Nước hồ Tà Đùng có màu xanh vì ba lý do cộng lại: bản thân nước hấp thụ ánh sáng đỏ mạnh hơn ánh sáng xanh nên lớp nước dày ngả xanh lam; mặt nước phản chiếu bầu trời; và trong nước có tảo, phù du làm màu ngả xanh lục. Khi mưa cuốn đất đỏ xuống, nước ở cửa suối và vịnh nhỏ chuyển nâu đỏ; khi tảo phát triển mạnh, nước chuyển xanh đặc.
Màu nước hồ là một trong những câu hỏi đơn giản mà câu trả lời đi qua cả vật lý ánh sáng, địa chất lẫn sinh học. Bài này trả lời từng câu: vì sao xanh, vì sao lúc xanh lam lúc xanh lục, vì sao có ngày nước đỏ đục, màu nước có nói gì về độ sạch không, và độ trong của nước được đo thế nào.
Vì sao nước, vốn trong suốt, lại có màu xanh khi nhìn hồ?
Trả lời ngắn: nước tinh khiết thật ra có màu xanh lam rất nhạt; với một cốc nước, màu quá yếu để thấy, nhưng qua lớp nước dày nhiều mét, ánh sáng đỏ bị hấp thụ gần hết, phần còn lại ngả xanh. Đây là tính chất hấp thụ ánh sáng của chính phân tử nước, đã được vật lý học giải thích rõ.
Ánh sáng mặt trời gồm nhiều màu. Khi đi vào nước, các bước sóng dài — đỏ, cam — bị hấp thụ nhanh nhất, chỉ sau vài mét đã yếu đi rõ rệt. Bước sóng xanh lam đi được xa nhất. Ánh sáng tán xạ ngược lên từ trong lòng nước vì thế mang màu xanh. Đó là lý do ảnh chụp dưới nước càng sâu càng xanh, và vật màu đỏ dưới sâu trông xám đen.
Thêm vào đó, mặt nước phản chiếu bầu trời. Ngày trời xanh trong, hồ phản chiếu màu xanh trời, làm màu xanh đậm hơn; ngày âm u, hồ chuyển xám chì. Cùng một hồ, chỉ cần một đám mây trôi qua đã thấy màu mặt nước đổi.
Vì sao có lúc nước xanh lam, có lúc xanh lục?
Trả lời ngắn: xanh lam là màu của nước khá trong, ít tảo; xanh lục xuất hiện khi trong nước có nhiều tảo và thực vật phù du chứa diệp lục, vốn hấp thụ ánh sáng lam và đỏ, phản xạ ánh sáng lục.
Nước hồ chứa luôn có một lượng tảo phù du nhất định — đó là gốc của chuỗi thức ăn trong hồ. Khi tảo nhiều lên, chúng nhuộm nước sang màu lục, có khi lục vàng. Mức tảo thay đổi theo mùa: nắng nhiều, nước ấm và dinh dưỡng dồi dào thì tảo phát triển; nước đục phù sa che ánh sáng thì tảo ít đi.
Ở các nhánh hồ kín, ít trao đổi nước, nước thường lục hơn lòng hồ chính; gần khu vực có nhiều dinh dưỡng đổ vào — từ phân bón trôi theo nước mưa, chất thải sinh hoạt, hay hoạt động nuôi cá — nước cũng có xu hướng lục đậm hơn. Màu sắc chỉ là gợi ý; mức tảo thật phải đo chỉ số diệp lục bằng phương pháp quan trắc.
Vì sao đầu mùa mưa nước hồ có chỗ chuyển nâu đỏ?
Trả lời ngắn: vì nước mưa chảy tràn trên sườn đồi, đường đất và dải bờ đất đỏ, cuốn theo hạt sét đỏ mịn xuống suối rồi đổ vào hồ; hạt sét rất nhỏ nên lơ lửng lâu, làm nước đục màu nâu đỏ.
Hiện tượng rõ nhất ở cửa suối và các vịnh nhỏ sau những trận mưa lớn đầu mùa, khi đất mặt sau mùa khô bị xới, khô, dễ bị cuốn. Đứng trên cao có khi thấy rõ một "vệt" nước đỏ đục lấn vào nước xanh của hồ, ranh giới khá sắc — vì nước suối lạnh và nặng phù sa có xu hướng chìm hoặc trôi thành dòng riêng trước khi hoà trộn.
Qua các tuần, hạt phù sa lắng dần xuống đáy, nước trong lại. Lượng phù sa đổ vào hồ phản ánh mức xói mòn trên lưu vực: lưu vực nhiều rừng che phủ thì nước suối trong hơn; đồi trọc, đường đất nhiều thì nước đục hơn. Phần bồi lắng lòng hồ thuộc danh mục Hồ thủy điện Đồng Nai 3.
Nước xanh trong có nghĩa là nước sạch không?
Trả lời ngắn: không hẳn. Màu và độ trong cho biết về hạt lơ lửng và tảo, nhưng không cho biết vi sinh vật gây bệnh, hoá chất hoà tan hay kim loại có trong nước; muốn biết nước sạch hay không phải xét nghiệm.
Nước trong vắt vẫn có thể chứa vi khuẩn, ký sinh trùng hoặc hoá chất không màu. Ngược lại, nước hơi đục phù sa sau mưa chưa chắc đã kém an toàn hơn về mặt vi sinh. Vì vậy không nên uống trực tiếp nước hồ, nước suối chưa qua xử lý, dù trông trong tới đâu.
Chất lượng nước hồ chứa được theo dõi bằng quan trắc định kỳ của các cơ quan, đơn vị có trách nhiệm, theo các chỉ tiêu như ô-xy hoà tan, chất hữu cơ, dinh dưỡng, vi sinh, so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. Bài này không đưa con số chất lượng nước vì chưa có số liệu công bố riêng để dẫn.
Độ trong của nước hồ được đo thế nào?
Trả lời ngắn: cách đơn giản và phổ biến nhất là dùng đĩa Secchi — một đĩa tròn sơn trắng hoặc trắng đen, thả chìm dần xuống nước, ghi lại độ sâu mà ở đó mắt người không còn nhìn thấy đĩa. Độ sâu ấy gọi là độ trong Secchi.
Phương pháp này được dùng hơn một thế kỷ trong nghiên cứu hồ ao vì đơn giản, rẻ, so sánh được giữa các nơi và các năm. Độ trong lớn nghĩa là ánh sáng xuyên sâu, ít tảo và phù sa; độ trong nhỏ cho thấy nước đục hoặc nhiều tảo. Các nhà khoa học còn đo bằng thiết bị đo độ đục, cảm biến quang học, và ảnh vệ tinh cho cả mặt hồ.
Độ trong cũng quyết định độ sâu mà tảo và thực vật thủy sinh còn quang hợp được — vùng gọi là tầng sáng. Ở dưới tầng sáng, không có quang hợp, ô-xy chỉ đến từ trao đổi với tầng trên. Chỉ số này vì thế là một chìa khoá để hiểu sinh thái hồ, không chỉ là chuyện màu đẹp hay xấu.
Đọc màu nước hồ: màu gì, thường do đâu
Bảng tổng hợp các màu nước hay gặp ở hồ chứa vùng đồi đất đỏ và nguyên nhân thường gặp. Đây là gợi ý quan sát, không thay cho đo đạc:
| Màu thấy được | Nguyên nhân thường gặp | Khi nào hay gặp |
|---|---|---|
| Xanh lam trong | Nước ít tảo, ít phù sa; phản chiếu trời xanh | Mùa khô, ngày nắng, lòng hồ rộng |
| Xanh lục | Tảo phù du nhiều hơn | Nhánh hồ kín, nước ấm, nhiều dinh dưỡng |
| Xanh đặc như sơn, có váng | Tảo phát triển rất mạnh (tảo nở hoa) | Ngày nắng nóng, nước tĩnh, giàu dinh dưỡng |
| Nâu đỏ đục | Phù sa đất đỏ do mưa cuốn xuống | Sau mưa lớn, nhất là đầu mùa mưa, ở cửa suối |
| Vàng nâu như nước trà | Chất hữu cơ hoà tan từ lá, cỏ mục | Vùng nước nông mới ngập cỏ, vịnh kín |
| Xám chì | Phản chiếu trời âm u | Ngày nhiều mây, mưa |
Màu nước thường là tổ hợp của nhiều nguyên nhân cùng lúc. Một nhánh hồ có thể vừa lục vì tảo vừa ngả nâu vì phù sa. Thay đổi màu bất thường, kèm mùi hôi hoặc cá chết, là dấu hiệu nên báo cho cơ quan quản lý môi trường địa phương.
Tảo nở hoa là gì và có nguy hiểm không?
Trả lời ngắn: tảo nở hoa là khi tảo hoặc vi khuẩn lam phát triển bùng phát, làm nước xanh đặc, có váng; một số loài vi khuẩn lam có thể sinh độc tố, nên nước có váng xanh đặc không nên tiếp xúc, không để vật nuôi uống.
Điều kiện thuận lợi cho tảo nở hoa là nước ấm, nắng nhiều, nước tĩnh và giàu dinh dưỡng — đặc biệt là ni-tơ và phốt-pho. Hồ chứa có những nhánh kín ít trao đổi nước dễ gặp hơn lòng hồ chính. Khi tảo chết hàng loạt, quá trình phân huỷ tiêu thụ ô-xy, có thể làm cá chết.
Không phải mọi lần nước xanh đều là tảo độc; nhưng vì không phân biệt được bằng mắt, nguyên tắc an toàn là tránh tiếp xúc với nước có váng xanh đặc, mùi lạ. Nếu tiếp xúc rồi có biểu hiện ngứa, phát ban, buồn nôn, nên hỏi ý kiến bác sĩ. Việc xác định loài tảo và độc tố là việc của phòng thí nghiệm.
Vì sao nước gần bờ và giữa hồ khác màu nhau?
Trả lời ngắn: vì gần bờ nước nông, ánh sáng chạm đáy và phản xạ màu của đất, đá, cỏ ngập lên; sóng đánh vào bờ khuấy bùn làm nước đục; còn giữa hồ nước sâu, chỉ thấy màu của chính khối nước và bầu trời phản chiếu.
Ở bờ đất đỏ, nước nông thường ánh nâu hồng vì đáy đỏ; ở chỗ có cỏ ngập, nước ánh vàng lục; ở chỗ bờ dốc, nước chuyển sang xanh thẫm ngay sát bờ vì đáy tụt sâu nhanh. Nhìn dải màu từ bờ ra giữa hồ, có thể đoán phần nào độ dốc của đáy — chỗ màu chuyển đột ngột từ sáng sang thẫm thường là chỗ nước sâu đột ngột.
Hướng gió cũng tạo khác biệt: bờ đón gió thường đục hơn vì sóng khuấy bùn liên tục, bờ khuất gió nước trong hơn. Cùng một buổi chiều, hai bờ đối diện của một nhánh hồ có thể có màu nước khác hẳn nhau.
Hồ có lớp nước ấm, lớp nước lạnh không — và điều đó liên quan gì tới màu nước?
Trả lời ngắn: có. Hồ sâu ở vùng nhiệt đới thường phân tầng nhiệt — lớp nước mặt ấm nhẹ nổi trên lớp nước sâu lạnh, nặng hơn; sự phân tầng này giữ tảo và phù sa ở các tầng khác nhau, ảnh hưởng tới màu và độ trong của nước mặt.
Khi nước mặt được nắng sưởi ấm, nó nhẹ đi và nằm trên, ít trộn với nước lạnh bên dưới. Tảo cần ánh sáng nên tập trung ở tầng mặt ấm; nếu dinh dưỡng đủ, chúng phát triển và làm nước mặt lục hơn. Ở tầng sâu thiếu ánh sáng, chất hữu cơ chìm xuống phân huỷ, tiêu thụ ô-xy. Khi trời trở lạnh hoặc gió mạnh, lớp mặt nguội đi, các tầng có thể trộn lẫn, mang dinh dưỡng từ đáy lên — đôi khi kéo theo một đợt tảo phát triển hoặc nước đổi màu.
Nước suối lạnh đổ vào hồ sau mưa cũng có thể chìm xuống thành dòng ngầm dưới lớp nước mặt ấm, nên có khi mặt hồ vẫn trong mà phù sa lại đi ở tầng dưới. Chi tiết sinh thái học của tầng nước thuộc danh mục Sinh thái nước và cá hồ. Người bơi cảm nhận rõ sự phân tầng này qua lớp nước lạnh đột ngột dưới chân — một lý do nữa để luôn mặc áo phao.
Câu hỏi thường gặp
Nước hồ Tà Đùng có uống được không?
Không nên uống trực tiếp nước hồ chưa qua xử lý, dù trông trong. Nước mặt tự nhiên có thể chứa vi sinh vật gây bệnh và chất không nhìn thấy được. Nước dùng để uống cần được xử lý và đạt quy chuẩn nước sinh hoạt.
Vì sao ảnh hồ Tà Đùng trên mạng xanh hơn khi đến tận nơi?
Một phần do ảnh được chụp vào ngày nắng, trời xanh, góc phản chiếu thuận; một phần do chỉnh màu sau khi chụp. Thực tế màu hồ thay đổi theo thời tiết, giờ trong ngày, mùa và góc nhìn, nên mỗi lần đến có thể thấy khác.
Nước hồ trong nhất vào mùa nào?
Thường là mùa khô, khi ít mưa cuốn phù sa và dòng chảy vào hồ ổn định. Tuy vậy, cuối mùa khô nước ấm và tĩnh có thể làm tảo phát triển ở các nhánh kín. Mỗi khu vực của hồ có thể có độ trong khác nhau.
Nuôi cá lồng có làm đổi màu nước hồ không?
Về nguyên lý, thức ăn thừa và chất thải từ cá nuôi bổ sung dinh dưỡng vào nước, có thể làm tảo phát triển cục bộ quanh khu nuôi nếu mật độ cao và nước ít lưu thông. Mức ảnh hưởng thực tế cần số liệu quan trắc, không suy đoán được bằng mắt.
Màu đỏ của nước sau mưa có hại cho cá không?
Phù sa nhiều làm nước đục, giảm ánh sáng cho tảo, có thể bám mang cá khi nồng độ rất cao. Nhưng đục phù sa ngắn ngày sau mưa là hiện tượng tự nhiên mà cá sông suối vùng đất đỏ đã thích nghi. Đục kéo dài do xói mòn nặng mới là vấn đề.