Bevezetés Az Oceanográfiába

a napból származó sugárzó energia számos fő óceáni folyamat szempontjából fontos:

• az éghajlat, a szelek és a nagy óceáni áramlatok végső soron a Földet elérő napsugárzástól függenek, és különböző mértékben melegítik a különböző területeket.
• a napfény felmelegíti a felszíni vizet, ahol sok óceáni élet él.
• a napsugárzás fényt biztosít a fotoszintézishez, amely támogatja az egész óceáni ökoszisztémát.

a napból a Földet elérő energia az elektromágneses sugárzás egyik formája, amelyet az elektromágneses spektrum képvisel (6.5.1.ábra). Az elektromágneses hullámok frekvenciájuk és hullámhosszuk szerint változnak. A magas frekvenciájú hullámok nagyon rövid hullámhosszúak, és a sugárzás nagyon nagy energiájú formái, mint például a gamma-sugarak és a röntgensugarak. Ezek a sugarak könnyen behatolnak az élő szervezetek testébe, és zavarják az egyes atomokat és molekulákat. A spektrum másik végén alacsony energiájú, hosszú hullámhosszú hullámok vannak, például rádióhullámok, amelyek nem jelentenek veszélyt az élő szervezetekre.

a Földet elérő napenergia nagy része a látható fény tartományában van, hullámhossza körülbelül 400-700 nm. A látható fény minden színének egyedi hullámhossza van, és együtt alkotják a fehér fényt. A legrövidebb hullámhossz a spektrum ibolya és ultraibolya végén van, míg a leghosszabb hullámhossz a vörös és az infravörös végén. Közben a látható spektrum színei tartalmazzák az ismerős “ROYGBIV” – t; piros, narancs, sárga, zöld, kék, indigó és ibolya.

a víz nagyon hatékonyan elnyeli a bejövő fényt, így az óceánba behatoló fény mennyisége a mélységgel gyorsan csökken (gyengül) (6.5.2.ábra). 1 m mélységben az óceán felszínére eső napenergiának csak 45% – A marad meg. 10 m mélységben a fénynek csak 16% – a van jelen, és az eredeti fénynek csak 1% – A marad 100 m-en. egyetlen fény sem hatol be 1000 m-nél tovább.

az Általános csillapítás mellett az óceánok különböző sebességgel szívják fel a fény különböző hullámhosszait (6.5.2.ábra). A látható spektrum szélső végein lévő hullámhosszak gyorsabban csillapodnak, mint a középső hullámhosszak. A hosszabb hullámhossz először felszívódik; a piros a felső 10 m-ben, a narancssárga körülbelül 40 m-rel, a sárga pedig 100 m előtt eltűnik. A rövidebb hullámhossz tovább hatol, a kék és a zöld fény eléri a legmélyebb mélységeket.

ez megmagyarázza, miért jelenik meg minden kék a víz alatt. Az általunk érzékelt színek a fény hullámhosszától függenek, amelyet a szemünk fogad. Ha egy tárgy pirosnak tűnik számunkra, az azért van, mert az objektum visszaveri a vörös fényt, de elnyeli az összes többi színt. Tehát az egyetlen szín, amely eléri a szemünket, a vörös. A víz alatt a kék az egyetlen fényszín, amely még mindig elérhető a mélységben, tehát ez az egyetlen szín, amely visszaverődik a szemünkbe, és mindennek kék árnyalata van a víz alatt. A mélységben lévő piros tárgy nem jelenik meg pirosnak számunkra, mert nincs vörös fény, amely visszaverődne az objektumról. A vízben lévő tárgyak csak valódi színeikként jelennek meg a felszín közelében, ahol az összes fény hullámhossza még elérhető, vagy ha a többi fény hullámhosszát mesterségesen biztosítják, például az objektum merülési fénnyel történő megvilágításával.

a nyílt óceánban lévő víz tiszta és kék, mert sokkal kevesebb részecskét tartalmaz, mint például a fitoplankton vagy más szuszpendált részecskék, és minél tisztább a víz, annál mélyebb a fény behatolása. A kék fény mélyen behatol és szétszóródik a vízmolekulák által, míg az összes többi szín felszívódik; így a víz kéknek tűnik. Másrészt a parti víz gyakran zöldesnek tűnik(6.5.2. A part menti víz sokkal több lebegő iszapot, algát és mikroszkopikus organizmust tartalmaz, mint a nyílt óceán. Ezen organizmusok közül sok, mint például a fitoplankton, fotoszintetikus pigmentjein keresztül elnyeli a kék és a vörös tartományban lévő fényt, így a zöld marad a visszavert fény domináns hullámhossza. Ezért minél nagyobb a fitoplankton koncentrációja a vízben, annál zöldebbnek tűnik. A kis iszaprészecskék elnyelhetik a kék fényt is, tovább változtatva a víz színét a kéktől, ha nagy a szuszpendált részecskék koncentrációja.

az óceán mélységi rétegekre osztható a fény behatolásának mértékétől függően, amint azt az 1.3.szakasz tárgyalja (6.5.3. ábra). A felső 200 m-t fotikus vagy eufotikus zónának nevezik. Ez azt a régiót képviseli, ahol elegendő fény hatolhat be a fotoszintézis támogatásához, és megfelel az epipelagikus zónának. 200-1000 m-től fekszik a diszfotikus zóna vagy a szürkületi zóna (amely megfelel a mezopelagikus zónának). Ezen a mélységben még mindig van némi fény, de nem elegendő a fotoszintézis támogatásához. 1000 m alatt van az afotikus (vagy éjféli) zóna, ahol a fény nem hatol be. Ez a régió magában foglalja az óceán térfogatának nagy részét, amely teljes sötétségben létezik.