g 3.3 Chỉ số hấp thụ của nước tinh khiết đối với cácb ước són khác nhau
3.1.6. Sự phát sáng và biến màu của biển
Sự phát sáng của biển như một hiện tượng quang học - là ánh sáng “bên trong” của biển, tức độ chiếu sáng của biển gây bởi sự phát xạ riêng của các nguồn sáng bên trong. Người ta phân biệt hai nguyên nhân phát sáng chính - phát sáng sinh học và phát sáng quang học.
Phát sáng sinh học là sự phát sáng liên quan tới quá trình hoạt động sống của các sinh vật biển. Nó là trường hợp riêng của phát sáng hóa học
(phát sáng trong các phản ứng tỏa nhiệt) và xuất hiện khi ôxy hóa một chất đặc biệt (luxipherin) do các sinh vật sản sinh ra khi có mặt chất xúc tác - luxipheriza. Sự phát sáng sinh học mạnh nhất đặc trưng cho các loại vi khuẩn, thực vật phù du và động vật phù du.
Mặc dù dòng ánh sáng từ một cá thể vi khuẩn rất không đáng kể, nhưng khi tụ tập đông đảo chúng có thể phát ra ánh sáng mắt người nhìn thấy được. Cực đại phổ phát sáng của các vi khuẩn nằm trong dải 0,47-0,50 m. Cực đại phổ phát sáng của các sinh vật đơn giản, trong số đó các loài tảo chân tia phát xạ mạnh nhất, cũng nằm trong khoảng đó.
Khác với vi khuẩn và những sinh vật đơn giản, sự phát sáng sinh học của các loài động vật phù du diễn ra chủ yếu ở bên ngoài cơ thể chúng. Khi bị kích thích, chúng tiết vào nước biển những chất có khả năng tham gia phản ứng quang hóa. Vai trò chính trong nhóm này là thuộc về các loài tôm và tép chân chèo, chúng có thể tạo ra độ chiếu sáng đáng kể quanh cơ thể. Mức phát quang lớn nhất gặp thấy ở lớp hoạt động, nơi đây độ chiếu sáng do phù du động vật di chuyển đôi khi lên tới 10-1 lk.
Phát sáng quang học là sự phát sáng của các vật xuất hiện dưới tác động của bức xạ nhìn thấy hoặc bức xạ cực tím. Hiện tượng này đã được phát hiện từ năm 1922 như một bức xạ dư so với ánh sáng tán xạ bởi nước biển. Trong biển sự phát sáng quang học mạnh nhất thuộc về các chất hữu cơ hòa tan và các chất nhuộm màu của phù du động vật. Do đó, phát sáng quang học cũng xảy ra mạnh nhất ở lớp trên với sản lượng sinh học cao.
Sự biến màu của biển - hiện tượng quang học liên quan tới sự biến đổi màu biển khi tập trung các vi sinh vật - những đại diện của thực vật, động vật phù du ở các lớp mặt.
Thường sự biến màu diễn ra vào thời kì sinh sản rầm rộ (“bùng nổ”) của một loài phù du nào đó. Thí dụ, các loại chân tia peridienei và noktiluk
đôi khi phát triển rất đông, tạo ra sự phát màu dưới dạng các đám và vệt màu hồng, đỏ xẫm, vàng hoặc xanh lục. Ở những vùng khơi nhiệt đới, đôi khi quan sát thấy sự phát triển mạnh mẽ của tảo lục lam tricodecmium trên khoảng không rộng vài chục và thậm chí vài trăm hải lí.
Một số loài chân tia có thể làm biến màu mặt biển mạnh đến mức hiện tượng được gọi là “thủy triều đỏ”.
Ở các vùng cực hay quan sát thấy biển phát màu đỏ hoặc hồng do tập
trung nhiều loại tép hồng nhạt. Đương nhiên, trong thời kì phát màu độ trong suốt của nước giảm rất mạnh.