¿Con qué eficacia se protege el agua bajo los rayos UVA y UVB?

¡No tan bien como pensarías, así que usa protector solar impermeable cuando vayas a nadar!

Advertencia: en esta respuesta, he asumido que el agua está libre de impurezas como plantas, animales, arena, minerales y otros contaminantes. Las impurezas dominarán la absorción de la luz ultravioleta en prácticamente todas las situaciones de la vida real y crearán una profundidad mucho menor que proteja suficientemente contra la dañina luz ultravioleta. Un agradecimiento especial a Geoff Olynyk por señalar esta advertencia en los comentarios.


Déjame elaborar
El coeficiente de absorción, es decir, la eficiencia con la que un medio reduce la intensidad de la luz en función de la profundidad, varía con la longitud de onda de la luz.

Para UVA (400 – 315 nm [1]) el coeficiente de absorción es muy bajo, y para UVB (315-200 nm [1]) es aproximadamente 20 veces mayor. El siguiente gráfico muestra cómo la absorción de la luz en el agua varía con su longitud de onda [2]:


Por simplicidad, podríamos decir que en esta escala logarítmica doble, el coeficiente es más o menos lineal entre 200 y 400 nm. ¡Tenga en cuenta que el agua es más transparente justo en el límite ultravioleta de 400 nm!

Utilicé esta aproximación para obtener una relación entre el coeficiente de absorción [matemática c_ {abs} [/ math] [1 / cm], la profundidad [matemática] d [/ math] [cm] y la longitud de onda [matemática] lambda [/ math] [nm] que componen la ecuación de la absorción total: [matemáticas] A = 1 – e ^ {- c_ {abs} (\ lambda) d} [/ math]

Según [3], la relación entre SPF y la absorción total de luz es [math] {\ rm SPF} = 1 / (1 – A) [/ math], donde [math] A [/ math] es el total absorción.

En resumen: [math] {\ rm SPF (d)} = e ^ {c_ {abs} (\ lambda) d} [/ math]

Al unir los números de las longitudes de onda y las profundidades en la fórmula se obtiene el siguiente gráfico [4]:


Esto muestra los valores de SPF para la luz UVA y UVB, donde la inclinación del gráfico aumenta con la disminución de la longitud de onda. Así que la luz UV más dura se absorbe mejor que la luz menos dañina.

Entonces para UVA, una profundidad de 70 metros da un SPF de ~ 1.5 – 5, pero para UVB te da un SPF de ~ 5 – 27.5.

Conclusión
Tendría que bucear en aguas profundas para recibir el máximo beneficio del agua sobre usted, por lo que sería una buena idea tener protector solar a prueba de agua 🙂


[1] Ultravioleta
[2] Espectro de absorción de agua
[3] Anais Brasileiros de Dermatologia
[4] Don van der Drift