Kenapa satu danau tampak biru terang, sementara yang lain hijau, cokelat, bahkan merah? Kalau dilihat sekilas, perbedaannya terasa seperti trik mata. Padahal, warna danau adalah hasil proses alam yang nyata dan bisa dijelaskan.
Air danau tak hanya dipengaruhi air itu sendiri. Mineral terlarut, alga, kedalaman, cahaya matahari, suhu, sedimen, sampai aktivitas vulkanik bisa ikut mengubah tampilannya. Itu sebabnya dua danau yang letaknya tak terlalu jauh pun bisa terlihat sangat berbeda.
Contoh paling terkenal di Indonesia adalah Danau Kelimutu di Nusa Tenggara Timur. Dari sana, kita bisa melihat bahwa warna air bukan soal estetika saja, tetapi jejak dari kimia, geologi, dan kehidupan mikroskopis di dalamnya.
Apa yang membuat warna danau bisa berbeda-beda?
Jawaban singkatnya, karena yang kita lihat bukan cuma air. Mata kita menangkap cahaya yang dipantulkan permukaan, diserap air, lalu dipengaruhi isi danau dan lingkungan di sekitarnya. Jadi, warna danau adalah gabungan banyak lapisan informasi.
Air murni dalam gelas tampak bening. Air dalam volume besar tidak sesederhana itu. Saat cahaya masuk ke danau, sebagian warna cahaya diserap, sebagian lagi dipantulkan. Kalau di dalam air ada partikel halus, mineral, alga, atau lumpur, hasil akhirnya bisa berubah jauh.
Air danau jarang “berwarna” karena airnya sendiri. Warnanya biasanya datang dari cahaya, isi air, dan dasar danau.
Dasar danau juga ikut menentukan. Danau dangkal dengan dasar pasir cerah akan tampak lain dibanding danau dalam dengan dasar gelap. Lingkungan sekitar pun berpengaruh, termasuk tebing batuan, vegetasi, hujan, dan material yang hanyut masuk ke air.
Peran cahaya, kedalaman, dan dasar danau
Cahaya adalah titik awalnya. Air cenderung menyerap warna merah lebih cepat daripada warna biru, sehingga danau yang dalam dan jernih sering terlihat biru. Efek ini makin kuat saat cuaca cerah dan sudut matahari pas.
Tapi langit biru bukan satu-satunya alasan. Danau dangkal bisa tampak hijau kebiruan atau kecokelatan karena dasar danau masih terlihat. Kalau dasarnya berlumpur, gelap, atau kaya sedimen, warna permukaan ikut berubah.
Kekeruhan juga penting. Air yang penuh partikel akan menyebarkan cahaya ke segala arah. Hasilnya, warna tampak lebih pucat, lebih susu, atau lebih keruh. Setelah hujan deras, misalnya, danau sering berubah dari jernih menjadi kecokelatan karena limpasan tanah masuk ke air.
Mineral terlarut dan partikel kecil yang mengubah tampilan air
Banyak danau mendapat warna dari zat yang larut di dalamnya. Besi, sulfur, magnesium, aluminium, seng, dan timbal bisa mengubah tampilan air, apalagi jika konsentrasinya tinggi atau pH airnya ekstrem. Di danau kawah, efeknya bisa sangat jelas.
Besi adalah contoh yang mudah. Dalam kondisi tertentu, besi terlarut bisa memberi kesan hijau. Saat teroksidasi, warnanya bisa bergeser menjadi merah kecokelatan. Itulah kenapa air yang kaya besi kadang terlihat seperti teh pekat atau karat encer.
Sulfur sering memberi warna hijau muda, tosca, putih susu, atau kekuningan. Partikel halus yang melayang juga bisa membuat air terlihat lebih opak. Di beberapa danau vulkanik, kombinasi sulfur, logam, dan gas dari bawah permukaan membentuk warna yang sulit ditebak hanya dari satu faktor saja.
Kenapa danau bisa tampak biru, hijau, merah, atau cokelat?
Warna yang kita lihat di permukaan biasanya bukan hasil satu penyebab tunggal. Sering kali ada beberapa faktor yang bekerja sekaligus. Karena itu, satu danau bisa berubah warna seiring musim, cuaca, atau perubahan kimia air.
Warna biru biasanya muncul saat air jernih dan cahaya memantul kuat
Danau biru biasanya punya tiga ciri, cukup dalam, cukup jernih, dan miskin partikel. Dalam kondisi ini, cahaya biru lebih dominan sampai ke mata kita. Hasilnya, air terlihat bersih, dingin, dan “tenang”, meski proses fisiknya tetap aktif.
Cuaca juga memperkuat efek itu. Langit cerah, matahari tinggi, dan permukaan yang tak terlalu berombak bisa membuat biru terlihat lebih tegas. Kalau mendung atau air mulai keruh, warna yang sama bisa tampak lebih kusam.
Pada beberapa danau kawah, warna biru juga bisa berkaitan dengan kondisi kimia tertentu. Data pengamatan pada Kelimutu menunjukkan air yang lebih biru atau hijau kadang berhubungan dengan oksigen terlarut yang rendah. Jadi, biru tak selalu berarti airnya “paling sehat”.
Warna hijau sering terkait alga, plankton, atau mineral tertentu
Hijau sering muncul saat danau kaya fitoplankton atau alga. Organisme mikroskopis ini mengandung pigmen yang memantulkan cahaya hijau. Saat jumlahnya meningkat, permukaan danau bisa berubah seperti kaca yang diberi tinta tipis.
Kondisi ini umum pada danau yang kaya nutrien, seperti nitrat dan fosfat. Danau yang menerima banyak bahan organik dari daratan juga lebih mudah menghijau. Di Danau Toba, pernah dilaporkan adanya fitoplankton seperti Oscillatoria sp., Navicula sp., dan Stigeoclonium sp., yang ikut memengaruhi tampilan air.
Hijau tak selalu datang dari makhluk hidup. Mineral tertentu juga bisa memberi warna serupa. Sulfur dan klor dalam kadar tinggi bisa membuat air tampak hijau pucat atau tosca. Karena itu, dua danau sama-sama hijau belum tentu punya penyebab yang sama.
Warna merah, cokelat, atau kehitaman bisa muncul karena besi, sedimen, atau aktivitas vulkanik
Warna merah dan cokelat sering berhubungan dengan besi. Saat besi teroksidasi, air bisa tampak seperti campuran karat dan lumpur. Efeknya makin kuat jika air asam, kaya mineral, atau menerima pasokan material baru dari bawah danau.
Sedimen juga punya pengaruh besar. Setelah hujan, tanah halus dan lumpur dari lereng bisa masuk ke air. Danau yang tadinya hijau atau biru bisa mendadak cokelat. Pada danau gambut, warna bahkan bisa mendekati hitam karena bahan organik terlarut.
Pada danau vulkanik, warna gelap bisa muncul karena campuran gas, partikel halus, dan perubahan kimia cepat. Air seperti ini kadang tampak berlapis, apalagi kalau ada arus dari dasar yang membawa material baru ke permukaan. Warna yang terlihat hari ini belum tentu sama minggu depan.
Mengapa Danau Kelimutu bisa berubah warna?
Kalau ada satu contoh yang paling pas untuk topik ini, jawabannya adalah Danau Kelimutu. Tiga danau kawah di Kaldera Gunung Kelimutu, Kabupaten Ende, Nusa Tenggara Timur, terkenal karena warnanya bisa berganti. Lokasinya berada di sekitar 1.384,5 meter di atas permukaan laut, dan perubahan itu masih jadi bahan kajian sampai sekarang.
Yang sudah cukup jelas, faktor utamanya adalah aktivitas vulkanik di bawah kawah. Tapi untuk pemicu perubahan pada waktu tertentu, jawabannya belum tunggal. Badan Geologi ESDM menyebut pengenceran air, perubahan suhu, dan konveksi gas masih terus dipelajari.
Gas vulkanik dan reaksi kimia di dalam danau kawah
Di bawah permukaan Kelimutu, sistem magmatik-hidrotermal masih aktif. Gas seperti sulfur dioksida, atau SO2, bisa keluar lewat rekahan dan bercampur dengan air kawah. Dari situ, komposisi air berubah, lalu warna pun ikut bergeser.
Reaksi antara gas, air, dan mineral menghasilkan senyawa baru. Besi bisa memunculkan merah atau cokelat tua saat teroksidasi. Sulfur dalam kadar tinggi bisa mendorong warna hijau, tosca, atau putih susu. Di Kelimutu, kadar sulfur atau sulfat pernah dilaporkan sangat tinggi, mencapai sekitar 41.000 mg/L.
Kelimutu juga mengandung logam lain seperti seng dan timbal dalam kadar relatif tinggi, serta mangan yang ikut memengaruhi kimia air. Ada juga dugaan peran biota mikroskopis. Sejumlah rujukan yang mengutip analisis NASA menyebut spesies bakteri mungkin ikut memengaruhi perubahan warna, walau itu bukan satu-satunya jawaban.
Kenapa perubahan warnanya bisa terjadi dari waktu ke waktu?
Danau kawah sangat sensitif. Hujan bisa mengencerkan air dan mengubah komposisi kimianya. Batuan di dinding kawah bisa larut. Erosi bisa menambah partikel baru. Suhu air pun berubah, lalu memengaruhi reaksi di dalamnya.
Gas dari dasar danau juga tidak selalu keluar dengan pola yang sama. Kadang air kaya mineral naik ke permukaan, lalu warna berubah dalam waktu relatif singkat. Karena itu, Kelimutu bisa berganti warna dalam hitungan minggu, bulan, atau tahun.
Data yang sering dikutip dari Geoteknologi LIPI Bandung mencatat sekitar 12 kali perubahan warna dalam 25 tahun. Pada 2024, salah satu warna di Kelimutu kembali bergeser ke cokelat kehitaman. Muhammad Wafid dari Badan Geologi ESDM juga menegaskan bahwa faktor pemicu pastinya belum bisa dipastikan untuk setiap perubahan.
Apakah semua danau berwarna karena hal yang sama?
Tidak. Danau vulkanik, danau biasa, danau yang kaya plankton bisa sama-sama berwarna mencolok, tetapi proses di baliknya berbeda. Kelimutu adalah contoh danau kawah aktif secara kimia. Danau seperti ini lebih dipengaruhi gas, mineral, dan reaksi bawah permukaan.
Danau biasa yang jernih dan dalam lebih sering tampak biru karena faktor optik. Danau yang subur cenderung hijau karena banyak fitoplankton. Danau yang menerima banyak sedimen dari sungai atau lereng akan lebih mudah cokelat. Danau gambut bisa gelap karena bahan organik terlarut.
Contoh lain ada di Danau Linow, Sulawesi Utara. Danau ini dikenal berubah tampilan karena belerang, panas bumi, dan komposisi mineral, termasuk magnesium yang tinggi. Airnya bisa tampak keruh, berbau belerang, dan menampilkan gelembung lumpur. Ini berbeda dari danau yang hijau karena ledakan alga.
Warna danau juga bisa dibaca sebagai petunjuk. Hijau pekat bisa menandakan kesuburan tinggi atau ledakan alga. Cokelat setelah hujan bisa menunjukkan banyak sedimen masuk. Pada danau kawah, warna aneh bisa menandakan perubahan kimia yang aktif. Tapi warna saja tidak cukup untuk menilai kualitas air. Untuk itu, tetap perlu data pH, oksigen terlarut, suhu, dan kandungan mineral.