Прозрачность или чистота океанской воды сильно различается по всему миру. В некоторых районах вода кажется кристально чистой, что позволяет видеть на много метров ниже поверхности. В других регионах вода может быть довольно мутной или мутной, что затрудняет обзор под поверхностью. На прозрачность океанской воды влияет несколько факторов: от количества фитопланктона до типа морского дна. Понимание того, что делает некоторые океанские воды более прозрачными, чем другие, дает представление о здоровье океана и процессах в нем.
Одним из самых больших факторов, влияющих на прозрачность океанской воды, является количество присутствующего фитопланктона. Фитопланктон — это микроскопические фотосинтетические организмы, которые дрейфуют по верхнему освещенному солнцем слою океана. Они составляют основу морской пищевой сети и отвечают примерно за половину всей фотосинтетической активности на Земле. Когда фитопланктон в изобилии присутствует в каком-либо районе океана, он придает воде зеленоватый, мутный вид и значительно снижает прозрачность воды. В районах с минимальным количеством фитопланктона вода обычно более прозрачная.
Фитопланктон процветает при наличии достаточного количества солнечного света и питательных веществ. Зоны апвеллинга, где глубокие, прохладные, богатые питательными веществами воды поднимаются на поверхность, способствуют цветению фитопланктона, который замутняет воду. Аналогичным образом, сток питательных веществ с суши поддерживает плотный рост планктона в прибрежных районах. Прозрачность воды уменьшается по мере увеличения популяции фитопланктона.
Взвешенные осадки являются еще одним фактором, определяющим прозрачность океанской воды. Эти осадки возникают в результате наземного стока и эрозии или повторного подъема частиц морского дна. Мелкие грязевые частицы остаются взвешенными в толще воды дольше, чем песок и ил. Реки переносят огромные объемы взвешенных осадков в океан. Прибрежные районы, как правило, имеют более низкую прозрачность из-за шлейфов осадков из рек и береговой эрозии.
Течения мутности вдоль морского дна также могут взбалтывать донные осадки. Эти подводные течения развиваются из-за перегрузки осадками и спускаются вниз по континентальным склонам, создавая нефелоидные слои взвешенных частиц, которые снижают прозрачность воды. Районы с высокими приливными течениями и волновым воздействием обычно имеют большее повторное взмучивание осадков и сниженную видимость.
Глубина воды влияет на прозрачность из-за того, как свет ослабевает или исчезает в толще воды. Эвфотическая зона, верхний слой океана, где уровни света достаточны для фотосинтеза, может простираться на 200 метров и более в очень чистых прибрежных водах. Однако в мутных прибрежных районах эвфотическая зона может быть менее 10 метров в глубину. С увеличением глубины сначала поглощаются красные длины волн света, из-за чего объекты кажутся голубоватыми или зелеными.
В мелководье солнечный свет отражается от морского дна и возвращается обратно через толщу воды, улучшая видимость. Солнечный свет быстро поглощается в более глубоких водах, ограничивая проникновение света и прозрачность. Исключительно чистые воды находятся в некоторых из самых глубоких частей океана, таких как западная часть Тихого океана, где мало вертикального перемешивания для взвешивания частиц.
Изменения плотности воды, солености и температуры влияют на рассеивание и поглощение света под водой, влияя на прозрачность. Плотная, соленая вода тонет, в то время как более теплая, пресная вода плавает. Резкие градиенты температуры и солености могут создавать барьеры плотности, которые препятствуют перемешиванию и отделяют более чистую воду от мутной. Например, сток рек создает линзу солоноватой воды, которая плавает на поверхности более плотной воды океана, ограничивая пропускание света.
Растворенные и твердые органические вещества, такие как разлагающиеся растения или отходы животных, поглощают и рассеивают свет, снижая прозрачность. Однако некоторые растворенные органические соединения, такие как танины, действуют как фильтры, преимущественно поглощая более короткие длины волн и делая воду более синей и прозрачной. Неорганические соединения также могут влиять на проникновение света. Например, оксиды железа придают Красному морю его характерный цвет и мутность.
Естественные биологические процессы океанических организмов влияют на прозрачность. Почти все морские животные вносят отходы и детритный материал в толщу воды. Китовые фекальные шлейфы и выброшенные дома личинок оболочников являются видимыми примерами морского снега, органического мусора, который ослабляет свет.
Способы питания животных также влияют на мутность. Например, скаты, обитающие на дне, взмучивают осадки, а вертикальные миграции зоопланктона, которые выносят пищу на поверхность, снижают прозрачность. Массовые нересты или обесцвечивание кораллов, приводящее к накоплению мусора, также могут ухудшить видимость.
Многие виды деятельности человека отрицательно влияют на прозрачность воды в океане:
Прозрачность воды можно улучшить, уменьшая загрязнение и защищая морские экосистемы. Некоторые инициативы, такие как морские охраняемые территории, помогают защитить качество среды обитания и видимость.
Географическое положение является основным фактором, определяющим прозрачность воды в океане. Близость к речным стокам, прибрежная эрозия, зоны апвеллинга и области высокой биологической продуктивности снижают прозрачность воды. Полузамкнутые моря, окруженные сушей, как правило, имеют больше взвешенных отложений и роста фитопланктона.
Островные побережья часто имеют исключительную видимость из-за более чистой океанической воды и препятствия мутному стоку с суши. Тропическая западная часть Тихого океана вокруг таких островов, как Палау, может похвастаться одной из самых чистых вод из-за минимального поверхностного стока и перемешивания. Полярные воды более высоких широт также имеют высокую прозрачность из-за более низких температур и меньшего количества органических веществ.
Прозрачность морской воды различается по всему миру из-за различий в концентрации фитопланктона и отложений, глубины воды, поглощения света, естественных биологических процессов, деятельности человека и географических факторов. Понимание причин снижения видимости дает представление о защите морских экосистем и эстетических прибрежных ресурсов, жизненно важных для туризма. Мониторинг прозрачности воды дает окно в здоровье океана и меняющиеся условия. С ростом прибрежного населения поддержание превосходной видимости посредством управления стоком и управления морской средой имеет важное значение.