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La luce nel mare
Quando la luce incontra la superficie del mare una certa quantità è riflessa in funzione dell'angolo di incidenza. Più l'angolo d'incidenza si avvicina ai 90º (ovvero perpendicolare alla superficie dell'acqua) maggiore sarà la penetrazione e minore la frazione riflessa. L'angolo d'incidenza cambia con la latitudine con le ore del giorno e con le stagioni. La luce che penetra all'interno dell'acqua modifica la sua intensità luminosa (misurata in Lux) e la sua composizione spettrale (lunghezza d'onda) per effetto di diversi tipi di assorbimento.
Il primo è legato alla riflessione della luce da parte di particelle (inorganiche e organiche che siano) in sospensione: acque con molto materiale in sospensione hanno una scarsa trasparenza che determina, per riflessione, una estinzione della intensità luminosa molto rapida. In aree temperate a mezzogiorno in Agosto arriva sulla superficie dell'acqua una illuminazione di intensità pari 150.000 LUX. Già a mezzo metro di profondità questa intensità si è dimezzata. Nelle acque oceaniche più trasparenti il 99% della radiazione solare è assorbita nei primi 100-150 m. Il secondo fenomeno di modificazione della luce penetrata nell'acqua è legato all'assorbimento selettivo da parte dell'acqua delle diverse lunghezze d'onda che compongono lo spettro del visibile.
Questo include tutti i colori dal violetto al rosso compresi tra 400 e 700 nm (nm = manometri = 10-6 m).
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Oltre il rosso e oltre il violetto vi sono due frequenze a noi non visibili ma molto importanti: l'infrarosso che produce il riscaldamento e l'ultravioletto che ha importante azione antibatterica. L'ultravioletto e l'infrarosso si fermano nei primi centimetri di profondità, successivamente si estinguono il rosso, l'arancione, il giallo, il verde e il violetto mentre il blu e raggiunge le maggiori profondità.
Questo è il motivo per cui il mare aperto ha un colore blu intenso.
I veri colori degli oggetti possono quindi essere osservati solo in superficie dove arriva tutta la banda dello spettro, mentre via via che si scende in profondità la colorazione è influenzata dal progressivo assorbimento delle diverse lunghezze d'onda. Per misurare la profondità cui giunge la luce visibile si utilizza il disco Secchi, che consiste in un disco piatto di circa 30 cm di diametro che viene calato in acqua con una cima metrata. La profondità a cui il disco scompare da una misura della trasparenza delle acque. La colorazione delle acque marine varia dal blu scuro al giallo al verde, quando ci si sposta da aree più costiere verso le acque del largo. Queste differenze dipendono dalle particelle in sospensione e dall'abbondanza di microrganismi fitoplanctonici. Dove questi ultimi sono particolarmente abbondanti, per esempio in alcune aree costiere o nelle zone di upwelling, le acque tendono al giallo verde, mentre nelle zone meno ricche di fitoplancton e meno influenzate dagli apporti dalla terraferma (es. fiumi), prevale l'azzurro e il blu.

In funzione della penetrazione della luce possiamo distinguere una zona superficiale, chiamata zona eufotica in cui sono possibili i processi fotosintetici e conseguentemente più ricca di Fitoplancton . In Mediterraneo normalmente arriva fino ad un massimo di 100 metri. La zona oligofotica si estende sotto la precedente ed è costituita dalle acque penetrate dalla luce con lunghezza d'onda pari al blu, fino al limite inferiore di assenza di luce (300-500 metri); qui solo pochissimi vegetali possono sopravvivere. La zona buia invece è detta afotica ed è caratterizzata dall'assenza di vita vegetale.
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