Khi đi ra ngoài để thư giãn, chúng ta thường bắt gặp cảnh tượng mê hoặc của những hồ nước được trang trí bằng sắc xanh. Màu sắc quyến rũ của nước hồ có thể chủ yếu là do các đặc tính quang học vốn có của nước.

Về bản chất, nước có khả năng hấp thụ, phản xạ và tán xạ ánh sáng mặt trời.

Sự phổ biến của chất lơ lửng và các hạt lớn hơn trong hồ dẫn đến sự hấp thụ yếu của ánh sáng xanh lục và hiệu ứng tán xạ rõ rệt, tạo ra màu chủ yếu là xanh lam nhạt hoặc xanh lục cho nước.

Màu sắc của nước hồ bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi độ sâu của nó. Chỉ khi nước đạt đến độ sâu hơn 5 mét, nó mới bắt đầu hấp thụ ánh sáng có nhiều màu sắc khác nhau, chủ yếu phản chiếu quang phổ màu xanh lam. Ánh sáng mặt trời, bao gồm bảy màu từ đỏ đến tím, được đặc trưng bởi các bước sóng khác nhau. Sự giảm dần bước sóng từ đỏ sang tím hàm ý rằng các sóng dài hơn, có khả năng xuyên thấu lớn hơn, dễ bị các phân tử nước hấp thụ hơn. Ngược lại, sóng ngắn hơn thể hiện khả năng xuyên thấu yếu hơn, khiến chúng dễ bị phản xạ và tán xạ.

Thông thường, ở vùng nước có độ sâu hơn 100 mét, phần lớn ánh sáng có bước sóng khác nhau sẽ bị nước hấp thụ. Sự hấp thụ này góp phần làm tăng nhiệt độ của nước hồ. Khi các phân tử nước tương đối tinh khiết gặp ánh sáng xanh lam và tím có bước sóng ngắn hơn, những sóng này sẽ bị tán xạ và phản xạ mạnh, dẫn đến hồ có màu xanh lục hoặc xanh đậm.

Mắt người vốn có thiên hướng nên có độ nhạy hạn chế với ánh sáng tím. Do đó, mắt người thường bỏ qua sự phản chiếu tinh tế của ánh sáng tím phản chiếu trên mặt nước hồ. Ngược lại, mắt con người hòa hợp hơn với ánh sáng xanh lam và xanh lục, làm nổi bật nhận thức về hồ có màu xanh lục hoặc xanh lam.

Kích thước và độ sâu của hồ đóng một vai trò quan trọng trong màu sắc của nó. Các hồ nhỏ hơn với độ sâu nông hơn có thể không có khả năng hấp thụ đầy đủ ánh sáng xanh. Khi kết hợp với sự hiện diện của thảm thực vật xanh, chẳng hạn như cây cối xung quanh hồ, hiệu ứng tổng thể chủ yếu là màu xanh lá cây.

Hơn nữa, các hồ thường chứa nhiều tảo, ảnh hưởng đến màu sắc của nước. Lưu thông nước không đầy đủ có thể dẫn đến sự tích tụ nitơ, chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của tảo. Sự phong phú của tảo, với các lớp bên ngoài trong suốt và lục lạp bên trong cơ thể chúng, góp phần tạo nên màu xanh của nước. Trong trường hợp các dòng sông bị ô nhiễm nặng dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, tảo phát triển mạnh mẽ, làm nổi bật màu sắc xanh của hồ.

Loại tảo có trong hồ cũng có thể ảnh hưởng đến bảng màu của nó. Các hồ có hiện tượng Microcystis nở hoa có thể có sắc thái xanh lục vàng hoặc xanh lam, trong khi tảo crypto nở hoa tạo ra sắc thái màu nâu đỏ hoặc xanh nâu. Các hồ có tảo nở hoa màu vàng có màu nâu vàng đặc biệt và một số môi trường có độ mặn cao, giống như ở Senegal, có tảo tạo ra màu hồng đặc biệt cho hồ.

Về bản chất, sự hiển thị màu sắc vạn hoa trong các hồ là minh chứng cho sự tương tác phức tạp của ánh sáng, nước và các yếu tố sinh học. Mỗi hồ, với sự kết hợp độc đáo giữa kích thước, độ sâu, thảm thực vật và thành phần tảo, sẽ trở thành một bức tranh vẽ trên đó thiên nhiên vẽ lên những màu sắc mê hoặc của nó—một minh chứng thực sự cho phép thuật mê hoặc được sử dụng bởi các pháp sư vĩ đại của hồ.