Lighting the Aquarium: Orphek's Atlantik V4 LED-armatuur - fotosynthetisch actieve en bruikbare straling
Door Dana Riddle
Het aansteken van een aquarium zou een eenvoudige aangelegenheid zijn als alleen esthetische overwegingen van belang zouden zijn, hoewel de doelen van gevorderde aquarianen vaak het houden van planten, algen, koralen en andere fotosynthetische organismen omvatten.
Daartoe werd aanvankelijk gesuggereerd dat alleen 'intense' belichting nodig was, en spectrale kenmerken waren van secundair belang. Ons begrip van de behoeften van riforganismen is in de loop der jaren verbeterd.
In deze aflevering kijken we naar twee belangrijke verlichtingsparameters:
Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD) - wordt vaak eenvoudigweg aangeduid als
Fotosynthetisch actieve straling (PAR met een bandbreedte van 400-700nm)
en Fotosynthetisch bruikbare straling (PUR.)
Deze twee categorieën kunnen elkaar niet uitsluiten. Een lichtbron met hoge intensiteit (PPFD) en een lage nuttige output (PUR) heeft weinig praktische toepassingen, terwijl het tegenovergestelde ook waar is: laag PAR uitvoer met hoog PUR is van beperkt nut.
Deze keer zullen we kijken naar PPFD en PUR gegenereerd door ultraviolet, violet en blauwe LED's in een Orphek Atlantik V4 LED-armatuur.
De gebruikte procedure was als volgt.
Zwart posterbord met een gat dat precies de diameter van de lens van elke LED is, maakte de meting van individuele LED's mogelijk (hoewel de dikke plastic afdekking van de armatuur enige vermenging van licht van aangrenzende diodes mogelijk maakt.)
De sensor van een Li-Cor LI-1200-quantummeter (gekalibreerd voor 'lucht' metingen) werd direct boven de LED geplaatst en het resultaat (als μmol · m² · seconde) werd opgenomen.
PUR werd geschat door het gebruik van een Seneye Reef-apparaat dat het resultaat als een percentage meldt.
De Seneye schat PUR door de rode, groene en blauwe uitgangen te vergelijken. De fotosynthese-werkzaamheid werd geschat door PPFD met procent te vermenigvuldigen PUR.
Hoewel de procedure niet perfect is (met name met LED's die straling produceren buiten de PAR venster van de sensoren van 400-700nm) laat dit een ruwe schatting van de prestaties toe.
Ultraviolette straling
Dit armatuur bevat 4-leds die UV-straling produceren met pieken bij 382, 383 en twee bij 384 nm.
Deze golflengten zijn nuttig in fotosynthese - ze kunnen worden opgenomen door chlorofylen a en c2.
Ze kunnen ook fluorescerende eiwitten in veel koralen opwekken. Er is ook de mogelijkheid dat deze de expressie van sommige van deze kleurrijke eiwitten (zowel fluorescerend als reflecterend van aard) kunnen induceren.)
Violet licht
Tien violette LED's zijn te vinden in deze armatuur, met piekuitgangen bij 410 tot 428nm.
Sommige opmerkingen over UV-straling zijn ook van toepassing op violette golflengten.
Blauw licht
Water dat blauw voor ons oog verschijnt, is het kenmerk van helder oceanisch water, vandaar dat blauw licht een rifaquarium natuurlijk lijkt, maar wat nog belangrijker is, chlorofylen absorberen dit licht en gebruiken het in fotosynthese. Dit armatuur bevat 32-leds die blauw licht produceren, variërend in piekoutputs van 431 tot 473nm.
Met behulp van de eerder beschreven technieken zijn dit de gemiddelde PPFD's van deze LED's.
Figuur 1. De Li-Cor PAR-meter zal PPFD van ultraviolette en violette LED's onderschatten, aangezien de afsnijding van de sensor bij 400nm ligt. De blauwe LED's zijn krachtig. PPFD wordt gerapporteerd als micromol per vierkante meter per seconde (μmol · m² · sec.)
Zoals vermeld is PPFD slechts een deel van het verhaal. We zullen nu de PPFD-waarden vermenigvuldigen met PUR-factoren die zijn verkregen door het gebruik van het Seneye-apparaat. Dit zijn de resultaten.
Figuur 2. Met behulp van factoren die door het Seneye-apparaat worden gegenereerd, zijn Violet-golflengten het meest efficiënt (87%) bij de bevordering van fotosynthese, gevolgd door Blue bij 80% en ten slotte wordt UV bij 74% .PUR gerapporteerd als micromol per vierkante meter per seconde (μmol · m² · sec.)
De volgende keer zullen we naar andere bandbreedtes kijken en het belang ervan bespreken.
Lees verder:
Verlichting van het aquarium Deel 7-fotosynthetisch bruikbare straling
Verlichting van het Reef Aquarium Deel 6 - Coral Coloration - A Primer
Verlichting van het rif Aquarium Deel 3- De mythe van koralen vereist onbeperkte hoeveelheden licht
Verlichting van het rif Aquarium Deel 2-Lichtintensiteit meten
Meld je nu aan voor meer nieuws! vul dit snel formulier in (alle velden zijn verplicht).
[contact-form-7 id = "1397" title = "Contactformulier 1"]