Dlaczego woda jest niebieska? To pytanie najczęściej słyszą rodzice dzieci w wieku przedszkolnym. Dorośli także szukają odpowiedzi na to pytanie. Ciekawość jest naturalna. W końcu oceany gromadzą ponad 97% wody na Ziemi. Są więc niezwykle ważne dla życia na naszej planecie.
Codziennie mamy kontakt z wodą. Pijąc, biorąc prysznic, czy uprawiając sporty wodne. Woda to też lwia część krajobrazu Polski. Polacy chętnie wypoczywają na Mazurach czy nad Morzem Bałtyckim. Od wiosny do jesieni ogromną popularnością cieszą się też spływy kajakowe polskimi rzekami. Na zdjęciach i pocztówkach woda zazwyczaj jest niebieska. Ile jest w tym prawdy?
Dlaczego woda jest niebieska?
Przez wiele lat ludzie wierzyli, że morza i oceany mają niebieski odcień, ponieważ odbijają błękit nieba. To nie do końca prawda. Najwyższy czas rozprawić się z tym mitem.
Oczywiście powierzchnia wody odbija kolor nieba. Woda może wydawać się niebieska w słoneczny dzień, szara podczas burzy, a nawet przybierać odcienie różu podczas zachodu słońca. Warto jednak zauważyć, że po zanurzeniu pod wodę, niebieski kolor pozostanie. Na zdjęciach satelitarnych morza i oceany także są niebieskie. W takich przypadkach woda nie odbija koloru nieba. Zachodzi inny proces.
Plaża w Mielnie / fot. Dariusz Oczkowicz/Getty Images
Czy morze odbija kolor nieba?
– Ocean wydaje się niebieski, ponieważ czerwień, pomarańcz i żółć (światła o dużej długości fali) są pochłaniane przez wodę silniej niż kolor niebieski (światło o krótkiej długości fali). Kiedy więc białe światło słoneczne wpada do oceanu, odbija się głównie światło niebieskie – czytamy w artykule opublikowanym na łamach „Scientific American”.
To oznacza, że kolor oceanu i kolor nieba są ze sobą powiązane. Występują jednak niezależnie od siebie. W obu przypadkach powstanie koloru niebieskiego wynika z preferencyjnej absorpcji światła o długich falach. Efekt ten widać tylko wtedy, kiedy woda jest bardzo czysta. Błoto, glony czy inne zanieczyszczenia rozpraszają światło. Wtedy woda traci błękitny odcień.
Jaki jest kolor wody?
Skoro woda nie jest niebieska, jaki ma kolor? Kolor wody zmienia się w zależności od warunków otoczenia. Niewielkie ilości wody (przykładowo w szklance lub butelce) wydają się bezbarwne, ale czysta woda ma lekko cyjanowy kolor, który staje się głębszy wraz ze wzrostem grubości obserwowanej próbki.
Podsumowując: barwa wody jest spowodowana selektywną absorpcją i rozpraszaniem światła białego. Rozpuszczone pierwiastki lub zanieczyszczenia mogą nadać wodzie inny kolor. Na przykład rozpuszczone związki organiczne zwane garbnikami mogą barwić zbiorniki wodne na ciemnobrązowe kolory, a glony unoszące się w wodzie nadają wodzie zielony odcień.
Przyroda zna też ekstremalnie kolorowe wyjątki. Na przykład różowe jezioro Hillier w Australii. Nietypowy kolor wody to skutek czerwonego barwnika wytwarzanego przez glony.
Jakiego koloru są lodowce?
Co z wodą w innych stanach skupienia? Śnieżne lodowce wydają się białe z daleka, ale gdyby przyjrzeć im się z bliska (kiedy są osłonięte przed bezpośrednim światłem otoczenia) wydają się ciemnoniebieskie ze względu na długą drogę wewnętrznego światła odbitego.
Lodowiec na Islandii / fot. Tyler Stableford/Getty Images
Niewielkie ilości zwykłego lodu wydają się białe, ponieważ występuje w nich dużo pęcherzyków powietrza, a także dlatego, że małe ilości wody wydają się bezbarwne. W większych lodowcach ciśnienie powoduje wyciskanie pęcherzyków powietrza uwięzionych w nagromadzonym śniegu, zwiększając gęstość tworzonego lodu. Duże ilości wody wydają się cyjanowe, dlatego duży kawałek skompresowanego lodu lub lodowiec również ma cyjanowy odcień.
