Observar la luminosidad del mar es agradable y a veces nos llena de asombro porque es múltiple y alberga muchas miradas muy diferentes unas de otras, es muy entretenido dirigir la vista hasta donde alcanza: el horizonte (y más allá, al menos en nuestros sueños). 

Las tonalidades al borde la playa

La orilla del mar es una zona fronteriza, así es que los fenómenos físicos que suceden son el resultado del contacto de dos medios distintos que se acoplan o tienen el compromiso del roce.

El color del mar es el resultado de la combinación de varias circunstancias ambientales distintas: el color del cielo, la posición del Sol, la profundidad del propio mar, la temperatura del agua, el relieve de la superficie, y en el caso de las zonas marítimas costeras, o en general, en las aguas poco profundas la existencia de algas y de partículas en suspensión o su carencia.

Todos estos elementos influyen en la reflexión de los rayos de luz sobre la superficie, en la absorción de la luz y en su difusión en profundidad.

Luz sobre el mar. Los colores del agua

Un rayo de luz al incidir sobre la superficie del mar, y en general sobre cualquier superficie, sigue leyes de tipo geométrico-físico: en nuestro caso observamos que se refleja o dicho de otro modo una parte cambia de dirección de propagación, se refracta es decir atraviesa el medio y cambia de velocidad y de dirección de propagación por la diferente densidad, o se difunde dependiendo del grado de humedad atmosférica.

Un rayo de luz se refleja al encontrarse en su camino con un medio adecuado que haga de espejo, aunque muchas veces en parte se refleja y en parte se refracta, y atraviesa la frontera hacia el otro medio con distintas propiedades ópticas y otras características físicas diferentes como la composición, densidad, etc., y cambia su velocidad y dirección de propagación.

A los curiosos les puede dar por calcular el cociente entre la intensidad de la luz reflejada y la luz incidente, el coeficiente de reflexión, que depende del ángulo de incidencia, α (alfa), y el índice de refracción, n, que depende de la superficie de separación de ambos medios.

También hay que saber que en el caso de rayos perpendiculares, toda la luz que incide sobre el agua se refleja, mientras que a medida que disminuye el ángulo de incidencia, α, una parte cada vez mayor del haz de luz penetra en el agua (medio más denso que el aire) y un parte cada vez menor se refleja en la interfaz entre los dos medios. El coeficiente de reflexión decrece al disminuir el ángulo de incidencia.

Y entonces, ¿qué ocurre cuando se mira con cuidado una superficie marina que está iluminada por el Sol en un día despejado?: se observa fácilmente que el ángulo de incidencia de los rayos que el ojo capta son diferentes dependiendo de la distancia (lejanía o proximidad) a la que se mire. Si alguien situado en la orilla mira más allá de la cresta de una ola cercana, el ángulo de incidencia, α₂ ,es mayor que si este individuo mira a la superficie más próxima a su posición en la orilla, α₁.

α₁ < α₂

En las zonas un poco más alejadas de la orilla (por ejemplo, desde nuestro simpático chiringuito preferido) se percibe más luz reflejada y el frente de onda aparece más oscuro que la superficie posterior.

En el caso de que el mar esté agitado y de que haya muchas olas seguidas, el color del mar va cambiando porque el ángulo de incidencia de la luz va modificándose, pero siempre en el mismo sentido; es decir que las zonas más alejadas del ojo se ven más brillantes, porque la diferencia de los ángulos de incidencia se acentúa, así en la línea del horizonte, el mar se ve muy luminoso y brillante o al menos bastante más que en la zona próxima al observador.

La cresta de una ola vista desde la orilla es blanca y burbujea

La cresta de una ola es la elevación que se forma cuando en un tren de olas una de ellas pasa por encima de otra que va delante inmediatamente. Este fenómeno se debe a que cada ola al alcanzar la orilla y chocar con tierra firme se deshace y la ola siguiente pasa por encima, en definitiva se produce el remonte de una masa de agua que choca y sobrepasa la precedente que retrocede tras su impacto con la costa, la zona donde la ola rompe o se deshace tiene por tanto características físicas de zona limítrofe o de frontera y de intercambio.

Al observar lo que ocurre en las zonas de impacto formadas por la línea de costa y las sucesivas masas de agua a distintas velocidades que la alcanzan, se detecta que las gotas de agua con las sustancias que contienen en disolución dejan de estar aisladas, debido a que la agitación posibilita la ruptura de esta continuidad más o menos uniforme del agua.

Así en estas zonas de impacto o confluencia, el agua se mezcla con el aire originando muchas burbujas muy cambiantes de tamaño, de forma, de posición por la perpetua agitación; este proceso ocurre con mucha rapidez, produciendo choques continuos de las burbujas entre sí.

En esta situación, el ángulo de reflexión varía casi punto a punto y no permanece constante en el tiempo. Y en la espuma formada por la mezcla de burbujas de aire con gotas de agua los rayos solares se reflejan casi completamente y por eso las vemos de color blanco.

Para finalizar

Medir los ángulos de incidencia y de reflexión es un manera cuantitativa de describir y determinar la luminosidad de las superficies de las cosas que vemos por reflexión de la luz. En el caso del mar, la luz reflejada es la del cielo, y por eso sus tonalidades se relacionan con las tonalidades del cielo, pero siempre teniendo en cuenta también otros elementos ambientales que contribuyen a la formación del color y a la impresión que nos causa.