Oleh: Jane C. Arifin* (Fisikawan)
Air merupakan sumber kehidupan. Kehidupan kita tidak dapat lepas dari air, mulai dari minum, mandi, sampai air kolam renang untuk bermain. Jika adik-adik cukup jeli, saat adik-adik bermain di kolam renang atau di laut, adik-adik mungkin mengamati hal menarik: air di kolam/laut terlihat sangat biru, namun jika kita mengambil segelas air dari kolam/laut ini, warnanya bukan lagi biru melainkan hampir bening (Lihat Gambar 1). Kalau begitu, apa warna air sebenarnya?
Gambar 1. Air di kolam renang terlihat biru, sementara air kolam di dalam ember terlihat bening kebiruan.
Warna yang kita lihat bergantung pada cahaya yang diterima oleh mata kita. Jika kita menerima lebih banyak cahaya merah, kita akan melihat warna kemerahan. Sebaliknya jika kita menerima sangat sedikit cahaya merah, kita akan melihat warna biru kehijauan. Nah, karena itulah untuk mengungkap warna air yang sebenarnya, kita perlu mengetahui apa yang terjadi dengan cahaya setelah ia melewati air.
Saat cahaya melewati air, sebagian cahaya diserap oleh air. Dari sekian cahaya yang diserap, cahaya merah lah yang paling banyak diserap. Adik-adik dapat melihat perbandingan kemampuan air menyerap cahaya warna dari grafik di bawah ini. Cahaya merah diserap air lebih banyak daripada cahaya biru. Akibatnya, air berwarna kebiruan.
Grafik 1. Kemampuan air menyerap cahaya. Cahaya merah diserap paling banyak dan cahaya biru-ungu diserap paling sedikit.
Kalau begitu, kenapa terkadang warna air bening bukannya biru? Untuk menjawabnya, kita perlu lebih menelaah sifat penyerapan cahaya oleh air.
Untuk memudahkan, mari kita perhatikan grafik di bawah yang dibuat berdasarkan sifat penyerapan cahaya oleh air yang ditunjukkan oleh grafik sebelumnya. Grafik ini menunjukkan persentase cahaya yang tersisa setelah melewati air dengan ketebalan atau kedalaman tertentu.
Grafik 2. Persentase cahaya yang tersisa setelah menempuh jarak tertentu dalam air.
Cahaya yang melewati 10 cm air masih memiliki hampir seluruh komponennya: ia masih memiliki 90,5% cahaya merah, 99% cahaya hijau, dan 99,9% cahaya biru. Namun apa yang terjadi pada cahaya yang sudah melewati 5 meter air? Ia hanya memiliki sedikit (0,7%) cahaya merah, setengah (60,7%) cahaya hijau, dan banyak (95,1%) cahaya biru.
Inilah sebabnya segelas air tampak bening, sementara air kolam renang tampak kebiruan. Cahaya tidak terlalu terganggu jika ia melewati hanya segelas air. Akibatnya, yang kita lihat dari balik segelas air “sama” seperti yang kita lihat langsung. Sementara itu, hanya cahaya biru yang banyak tersisa dan yang banyak diterima oleh mata kita setelah melewati air yang cukup dalam. Akibatnya, air di kolam renang terlihat biru.
Lalu, mengapa air sungai tidak selalu berwarna biru? Bagaimana juga dengan air di berbagai danau yang berwarna-warni?
Gambar 2. Warna air yang kita lihat bergantung pada kandungannya. Air di Sungai Kuning, China, berwarna kuning karena banyak mengandung butiran lumpur. Air di Danau Pukaki, Selandia Baru, berwarna biru muda karena banyak mengandung tepung glacier—”batu es”.
Nah, grafik-grafik di atas hanya berlaku untuk air murni (H2O). Selain air, sungai, kolam, atau laut mengandung banyak benda lainnya seperti butiran tanah, plankton atau tumbuhan kecil, dan mineral-mineral. Kandungan inilah yang memberikan warna pada air sungai atau danau sehingga air terlihat bermacam-macam warna.
Banyak sungai dan danau di Indonesia yang warnanya hitam atau coklat pekat. Hal ini dikarenakan oleh perbuatan orang-orang tidak bertanggungjawab yang membuang banyak sampah dan limbah ke sungai. Akibatnya, sungai mengandung zat-zat yang berbahaya untuk kehidupan sehingga tidak dapat lagi ditinggali oleh berbagai makhluk hidup.
Mari adik-adik, yuk kita jaga kebersihan sungai dimulai dari tidak membuang sampah sembarangan. Semoga nantinya sungai yang ada di kota kita masing-masing bisa seperti sungai pada gambar di bawah ini.
Gambar 3. Sungai di salah satu kota di Jerman. Sungai yang bersih dan banyak bebek berenang di sungai.
Sumber gambar (dengan modifikasi):
1. http://en.wikipedia.org/wiki/File:SwimmingPoolAndBucket.jpg
2. http://www.nature.com/ismej/journal/v1/n4/fig_tab/ismej200759f2.html#figure-title
3. http://onlinechinatours38.blogspot.com/2011/07/travel-china-yellow-river-pontoon.html
4. http://www.touropia.com/beautiful-lakes-of-color/
5. http://thefamilywithoutborders.com/my-little-german-tour-2013-06-11/
*Jane C. Arifin adalah seorang fisikawan. Ia meraih gelar magister dalam bidang photonics dari Abbe School of Photonics, Friedrich Schiller University di Jena, Jerman, pada tahun 2013. Saat ini ia aktif di Bengkel Sains yang “mengajarkan” sains melalui eksperimen.
