¿De qué color es el agua?

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Visto desde el espacio, nuestro planeta se nos muestra de un azul intenso, brillante. Por eso decimos que la Tierra es el planeta azul. Tres cuartas partes del mismo son agua, así que tiene sentido que esto sea así. Pero, ¿de qué color es el agua realmente? ¿Es azul? Cuando contemplamos nuestro planeta desde el espacio, vemos el agua azul. Cuando observamos el mar, vemos el agua azul. Pero cuando estamos en la orilla del mar, en un día de calma, diríamos que es transparente. Igual que cuando la observamos dentro de un vaso de cristal. En realidad, el agua es azul aunque no siempre lo percibamos así.

Antes de sentarme a escribir este artículo hice la pregunta a mi entorno más cercano. La respuesta fue unánime: «en realidad, el agua es transparente y si vemos el agua del mar azul se debe a que refleja el azul del cielo». La respuesta parece lógica. De hecho, estamos acostumbrados a ver el agua transparente al ducharnos, al lavarnos las manos, al beber de un vaso o al verla dentro de una jarra de cristal; y sólo cuando la vemos reunida en una gran cantidad, como en un trozo de mar o en un lago, la vemos azul. Y la respuesta es en parte verdad. Pero en una parte despreciable: se estima que en un mar en calma, en un cielo despejado, la contribución del azul del cielo no es mayor a un 2%.

Intentemos ver si, utilizando nuestros conocimientos de la física, podemos explicar de qué color es el agua. Antes de seguir, expliquemos qué es lo que hace que podamos ver los colores de los objetos. Desde la época de Newton sabemos que la luz blanca se descompone en distintos colores si la hacemos pasar por un prisma. Cada uno de esos colores es en realidad una frecuencia determinada y el conjunto de todas esas frecuencias es lo que vemos como luz blanca. Cuando la luz blanca llega a un objeto, los átomos y moléculas que forman ese objeto transmiten o absorben sólo un conjunto determinado de esas frecuencias, es decir, sólo un conjunto determinado de colores. El resto de frecuencias, es decir, los colores que no son absorbidos, se reflejan o dispersan. Las hojas de un árbol son verdes porque absorben todos los colores excepto el verde, que es reflejado y, por tanto, llega a nuestros ojos.

En el caso del agua rige el mismo principio que con cualquier otro elemento químico o sustancia: una parte de la radiación será absorbida y otra reflejada. El agua en particular, absorbe las frecuencias que se corresponden con el color rojo; es decir, las frecuencias más bajas del espectro visible. Las frecuencias que se corresponden con el azul y el verde son transmitidas en su totalidad. De este modo, un rayo luz que atraviesa una gran cantidad de agua, va perdiendo por absorción los colores rojos y los más bajos del espectro, quedando el rayo formado únicamente por los relativos al azul. Es por esto por lo que finalmente vemos las grandes masas de agua con un tono azulado. Y ese es, por tanto, el verdadero color del agua.

Cuando la cantidad de agua que observamos es pequeña, por ejemplo, el agua que contiene un vaso, el agua que cae por nuestra ducha o bien el agua que encontramos en la cercanía de la orilla del mar, la vemos transparente. Esto se debe a que la absorción de las frecuencias del color rojo por parte del agua es muy débil y se requiere una gran cantidad de agua para que sea efectiva al ojo humano. Se han realizado experimentos muy interesantes que demuestran que en agua de una elevada pureza se requieren al menos tres metros de columna de agua para poder apreciar el tono azulado de la misma.

Pero el agua tiene una cualidad muy curiosa que es interesante señalar. Los procesos de absorción y transmisión de frecuencias, de colores, que he explicado más arriba, tienen que ver con la absorción de radiación electromagnética por parte de los electrones que orbitan los átomos de una sustancia determinada. Cuando la luz blanca o radiación electromagnética llega a una sustancia, los electrones son capaces de absorber energía; no cualquier cantidad de energía, sino sólo unas frecuencias muy concretas que dependen del material en cuestión (ahí tenemos un efecto del mundo cuántico perfectamente visible). Esto es, sólo absorben unos colores específicos. De este modo, es esa absorción la que da color a las sustancias, a todas las cosas, porque lo que vemos es el resto de la radiación que no ha sido absorbida.

Y ahora, la sorpresa: en el caso del agua, su color azul no se genera de esta forma. Es más, el caso del agua es único en la naturaleza, puesto que el color que podemos ver del agua se genera a partir de vibraciones moleculares. Y esto es así porque la radiación incidente, en vez de usarse para excitar electrones, se utiliza para hacer vibrar las moléculas de agua con mayor rapidez. Es cierto que las moléculas de agua no absorben cualquier frecuencia, sino aquellas que se corresponden con el rojo, resultando, por tanto que la radiación azul no es absorbida y es la que finalmente llega a nuestros ojos.

No hay que olvidar que existen otros factores que afectan a cómo percibimos el agua. El agua puede llevar partículas en suspensión, como sedimentos, que aportan marrón al color del agua; o algas que pueden alcanzar grandes proporciones y que darían al agua un color verdoso o incluso, dependiendo del alga, hasta rojizo. Pero si hablamos del agua en sí, del agua pura, de la molécula de agua y cómo interacciona ésta con la luz para que la podamos ver, diremos que el agua es azul. Como nuestro planeta.

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