MILANO - La trasparenza dell’acqua è una proprietà ottica che deriva dal modo in cui essa interagisce con la luce visibile. A differenza di molte altre sostanze, l’acqua pura non assorbe in modo significativo la luce nel campo del visibile (400–700 nm) quando si presenta in piccole quantità, come in un bicchiere o in una sottile pellicola. Questo spiega perché l’acqua ci appare trasparente nella vita quotidiana.
L’assorbimento della luce dipende fortemente dallo spessore dello strato d’acqua attraversato:
- In piccole quantità, la luce attraversa il liquido senza una significativa attenuazione delle sue componenti cromatiche.
- In grandi volumi, come laghi profondi o oceani, si osserva un fenomeno diverso: la luce blu viene riflessa o diffusa, mentre le lunghezze d’onda più lunghe (come il rosso, l’arancione e il giallo) vengono assorbite più rapidamente.
Il colore dell’oceano: un effetto della fisica
Quando osserviamo l’oceano, esso appare di un colore blu profondo. Questo effetto è causato da un fenomeno fisico ben documentato: l’assorbimento selettivo della luce. L’acqua assorbe le lunghezze d’onda lunghe (rosso, arancio) più efficacemente rispetto a quelle corte (blu, violetto). Ciò fa sì che la luce blu sia quella che viene riflessa e diffusa maggiormente, raggiungendo i nostri occhi.
“L’acqua ha un coefficiente di assorbimento minimo nella regione del blu dello spettro visibile, rendendola più trasparente a queste lunghezze d’onda”. (Mobley, C. D. (1994). Light and Water: Radiative Transfer in Natural Waters)
Luce, profondità e percezione
Il colore dell’acqua è anche influenzato dalla profondità e dalla presenza di particelle o organismi. In condizioni ideali, con acqua pura:
- A pochi centimetri, l’acqua appare trasparente.
- A decine di metri, assume un colore blu intenso.
- A profondità maggiori, prevale l’oscurità, perché la luce è quasi completamente assorbita.
Inoltre, il fenomeno della diffusione di Rayleigh, lo stesso che rende il cielo azzurro, contribuisce a diffondere le lunghezze d’onda più corte (blu-violetto) più efficacemente, sebbene in acqua sia molto meno rilevante che nell’atmosfera.
Altri fattori che influenzano la percezione del colore
La presenza di fitoplancton, sabbia, argille o inquinanti può alterare il colore dell’acqua rendendola verdastra, brunastra o persino torbida. Tuttavia, il principio di base rimane: in assenza di impurità, l’acqua assorbe selettivamente la luce, lasciando passare (e riflettendo) prevalentemente il blu.
Conclusione
L’apparente trasparenza dell’acqua è il risultato di una sofisticata interazione tra luce e materia. Mentre in piccole quantità l’acqua non modifica significativamente lo spettro della luce visibile, in grandi volumi entra in gioco l’assorbimento selettivo, rendendo visibile la sua naturale tinta blu. Questa proprietà non è solo esteticamente affascinante, ma ha anche importanti implicazioni per la biologia marina, la fotografia subacquea e le scienze ambientali.
Fonti:
- Mobley, C. D. (1994). Light and Water: Radiative Transfer in Natural Waters. Academic Press.
- Pope, R. M., & Fry, E. S. (1997). "Absorption spectrum (380–700 nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements". Applied Optics, 36(33), 8710–8723.
- Unesco. "Why is the Ocean Blue?" https://oceanliteracy.unesco.org/blue-ocean/
Di Alessandra Calella
