Het aquariumgedeelte aansteken 7: fotosynthetisch bruikbare straling
Door Dana Riddle
Fotosynthetisch bruikbare straling (PUR) is een deel van het spectrum dat fotosynthese bevordert. Het wordt over het algemeen beschouwd als een subset van Photosynthetically Active Radiation (PAR, gedefinieerd als dat licht tussen 400 en 700nm), maar dit is slechts ten dele juist omdat sommige Ultraviolet-A-golflengten en in sommige gevallen infraroodstraling nuttig zijn in de bevordering van fotosynthese.
We leren op de basisschool dat blauwe en rode golflengten het meest bruikbaar zijn voor gebruik in het fotosyntheseproces. Hoewel het waar is, hebben we de neiging om het belang van andere golflengten te verminderen. Symbiodinium-soorten (zooxanthellae) bevatten een bijkomend pigment dat peridinine wordt genoemd. Peridinine absorbeert licht tot ongeveer 550 nanometers, waardoor de bruikbare golflengten tot ver in het groene gedeelte van het spectrum worden uitgebreid.
Figuur 1 toont een actiespectrum van een Symbiodinium-soort (waarschijnlijk van de pandemische generalist Clades C1 of C3) geïsoleerd uit een Favia-steenkoraal. Een actiespectrum is een fysiologische reactie (meestal zuurstofproductie) uitgezet tegen de golflengte van het licht.
Figuur 1.
Dit Action Spectrum laat zien dat blauw en rood licht belangrijk zijn voor fotosynthese in een zooxanthella geïsoleerd uit een stenig koraal. Het toont ook de opname van groen licht door het accessoire pigment peridinin.
In een ander geval - dat van de rode alg Myriogramme - zien we dat het actiespektrum drastisch verschilt van dat van een Symbiodinium-soort. Zie figuur 2.
Figuur 2.
Figuur 2. Een snelle vergelijking van de actiespectra weergegeven in de figuren 1 en 2 toont dat de lichtvereisten van twee fotosynthetische organismen heel verschillend kunnen zijn.
Het wordt duidelijk dat er geen universeel 'beste' licht is voor de bevordering van fotosynthese. Zo zijn aquariumlichten met spectrale afstemming het meest gewenst. LED-verlichting met meerkanaalsafstemming biedt de beste optie voor alle momenteel beschikbare.
Hoe goed deze Action Spectrum-informatie ook is, we moeten dit voorzichtig beoordelen. Actie Spectra worden bepaald door het gebruik van een apparaat dat een monochromator wordt genoemd. Een monochromator splitst breedbandstraling op in smalle bandbreedten, daarom toont de procedure met dit instrument het Emerson Enhancement-effect niet. Ontdekt door Robert Emerson en collega's in de 1950's, vond het Emerson Enhancement-effect dat er twee fotosystemen waren (I en II) en dat de fotosynthesesnelheid het hoogst was wanneer planten gelijktijdig werden blootgesteld aan rood en verrood licht.
Dit roept de vraag op - Hoe profiteren fotosynthetische organismen in dieper water, waar er weinig of geen rode en ver-rode golflengten zijn, van het Emerson Enhancement Effect? Het antwoord is dat ze dat niet doen.
Gelukkig bevatten sommige LED-verlichtingssystemen van tegenwoordig diodes die breedbandspectra produceren die veel hoger zijn dan die van eerste eenheden die alleen blauw en wit licht produceerden (als resultaat van blauwlicht-opwindende tri-band-fosforen.)
De volgende keer zullen we kijken naar Photosynthetically Usable Straling geproduceerd door individuele LED's in Orphek's Atlantik V4-armatuur. Aangezien PAR en PUR samen moeten worden beschouwd, zullen we daar ook naar kijken.
Verlichting van het Reef Aquarium Deel 6 - Coral Coloration - A Primer
Meld je nu aan voor meer nieuws!
vul dit snel formulier in (alle velden zijn verplicht).
[contact-form-7 id = "1397" title = "Contactformulier 1"]
lees meer:
Verlichting van het rif Aquarium Deel 2-Lichtintensiteit meten
Verlichting van het rif Aquarium Deel 3- De mythe van koralen vereist onbeperkte hoeveelheden licht