dağılıyor. Fakat yüzde 10'luk bir kısmı sudan geri atmosfere dağılıyor. İşte uydular bu ışıktaki yeşil ve mavi spektrum oranını ölçüyor. Bu veriler bilgisayara yüklenerek su altında ne kadar klorofil olduğu tespit edilmeye çalışılıyor.

1998-2012 yılları arasında okyanuslardaki klorofil seviyesinin nasıl değiştiğine dair yayımlanan bir araştırmada, dünya çapında belirgin bir eğilim görülmediği, fakat kuzey yarıküredeki bazı okyanuslarda klorofil seviyesinin düştüğü, güneyde ise arttığı ortaya çıktı.

Bazıları bu verileri, deniz suyu sıcaklığındaki artış nedeniyle "okyanus çölleri”nin genişlemesi olarak yorumluyor. Bazıları ise su bitkileri nüfusundaki azalmayı küresel ısınmaya bağlayacak yeterli veri olmadığını, 15 yılda bir bu bitkilerde doğal bir dalgalanma görülebildiğini belirtiyor. Bu değişikliklerin uydular vasıtasıyla 40 yıl süreyle izlenmesi sonucu okyanuslardaki bitki örtüsü üzerinde küresel ısınmanın herhangi bir etkisi olup olmadığının tespit edilebileceği ileri sürülüyor.

Bu makalenin İngilizce aslını BBC Earth'te okuyabilirsiniz.

Dergideki diğer makalelere buradan ulaşabilirsiniz.