Beleuchtung des Aquariums: Atlantik V4 LED-Leuchte von Orphek - Photosynthetisch aktive und nutzbare Strahlung
By Dana Riddle
Die Beleuchtung eines Aquariums wäre eine einfache Angelegenheit, wenn nur ästhetische Überlegungen eine Rolle spielen würden. Zu den fortgeschrittenen Aquarianern gehören jedoch häufig die Haltung von Pflanzen, Algen, Korallen und anderen photosynthetischen Organismen.
Zu diesem Zweck wurde ursprünglich vorgeschlagen, dass nur "intensive" Beleuchtung erforderlich ist und die spektralen Eigenschaften von untergeordneter Bedeutung sind. Unser Verständnis der Bedürfnisse von Rifforganismen hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt.
In dieser Ausgabe betrachten wir zwei wichtige Beleuchtungsparameter:
Photosynthetische Photonflussdichte (PPFD) - oft einfach genannt
Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR mit einer Bandbreite von 400-700nm)
und Photosynthetisch verwendbare Strahlung (PUR.)
Diese beiden Kategorien können sich nicht gegenseitig ausschließen. Eine Lichtquelle mit hoher Intensität (PPFD) und geringer Nutzleistung (PUR) hat wenig praktische Anwendungen, während das Gegenteil auch zutreffend ist - niedrig PAR Ausgabe mit High PUR ist von begrenztem Nutzen.
Dieses Mal betrachten wir PPFD und PUR, die durch ultraviolette, violette und blaue LEDs in einem erzeugt werden Orphek Atlantik V4 LED-Leuchte.
Das verwendete Verfahren war wie folgt.
Eine schwarze Plakatwand mit einem Loch, das genau dem Durchmesser der Linse jeder LED entspricht, ermöglichte die Messung einzelner LEDs (obwohl die dicke Plastikabdeckung der Leuchte etwas Licht von benachbarten Dioden mischt.)
Ein Li-Cor-LI-1200-Quantensensor (kalibriert für "Luftmessungen") wurde direkt über der LED platziert und das Ergebnis (als µmol · m² · Sekunde) aufgezeichnet.
PUR wurde durch Verwendung eines Seneye Reef-Geräts geschätzt, das das Ergebnis in Prozent angibt.
Der Seneye schätzt PUR durch Vergleichen der roten, grünen und blauen Ausgänge. Die photosynthetische Wirksamkeit wurde durch Multiplikation der PPFD mit Prozent geschätzt PUR.
Das Verfahren ist zwar nicht perfekt (insbesondere bei LEDs, die Strahlung außerhalb des erzeugen PAR Sensorfenster von 400-700nm) erlaubt eine grobe Abschätzung der Leistung.
UV-Strahlung
Diese Leuchte enthält 4-LEDs, die UV-Strahlung mit Peaks bei 382, 383 und zwei bei 384 nm erzeugen.
Diese Wellenlängen sind bei der Photosynthese nützlich - sie können von Chlorophyllen absorbiert werden a und c2.
Sie können auch fluoreszierende Proteine anregen, die in vielen Korallen vorkommen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass diese die Expression einiger dieser farbigen Proteine (sowohl fluoreszierend als auch reflektierend) induzieren.
Violettes Licht
In dieser Leuchte befinden sich zehn violette LEDs mit Spitzenleistungen von 410 bis 428nm.
Einige der Kommentare zur UV-Strahlung gelten auch für violette Wellenlängen.
Blue Light
Wasser, das für unser Auge blau erscheint, ist das Markenzeichen klarer ozeanischer Gewässer. Daher bewirkt blaues Licht, dass ein Riffaquarium natürlich erscheint. Chlorophylle absorbieren dieses Licht und verwenden es zur Photosynthese. Diese Leuchte enthält 32-LEDs, die blaues Licht erzeugen, wobei die Spitzenleistung von 431 bis 473nm reicht.
Unter Verwendung der zuvor beschriebenen Techniken sind dies die durchschnittlichen PPFDs dieser LEDs.
Abbildung 1. Das Li-Cor PAR-Messgerät wird die PPFD-Werte für Ultraviolett- und Violett-LEDs unterschreiten, da der Sensor bei 400nm abgeschaltet ist. Die blauen LEDs sind leistungsstark. PPFD wird als Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde (µmol · m² · sec) angegeben.
Wie erwähnt, ist PPFD nur ein Teil der Geschichte. Wir multiplizieren nun die PPFD-Werte mit den PUR-Faktoren, die mit dem Seneye-Gerät erhalten werden. Das sind die Ergebnisse.
Abbildung 2. Unter Verwendung von durch das Seneye-Gerät erzeugten Faktoren sind violette Wellenlängen bei der Förderung der Photosynthese am effizientesten (87%), gefolgt von Blau bei 80% und schließlich wird UV bei 74% .PUR als Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde (µmol) m² · Sek.)
Nächstes Mal werden wir uns andere Bandbreiten ansehen und deren Bedeutung besprechen.
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