Hvers vegna er vatnið í Stórurð svona blátt?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvers vegna er vatnið í Stórurð svona blátt?
Engin gögn hafa fundist um efnasamsetningu vatnsins í tjörnum Stórurðar, eða um þörungalífríki þeirra. Þess vegna fjallar þetta svar um hvaða atriði stjórna almennt litaáferð tjarna, stöðuvatna, fallvatna og sjávar.

Framlög til litaáferðar má flokka eftir uppruna;

1. speglun frá vatnsyfirborði,
2. ísog og ljósdreifing frá sameindum og ögnum í vatninu,
3. ljósdreifing frá botni.

Speglun frá vatnsyfirborði

Speglun frá vatnsyfirborði er minnst þegar horft er lóðrétt niður á vatnsflötinn. Þá tölum við um að innfallshorn ljóssins sé 0°. Með stækkandi innfallshorni vex speglunin og nálgast 100% af innfallandi ljósorku við 90° (þá er horft samsíða vatnsfletinum). Um speglun geisla sem koma neðan frá að vatnsborðinu gildir svipað. Speglunin vex með vaxandi innfallshorni og þar með minnkar gegnskinshlutfallið um vatnsborðið. Þegar speglun í vatnsborðinu er ráðandi tengist litaáferðin á vatnsfletinum fyrirmyndinni; hvít fyrir ský, blá fyrir heiðan himin og fjöllin gefa eigin litasamsetningu. Í grennd við 55° innfallshorn er ljósið í spegilmyndinni skautað. Það gefur veiðimönnum færi á að nota „laxagleraugu“ (skautunar-síur) til að deyfa spegilmyndina svo þeir sjái betur niður í vatnið.

Ísog og ljósdreifing frá sameindum og ögnum í vatninu

Ljós sem berst augum okkar af einhverju dýpi í vatninu er ættað ofan frá en hefur dreifst (e. scattered) af einhverri ójöfnu í vatninu, breytt um stefnu og leitað upp á við. Styrkur ljóssins dofnar með vegalengd í vatninu. Þetta kallast ísog.

Ljós í rauða enda litrófsins dofnar hraðast, en ljós nálægt bláa endanum hægast. Litabreyting á ljósinu verður áberandi þegar vegalengd í vatninu er 1 m eða meira. Þannig skynjum við hreint vatn í glasi sem glæran litlausan vökva, en áferð á tæru stöðuvatni verður bláleit. Botn og veggir íslenskra sundlauga eru oftast klæddir hvítum flísum. Þegar við stöndum á bakkanum og horfum til botns sjáum við þó allt með bláum keim.

Agnirnar sem dreifa ljósinu eru af margvíslegum uppruna. Í jökulám eru þetta steinefni (jökulleir), í sjó og stöðuvötnum getur uppruninn verið ýmist úr steinaríkinu eða lífríkinu. Agnir sem ekki drekka í sig neinn hluta ljóssins heldur endurvarpa öllum öldulengdum jafnt gefa hvíta áferð. Lítill en merkjanlegur þéttleiki slíkra agna færir áferð vatnsins frá bláu í ljósblátt, en með meiri þéttleika verður skyggnið minna og áferðin hvítari, samanber örnefnið Hvítá sem notað er á nokkrar jökulár. Þegar glas er snöggfyllt vatni úr krana mynda loftbólur ójöfnur í vatninu og gefa því gráa þokukennda áferð í byrjun, þar til þær hafa flotið upp og hverfa. Við kröftugri blöndun á vatni og lofti, þar sem vatnsdropar verða að ójöfnum innan um loftið, verður áferðin hvít. Þetta sjáum við til dæmis í brimi og fossum. Vatnsbornar agnir úr lífríkinu gefa gjarnan fjölbreyttari litaáferð. Rauðátan í hafinu endurkastar rauðu ljósi en drekkur aðra liti í sig, meðan grænþörungar endurvarpa grænu ljósi en nota orku úr ljóseindum með aðrar öldulengdir til ljóstillífunar.

Ljósdreifing frá botni

Ef skyggnið í vatninu leyfir okkur að sjá til botns breytist áferðin eftir botngerðinni. Auðar klappir eru oftast dökkar, sandbotn ljósari og gróðurþekja græn eða brúnleit.

Á grunnu tæru vatni er botnáferðin mest áberandi í okkar sýn á vatnið, við lítið innfallshorn. Með stækkandi innfallshorni vex framlag speglunar frá yfirborði. Með aukinni dýpt vaxa áhrif ísogs (blámi) og ljósdreifingar frá ójöfnum í vatninu. Litaáferð dreifða ljóssins í vatnsbolnum getur verið rauð, græn, blá eða grá/hvít eftir gerð ójafnanna. Vaxandi þéttleiki ójafnanna takmarkar skyggnið í vatninu og bindur áferð vatnsins við eiginleika efstu laga.

Í ljósi þess sem komið hefur fram hér að ofan er nærtækast að ætla að þær agnir sem gefa tjörnunum í Stórurð ljósbláa litinn dreifi öldulengdum sýnilegs ljóss nokkuð jafnt. Það segir okkur hins vegar lítið um uppruna þeirra og eðli, annað en að þær eru líklega ekki virkar við ljóstillífun.

Myndir:

• Tweak.net.au. Höfundur myndar: Karl Pálsson. Birt undir Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported (CC BY-NC 3.0) leyfi. (Sótt 4.10.2022).
• Visitor fishing in Uganik Lake | September fishing at Uganik… | Flickr. (Sótt 5.10.2022).
• Hafrannsóknastofnun. Höfundur myndar Ingvar Jakobsson. Birt með góðfúslegu leyfi höfundar. (Sótt 4.10.2022).

...