สีของน้ำทะเลเป็นแบบไหน และทำไมน้ำทะเลแต่ละที่จึงมีสีต่างกัน ?

ถ้าเราถามทุกคนว่า “น้ำทะเลเป็นสีอะไร” หลายคนต้องตอบว่า “สีฟ้า” แน่นอน

ฤดูร้อนนี้อะไรจะดีไปกว่าการออกไปรับลมทะเลพร้อมนั่งชิลมองผืนน้ำสีฟ้าสดใส ว่าแต่… สีฟ้าที่ว่าคือสีฟ้าเฉดไหน เพราะน้ำทะเลบางที่ก็เป็นสีฟ้าเทอควอยซ์ บางที่ก็เป็นสีฟ้าแซฟไฟร์ แถมถ้าตักมาดูใกล้ ๆ จะเห็นว่าน้ำทะเลใส ไม่มีสีเลยด้วยซ้ำ แล้วทำไมเราถึงมองเห็นน้ำทะเลเป็นสีฟ้ากันล่ะ

แสง สี และการมองเห็นน้ำทะเลเป็นสีฟ้า

สำหรับคำตอบของปัญหาคาใจเกี่ยวกับสีของน้ำทะเล คุณจีน คาร์ล เฟลด์แมน (Gene Carl Feldman) นักถ่ายภาพทางทะเลของ NASA ได้อธิบายไว้ว่า “สีของน้ำทะเลไม่ใช่สีฟ้า” แต่ใสและไม่มีสี ส่วนสีของผืนน้ำที่เรามองเห็น จริง ๆ แล้วขึ้นอยู่กับความลึก สิ่งที่อยู่ในน้ำทะเล และสิ่งที่อยู่ใต้ท้องทะเลต่างหาก เพราะเมื่อแสงจากดวงอาทิตย์ส่องลงมายังท้องทะเล แสงขาว (White light) ที่ประกอบด้วยแสงในความยาวคลื่นต่าง ๆ จะกระทบกับโมเลกุลของน้ำที่มีคุณสมบัติในการดูดกลืนแสง (Light absorbance) และกระเจิงแสง (Light Scattering) จากนั้นแสงสีน้ำเงินและสีฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะสะท้อนสู่ตาของเรา ส่วนแสงในความยาวคลื่นอื่น ๆ เช่น สีเหลือง สีแสด และสีแดงจะถูกโมเลกุลของน้ำดูดกลืนไว้ นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงมองเห็นน้ำทะเลเป็นสีฟ้า

ความลึก ความใส และลักษณะพื้นใต้ท้องทะเลก็มีผลต่อสีของน้ำทะเลนะ

นอกจากนี้ ความลึกและลักษณะของพื้นใต้ท้องทะเลก็มีผลต่อสีของน้ำทะเลเช่นกัน คุณเฟลด์แมนได้ยกตัวอย่างทะเลแอตแลนติก ถ้าเพื่อน ๆ สังเกตภาพถ่ายทางอากาศของทะเล บางจุดที่ลึกมาก ๆ จนมองไม่เห็นพื้นใต้ท้องทะเล ทะเลในบริเวณนั้นจะมีสีน้ำเงินแซฟไฟร์ที่เข้มมาก ในขณะที่ทะเลในกรีซหรือเมดิเตอเรเนียนจะมีสีฟ้าแบบเทอควอยซ์ และใสจนมองเห็นพื้นด้านล่างเป็นหินสีขาว ดังนั้นปัจจัยเรื่องความลึก ลักษณะพื้นผิวใต้ท้องทะเล ความใส และองค์ประกอบของน้ำจึงส่งผลต่อเฉดสีของน้ำทะเลในจุดต่าง ๆ ด้วย

สีน้ำทะเลในทะเลแอตแลนติก Photo by Barbara Reichardt on Getty Images

สีน้ำทะเลในทะเลเมดิเตอเรเนียน Photo from blog.padi.com

ทะเลสีเขียว: อนุภาคต่าง ๆ และปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี

อีกหนึ่งปัจจัยที่ส่งผลต่อสีของน้ำทะเลก็คือ “อนุภาคและสารแขวนลอยต่าง ๆ ที่อยู่ในน้ำทะเล” เพราะอนุภาคเหล่านี้มีบทบาทเพิ่มการกระเจิงของแสงโดยตรง ยกตัวอย่างเช่นบริเวณชายฝั่งที่มีคลื่นแรง จะมีเม็ดทรายเล็ก ๆ แขวนลอยอยู่ในน้ำทะเลมากกว่าบริเวณอื่น เม็ดทรายเล็ก ๆ เหล่านี้จะเพิ่มการกระเจิงของแสง ทำให้น้ำทะเลบริเวณใกล้ชายฝั่งดูใส ไม่มีสี 

ภาพถ่ายมุมสูงบริเวณชายฝั่งทะเล Varkala ในเมือง Kerala ประเทศอินเดีย จากภาพจะเห็นเม็ดทรายแขวนลอยอยู่ในน้ำทะเลมากโดยเฉพาะบริเวณใกล้ชายฝั่ง Photo by Rahul Chakraborty on unsplash.com

นอกจากเม็ดทรายเล็ก ๆ น้ำทะเลยังมีแพลงก์ตอนสัตว์ แพลงก์ตอนพืช และสาหร่ายขนาดจิ๋วแขวนลอยอยู่ด้วย แพลงก์ตอนพืชและสาหร่ายเหล่านี้มีบทบาทในการเปลี่ยนสีของน้ำทะเลโดยตรง เพราะแพลงก์ตอนพืชมีคลอโรฟิลล์ที่ดูดกลืนแสงในความยาวคลื่นช่วงสีส้ม แดง ม่วง น้ำเงิน แต่ไม่ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นในช่วงสีเหลืองและสีเขียว สาหร่ายเหล่านี้จึงสะท้อนสีเขียวออกมาให้เราเห็น ถ้าหากว่าน้ำทะเลในบริเวณนั้นมีธาตุอาหารสูง เอื้อต่อการเติบโตของสาหร่ายและแพลงก์ตอนก็จะเกิดปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี หรือปรากฏการณ์ขี้ปลาวาฬ (Plankton Bloom) ทำให้น้ำทะเลในบริเวณนั้นเต็มไปด้วยสีเขียวจากสาหร่ายและแพลงก์ตอนพืช ยกตัวอย่างเช่นการเกิดปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสีในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ เมื่อกระแสน้ำอุ่นบราซิล (Brazil Current) และกระแสน้ำเย็นฟอล์กแลนด์ (Falkland or Malvinas Current) ไหลมาบรรจบกันบริเวณชายฝั่งของประเทศอาร์เจนตินา กระแสน้ำทั้งสองจะนำพาธาตุอาหารมากับน้ำทะเล ทำให้แพลงก์ตอนพืชเติบโตอย่างรวดเร็วและเกิดปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี จากสีฟ้ากลายเป็นสีเขียวอย่างที่พวกเราเห็น

ปรากฏการณ์ขี้ปลาวาฬ (Plankton Bloom) ที่อ่าว Grande ประเทศอาร์เจนตินา Photo from mapas.owje.com and scitechdaily.com

โดยสีของน้ำทะเลที่เปลี่ยนไปจะขึ้นอยู่กับชนิดของแพลงก์ตอน และความหนาแน่นของประชากรแพลงก์ตอนในน้ำ ถ้าจำนวนแพลงก์ตอนเพิ่มขึ้นจนหนาแน่นมาก ๆ น้ำทะเลก็จะเปลี่ยนเป็นสีเขียวเข้มยิ่งขึ้น และถ้าแพลงก์ตอนนั้นเป็นแพลงก์ตอนหรือสาหร่ายชนิดอื่น ๆ สีของน้ำก็จะเปลี่ยนไปอีก ยกตัวอย่างเช่นทะเลสาบฮิลเลียร์ (Hillier Lake) ทะเลสาบน้ำเค็มในออสเตรเลียที่มีสาหร่ายทนเค็ม Dunaliella salina เติบโตอยู่เต็มไปหมด โดยสาหร่าย Dunaliella salina จะผลิตสารแคโรทีนอยด์ที่มีสีแดงออกมาเป็นจำนวนมาก ทำให้น้ำในทะเลสาบฮิลเลียร์กลายเป็นสีชมพูหวานเหมือนนมเย็นไม่มีผิด แต่อย่างไรก็ตาม จำนวนของสาหร่ายจะเปลี่ยนแปลงไปตามค่าความเค็มของน้ำในทะเลสาบ ทำให้สีของน้ำทะเลเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

ทะเลสาบฮิลเลียร์ (Hillier Lake) ในออสเตรเลีย Photo from twolostfeet.com

เพื่อน ๆ จะเห็นว่าปัจจัยที่ส่งผลต่อสีของน้ำทะเลนั้นมีหลายปัจจัยมาก ๆ ทั้งความลึกของทะเล ลักษณะของพื้นผิวใต้ท้องทะเล อนุภาคและสารแขวนลอยต่าง ๆ ที่อยู่ในน้ำทะเล นักวิทยาศาสตร์และนักสมุทรศาสตร์จะติดตามการเปลี่ยนแปลงและปรากฏการณ์เกี่ยวกับน้ำทะเลอยู่เสมอ เพราะการเปลี่ยนสีของน้ำทะเลสามารถบ่งบอกปริมาณแร่ธาตุ คุณภาพของน้ำ และสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโลกได้ด้วย ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถต่อยอดไปสู่งานวิจัยประเด็นอื่นได้อีกมากมาย จากบทความนี้เพื่อน ๆ คงหายคาใจกันแล้วว่า “น้ำทะเลเป็นสีฟ้าได้อย่างไร” และนอกจากเกร็ดความรู้เกี่ยวกับสีของน้ำทะเล เพื่อน ๆ สามารถติดตามเกร็ดความรู้เรื่องอุณหภูมิของอากาศ (Actual Temperature) และอุณหภูมิที่ร่างกายเรารู้สึก (Apparent Temperature) ได้ในบทความ ร้อนเหมือนเตาอบ แต่ทำไมพยากรณ์บอก 36 องศา! หรือหากสงสัยว่าพายุเกิดขึ้นได้ยังไง สามารถอ่านเพิ่มเติมความรู้ได้ที่บทความ ฝนตกแบบนี้ พายุเป็นคนทำรึป่าว? รู้จักพายุและชื่อเรียกจากแต่ละภูมิภาคของโลก

ลองแวะไปอ่านกันเพลิน ๆ รับรองว่าหน้าร้อนนี้จะเต็มไปด้วยความรู้แน่นอน !

References:

Kolody, Bethany. “Dunaliella Salina: the Alga That's Always Pretty in Pink.” Algae Research Supply, algaeresearchsupply.com/pages/dundunaliella-salina-the-algae-that-s-always-pretty-in-pink.

“Ocean Color.” NASA, NASA, science.nasa.gov/earth-science/oceanography/living-ocean/ocean-color. 

Onion, Amanda. “Why Is the Ocean Different Colors in Different Places?” HowStuffWorks Science, HowStuffWorks, 11 Jan. 2021, science.howstuffworks.com/environmental/earth/oceanography/why-is-ocean-different-colors-different-places.htm.