In onderwaterfotografie en -film hebben we niet enkel te maken de kwaliteit van het licht en of onze apparatuur (instellingen, objectafstand en flitser) maar bij uitstek ook met de kleur van het water. Want ook al heet water doorzichtig en kleurloos te zijn, het is dat lang niet altijd. Vaak heeft water wel degelijk een eigen kleur. Dat zie je soms al van achter je duikbril maar soms nog veel beter ook in de resultaten van je camera voor je bril (vooral wanneer je niet flitste). In het eerste geval interpreteerden je hersenen de waarneming en kleurden die als het ware nog bij, terwijl in de tweede situatie je camera ze feilloos vastlegde met sterk gele, oranje, bruin of groene tinten. Soms kan dat heel mooi zijn (sfeervol of mystiek, “Ja, fijn!”) maar het kan ook vaak onnatuurlijk en alles bedervend uitpakken (met psychedelische, pisgele of gifgroene kleuren!, “Ach.., nee hè!”). Ook al leek het eerst zulk helder water. Dan vergt dat nabewerking die niet altijd even gemakkelijk en succesvol is. Eigenlijk had het voorkomen moeten worden door een witbalans instelling vooraf. Vergeten…!
Zelfs in ons kraanwater zijn zulke kleurverschillen terug te vinden (zonder dat dit altijd zorgen hoeft op te wekken).
Rond hoe die kleuren tot stand komen en meer daar om heen heb ik enkele zaken nagelezen en hieronder bijeen gebracht hoewel zonder een pretentie van volledigheid die ik, als niet natuurkundige / chemicus, niet waar kan maken.
Ja, het is waar dat water in principe kleurloos is. Maar het draait er hierbij om dat water in de praktijk nooit enkel water is. Water is een enorm goede oplosser en bovendien een leefmilieu. Daardoor zijn in water eigenlijk altijd zuren, zouten en mineralen aanwezig, naast heel vaak ook (microscopische) levensvormen, die het water kleur geven door verstrooiing en of het enkel weerkaatsen van specifieke delen van het spectrum van het zonlicht (het wit samengesteld uit de mix van rood, oranje, geel groen, blauw, indigo en violet). Immers, de kleuren die we zien, zijn altijd diegene die niet geabsorbeerd werden, dus de overgeblevene die naar je ogen terugkaatsten (of evt. de mix daarvan). Alleen puur water, zoals gedestilleerd water, is echt doorzichtig en echt kleurloos. Zelfs maar een gering aantal deeltjes in het water kan al een verkleuring veroorzaken, zoals het blauw kleuren van water dat dan soms nog versterkt wordt door spiegeling van de blauwe hemel er boven (die op zijn beurt blauw is doordat de hoog staande zon het blauwe licht in alle richtingen verstrooit). Terwijl troebel water groen, bruin of grijsachtig oogt doordat dit vooral de groene en gele kleuren uit het zonlicht weerkaatst. Gaat het daarbij om grote watermassa’s zoals diepe meren en zee dan wordt de kleur des te intenser. Zoals het donkerblauw van tropische zeeën. Natuurkundig gesproken ontstaat het blauw in de diepte van de zee doordat alle rode lichtstralen dan uitgefilterd zijn en alleen de blauwe lichtstralen overbleven. Het groen van ons zoete water veelal doordat microscopische algen het groen weerkaatsen. We zeggen altijd dat plantaardig leven fotosynthetiseert (het eigen voedsel maakt uit water, koolzuurgas en zonlicht) met behulp van bladgroen. Maar eigenlijk is dat een beetje een verwarrende kromspraak want wij zien de korrels die dit in de cellen doen weliswaar als groene, maar we zien ze juist zò omdat ze het groene licht ongebruikt terugkaatsten – ja, ze fotosynthetiseren met die korrels maar niet met de energie van het groene maar vooral met die van het licht aan de rode kant van spectrum: in de plaats van groen worden geel, oranje en rood licht zelf het meest gebruikt (andere kleuren, blauwe en zelfs ultraviolet ook nog wel maar minder en vaak door specialisten onder speciale omstandigheden en of voor speciale doeleinden).
Okee dat eerst even maar nu gaan we terug naar het water. Duikbril op…, de vissen negeren en even om je heen kijken in de waterkolom. Welke kleur zie je? Wel overdag kijken natuurlijk!
De kleur van water
Wie goed op let heeft vast zelf al wel gezien dat het water waar we ons door heen ploeteren vaak een eigen kleur heeft. Algemeen is bijvoorbeeld geel water. Die kleur ontstaat bijvoorbeeld door humuszuren die in het water opgelost zijn. Dit zijn onder zuurstofarme condities ontstane natuurlijke afbraakproducten van organische stof. Ze kunnen afkomstig zijn uit oude veenlagen in de bodem (maar dit kan natuurlijk per lokatie wisselen). Hoewel hun kleur in foto- en filmwerk hinderlijk overheersen kan, zijn humuszuren beslist niet schadelijk. Ze zijn een voedingsstof en fungeren door verschillende effecten als een katalysator voor een goede groei van planten zowel onder als boven water. Helaas is in de natuur niet alles eenduidig en simpel, want behalve geel kunnen humuszuren het water ook groenbruin kleuren. En om het nog onoverzichtelijker te maken, vanaf lichtgeel tot zelfs donkerbruin kan ook een hele reeks tinten van waterkleuren ontstaan onder invloed van tanninen en looizuren die losgelaten werden uit neergevallen hout en andere resten. Looizuur kennen wij vooral uit de leerlooierij van de bast van eiken (maar er zijn ook vele andere planten die ze hebben), tanninen onder meer van tamme kastanje en druif (en andere). Beide zijn verwante, door de planten zelf gevormde stoffen waarmee ze zich tijdens hun leven beschermen tegen vraat door omringend leven, van de kleinste insecten tot groot wild, en tegen bacteriën. In situaties van bosbrand werken looizuren zelfs brandvertragend (wat in gebieden waar vaak branden uitbreken de boom of soms ten minste de zaden in houtige vruchten helpt overleven zodat het bos na de brand hergroeien). Om zo bepaalde natuurlijke milieu- en watertypes te creëren zijn voor aquarianen zelfs speciaal bladeren, vruchten en stukken hout in de handel die het water van hun aquaria kleuren. Ook kunnen van nature in grondwater en in de bodem aanwezige ijzer en mangaandelen het water bruin kleuren. Maar met dit geel, bruin en groen is ons palet van waterkleuren nog steeds niet vol.
Water kan ook melkachtig wit kleuren (en dan bedoel ik niet de soms zeer lokale, maar soms ook grootschalige verkleuring door spermalozing van schelpdieren, zeester en zee-egel, koralen en nog andere). Die melkkleur kan ontstaan onder invloed van een lokaal sterke kalkoplossing. Ik herinner me van 27 juli 2003 een duik (met Jelte) in zulk water in het Noord Brabantse Waspik. Op de bodem lagen daar, als namaakrotsen, grote blokken venig materiaal en kienhout, allemaal overdekt en schijnbaar verkit met korsten kalkafzetting. In andere gevallen kunnen ook dode algen of een bepaalde zuurgraad melkkleuring veroorzaken. In zee kunnen zulke fenomena op veel grotere schaal plaats hebben dan in zoet water, vooral als het gaat om planktonbloeien die nabij de kust tot stand komen onder invloed van verrijking van het zeewater door de mens (eutrofiëring, vervuiling). Algen daar (coccolithoforen), die hun skeletjes uit kalkringen opbouwen, kleuren het water dan blauwwit, terwijl zeevonk (dinoflagelaten) en blauwgroene algen (cyanobacteriën) het respektievelijk roodbruin of blauwgroen kleuren. In alle gevallen gaat het vaak om enorme oppervlakten vol krullen die veroorzaakt worden door complexe stromingen. Men spreekt dan wel van Milky seas, red tides en dergelijke. Blauwalgen in ons zoete water kennen we (neem ik aan). In hevige concentraties daarvan, zo felblauw en gifgroen als verf, daar wil je niet zwemmen! Het lijkt voor een groot deel alleen aan het oppervlak te drijven, door de wind op bepaalde kanten geconcentreerd, maar vergis je niet, onder water zie je het ook als vlokken en korrels. Zwevend of liggend op de planten en aangezogen door sponzen.
Ook kan ons zoete water nog oranje tot roodachtig verkleuren door bijvoorbeeld onschuldige purperbacteriën, die optreden onder invloed van zuurstofschaarste, en het kan olie achtige bonte vliezen aan het oppervlak dragen, die (gelukkig) niet echt met olievervuiling te maken hebben maar daar wel enorm op lijken. Zij worden veroorzaakt worden door ijzerbacteriën (maar ik noem ze ook wel eens kwelwaterbacteriën omdat kwel hier vaak de bron van is).
Daar beperk ik mijn kleurenpalet nu even toe, hoewel ik best weet dat er nog wel meer kleurvariaties bestaan (op het land op zijn minst ook nog die in heetwaterbronnen en vulkanische of extreem zoute milieus, zoals het roze pekelmeer op Bonaire).
Kijken we nu dichter bij huis even naar de praktijk van onze duiken dan zien we in Meerstad bijvoorbeeld dat het water daar geel is, in de Hoornse plas geel en groen en in de Piccardthofplas bruin / donker. Bekeken in een glas kan het water in al die gevallen 'gewoon' helder zijn hoewel tegelijkertijd toch elk wel in kleur verschilt. Het moge duidelijk zijn dat dergelijke effecten in ons zoete water vooral lokaal, in niet al te grote en stilstaande wateren sterk kunnen zijn. Denk aan water op een veenbodem of in een kleine stilstaande plas omringd door bomen waarvan dood blad de bodem bedekt en waar geen stroming verschillende wateren vermengd.
Troebel of helder.
Naast het voorgaande kan water natuurlijk ook gewoon troebel zijn. Ook dit bepaalt als het ware de kleur van het water. Al kun je evengoed ook zeggen dat door troebelheid eigenlijk geen kleur meer te zien is. Alleen nog bruine grauwigheid, al dan niet met langs zwevende korrels en vlokken. Bij vertroebeling kan het zowel gaan om zwevende dode bodem- en organische delen als om de bloei van in het water zwevend en levend plankton, in het bijzonder algen. Beide kunnen zo fijn (microscopisch) zijn dat ze enerzijds voor ons met het blote oog niet te zien zijn maar anderzijds ook zo massaal dat ze ons wel veel hinder / zichtbeperking kunnen geven. Zaklantaarnlicht komt er niet door heen. Het botst en reflecteert er op en het leven dat we graag zien (en dat er heus ook wel zijn zal) blijft voor ons vrijwel onvindbaar.
Soms is troebelheid lokaal door wind of andere invloeden: je zwemt door helder water en dan opeens slaat het dicht. Net zoals het ook in verschillende waterlagen (onder of boven de spronglaag) kan variëren. Maar het kan ook grootschaliger en een veel langduriger karakteristiek zijn, ontstaan onder invloed van seizoenswisselingen of ten gevolge van een verstoord evenwicht in het water. In onze omgeving zien we helaas vaak troebelheid als gevolg van overmatig voedselrijke wateren waarin het evenwicht, de balans tussen de viseters en de algen, verstoord is. Hoe dat in zijn werk gaat lees je hierna.
Een tijdelijk verschijnsel of een 'voorgoed' verstoord evenwicht
Helder
In een redelijk schoon en helder water zijn als vanzelfsprekend altijd onderwaterplanten, watervlooien, witvissen en viseters aanwezig. Algen zijn er ook altijd. Ze zijn er in aantallen overeenkomstig het lokale voedselaanbod. Alle voedsel wordt benut en alle soorten leven in evenwicht samen, met en van elkaar. Dit betekent praktisch dat het in de sloot vallende zonlicht grote onderwaterplanten laat opgroeien die de bodem min of meer bedekken en een soort stilstand in het water brengen zodat op de bodem neergevallen slibdeeltjes daar ook blijven. Ze bewegen en vertroebelen niet meer. Ook halen de planten met hun flinterdunne bladeren nitraat en fosfaat uit het water, wat de expansiemogelijkheid van algen beperkt. Sommige onder hen, zoals krabbescheer en kranswieren, vormen zelfs chemische stoffen die de algengroei inperken. Bovendien vervullen deze, zeg maar, grote planten onder water ook een belangrijke rol door het los laten van zuurstof en vestiging- en schuilplaatsen te bieden aan allerlei ander leven dat daarvan afhankelijk is: watervlooien schuilen tussen hen in en eten, vooral 's nachts, van de algen die ze zò in toom houden dat ze niet de overhand kunnen krijgen en de lichtinval kunnen beletten. Ook snoeken schuilen tussen de planten. Ze jagen vandaar uit hinderlagen op witvis, waaronder verschillende die in hun voedsel zoek gedrag juist wel graag de bodem opwoelen. Zij doen dat bovendien niet in hun eentje. Ook visdief, aalscholver en misschien nog andere van boven het water helpen mee. Dat is een cruciaal deel van het goede evenwicht omdat te veel opwoelen van eerder neergeslagen fosfaat en slib het water toch weer zou kunnen vertroebelen. Ten koste van zowel de waterplanten, die het licht behoeven, als de snoek, die alleen in licht kan jagen, en de watervlooien die overdag tussen planten veilig zijn voor de vissen. Een dergelijk goed uitgebalanceerd evenwicht houdt zichzelf in stand en kan zich ook herstellen van een tijdelijke verstoring door het afsterven van planten en het door stormen weer losslaan van slib en ongebruikte voedseldelen in herfst en winter.
Troebel
Maar zou opeens, bijvoorbeeld door menselijk handelen, veel voedsel aan het water toegevoegd worden, extra witvis uitgezet worden voor hengelaars, of zouden door die hengelaars alle viseters weggevangen worden, dan kan het systeem ernstig uit zijn evenwicht raken en het water in korte tijd weer vertroebelen. De algen krijgen dan vrij spel en zullen zich snel ontwikkelen. Zwevend, overal in hangend en als een plafond aan het oppervlak alles verduisterend. Op de stelen en bladeren van de onderwaterplanten kunnen ze hen wel tot tachtig procent van het licht afnemen. Nou, dan moet je reserves hebben om dat te overleven! Dat houden ze niet vol. De grote onderwaterplanten zullen door afsterven. Het water wordt een heel ander en veel soortenarmer milieu (alle kritische soorten gaan verdwijnen). De snoek kan er niet meer jagen en wordt nu vanaf de kant gezien en zelf bejaagd. De watervlooien zullen opgegeten worden en er komen opeens heel veel witvissen tot ontwikkeling. Zij woelen de bodem onbelemmerd en massaal om en verrijken die bovendien met grote hoeveelheden uitwerpselen. Het meest bont maakt daarbij de brasem het nog die door de fijne bouw van zijn kieuwboog in staat is zelfs de kleinste prooien uit het water en de bodem op te filteren. Ondertussen komen dan ook blauwalgen tot ontwikkeling die goed bestand zijn tegen troebel water en die met gifstoffen ook de laatste watervlooien kunnen doden. In korte tijd kan zich op die manier een totaal omgekeerde wereld ontwikkelen. Helaas is ook dat troebele watersysteem een systeem dat zichzelf in stand houdt. Maar het is niet een systeem waarvan op grote schaal aanwezigheid te wensen is omdat het een veel geringere biodiversiteit faciliteert.
Hoe nu?
Zo'n troebele situatie kan zich op natuurlijke wijze alleen terug veranderen onder invloed van een plotselinge enorme daling van de visstand, bijvoorbeeld door droogvallen van de plas of een strenge winter die het water geruime tijd tot op de bodem doet bevriezen. Zouden we als mensen in willen grijpen dan bereiken we niets meer met het uitzetten van nieuwe snoek en onderwaterplanten, die er beide ten dode opgeschreven zijn. Onze enige opties zouden dan zijn zelf de vis weg te vangen, en / of de plas droog te leggen (het bodemslib af te graven) om pas daarna, als de plas zich herstelde, weer enige onderwaterplanten, roofvis en witvis terug te brengen.
Niettemin, planten willen overleven! Binnen zekere grenzen passen ze zich ook aan troebel water aan. Ze moeten wel. Wie ze bekijkt ziet dat. Hun vaak doorschijnende bladeren helpen de toch in het water doorgedrongen lichtstralen zo veel mogelijk bladeren in de plant van boven tot onder te bereiken, terwijl ook hun vaak roodachtige kleuren (in plaats van groen), zoals we zien bij veel fonteinkruiden, hen beter in staat stellen om met het laatste licht dat ze bereikt te fotosynthetiseren. In uiterste gevallen, dat wil zeggen als al het rood al uitgefilterd, zelfs met het blauwe. Zo wordt de uiterste diepte tot waarop planten onder water kunnen groeien bepaalt door deze helder- of troebelheid (en natuurlijk ook door de fysieke diepte). In helder water kunnen onderwaterplanten dieper groeien en worden ze vele malen groter dan in troebel water. Vergelijk maar eens je ziet in het helder tot redelijke water van bijvoorbeeld de Vinkeveense plas met wat je ziet in een troebeler water, bijvoorbeeld in de Piccardthofplas. Misschien is dat weer eens iets nieuws om op te letten als je de band van je duikbril weer over je hoofd trekt.
Uiteindelijk is het zoals op de laatste foto uitgebeeld hoe we het water graag zien!
Bronnen:
Los van de eigen waarnemingen zijn de verhalen over de kleurenoorsprong van water 'snippers' gebaseerd op diverse websites, en de beschrijving van Helder, troebel en hoe nu? op een tekst van Ecopedia.be.
Foto's Harry, m.u.v. de bovenste.
Harry