La fonte luminosa: quali sono le discriminanti per conciliare resa cromatica e fattore fotosintetico

In questo articolo voglio spiegarvi quanto sia complicato il termine e la necessità di LUCE in acquario,senza la quale non ci sarebbe vita sulla Terra.

La luce è costituita da onde elettromagnetiche emesse da un corpo luminoso (naturale), il Sole, o da un semplice neon in vasca, il nostro occhio percepisce una certo range che tradotto in colori va dal blu-viola al rosso in ordine, oltre a questi estremi ci sono gli ultravioletti e poi gli infrarossi queste lunghezze d’onda si trovano dopo i 700nm e prima dei 400nm.

E’ necessario nelle nostre vasche avere una corretta illuminazione in termini di quantità anche perché non tutta la luce che parte dal neon o dal sistema di illuminazione a LED in questione arriva al 100% per via di varie caratteristiche che la influenzano, e che ne diluiscono (passatemi il termine) la potenza, come la rifrazione o o la riflessione ed anche l’altezza cui viene posto il punto luce: questi sono fattori che modificano la quantità di luce.

In linea di massima la quantità viene misurata in Watt, ma è secondo me una misura sì indispensabile da una parte, ma anche fittizia dall’altra, perché dipende da come è distribuito/disperso il wattaggio, e quali sono gli organismi fotosintetici che vogliamo servire.

Naturalmente, a seconda delle caratteristiche delle piante che siano eliofile cioè che hanno bisogno di illuminazione forte e con un alto metabolismo o sciafile cioè l’opposto come le Anubias sp. o Microsorum sp. (felci), stabilito ciò che verrà piantumato si stabilirà anche che tipo di illuminazione verrà adottata n termini di watt, lumen e Kelvin. Non andate dietro a chi vi parla di watt/litro la scelta va fatta in base a ciò che piantumerete. Il limite può essere superato, perché conosciamo tecnicamente le fonti artificiali fornitrici di energia luminosa, ma è come va distribuito il wattaggio che farà la differenza in termini di resa e rateo di crescita.

Unità di misura

Quando si vanno a scegliere mettiamo in questo caso i neon bisogna tenere conto di varie caartteristiche come i lumen, che sono l’unità di misura del flusso luminoso cioè l’energia irradiata da una fonte luminosa nel tempo.
I Kelvin non sono altro che un’unita di misura della temperatura, in questo caso la traduciamo in colore che può andare dal rosso-giallo(caldo) al celeste-blu (freddo) scritte che trovate comunemente sulle lampade a risparmio energetico montate sui nostri lampadari casalinghi. La luce del Sole ha una temperatura di circa o 6000K il cielo si attesta sui 10000K. E’ chiaro che un neon da 3000K vi darà una luce tendente al giallo arancio, mentre uno da 6500K vi darà una luce tendente al celeste.
Altra caratteristica da tenere in conto è la resa cromatica (R_a) di un neon più è alta più l’oggetto illuminato per effetto di riflessione sembrerà tramite i colori il più naturale possibile ai nostri occhi.

IL P.A.R e fotosintesi
Altra ed ultima caratteristica per quanto ne so’ è il PAR (photosynthetically active radiation)

è il campo di luce usato dalla fotosintesi brevemente vi spiego la fotosintesi clorofilliana che non è nien’altro che il processo mediante il quale le piante convertono l’energia luminosa in energia chimica, partendo da composti semplici come l’acqua e l’anidride carbonica. Una speciale combinazione chimica tra gli ultimi due elementi che la luce stimola, generando energia o meglio glucosio indispensabile per il nutrimento e la creazione di nuove cellule: anche la fotosintesi è influenzata da diversi fattori esterni come la temperatura, intesità luminosa, CO₂, quantità d’acqua.
Tornando al PAR è necessario che questo sia il più simile possibile al neon acquistato, ogni neon ha una scheda tecnica con i suoi spettri di emissione e lunghezze d’onda che possiamo controllare e mettere a confronto.

Alcuni esempi di spettri luminosi, prendendo come esempio la Maxspect Razor, da 16.000 °K, quindi prettamente marina, ma tradotta per il dolce:

Posizione dei potentissimi led, fortemente filtrati per non disturbare l’obiettivo, ma che lascia intravedere la prevalenza dei Kelvin e delle lunghezze d’onda

La clorofilla assorbe quasi tutto dallo spettro di emissione solare( cioè quello che va da 400 ai 700nm) tranne nei punti tra i 500 e prima dei 600nm cioè nel campo del verde da cui poi dipende il colore delle piante.
Ci sono vari picchi di assorbimento e vari pigmenti per la clorofilla il primo clorofilla a ha picchi su 430nm e 663nm, clorofilla b 480 nm e 650nm, naturalmente ci sono altri pigmenti,come i carotenoidi che noterete specialmente quando la pianta interrompe la crescita nel periodo autunnale e le foglie assumono il classico colore rosso arancio.

La legenda dei colori, corrispondenti ai Kelvin:

Spettro luminoso con una prevalenza di 16.000°K, marino al tramonto. Si noti come rosso, verde e blue sono tutti al massimo della brillantezza e iridescenza, considerando che la vasca sta con la luce al 60% (tramonto)

Utilizzati per il marino, questi mix molto tendenti al blu super attinico, o Royal Blue, risarcisce l’acquariofilo con un’ottimo grado di iridescenza blu, ma non si fa mancare il fattore fotosintetico con la miscela di Cree® che vanno fino al minimo concesso, il 3000K- Perché anche nel marino la fotosintesi è tutto.

Vasca di Emanuele Arcangeli, illuminazione a LED, con la presenza di Royal Blue, ma molto sobria e adatta anche per vasche poco piantumate. Notare anche la distanza dei LED dalla vasca. Sempre Cree® Mazarra.

Un esempio di vasca con prevalenza 8000°K, ottima per pesci tropicali di acqua dolce e per piante che vivono in condizioni sommerse, galleggianti e a foglia larga.

Qui prevale già una miscela buona per il dolce, e non manca la luminosità giusta per marcare splendidamente le livree di pesci e piante.

Consiglio: per quanto riguarda la scelta dei LEd, essendo essa una spesa non indifferente, non affidarsi mai a prezzi troppo stracciati, che comunque sappiamo che vale la regole del poco spendere uguale a poco valere. La durata media è di circa 40.000 ore, fatene tesoro e prendetene atto.

I neon

Passiamo al pratico di solito i neon più consigliati e quelle che si avvicinano ai picchi di assorbimento necessari per il processo di fotosintesi sono i philips 830 o 840, più l’ 865 o la serie 930 940 più 965, oppure gli osram sempre con le stesse numerazioni.
Vi spiego il significato di quei numeri..il 9 indica che sono lampade che hanno una resa cromatica nn inferiore al 90% e parliamo di neon al pentafosforo, l’8 indica una resa cromatica superiore all’80% e inferiore al 90% e sono lampade al trifosforo.
Pentafosforo e trifosforo poi non sono altro che materiali fluorescenti che vengono stesi lungo il tubo.
Mentre il 65 indica la temperatura in kelvin in questo caso 6500°K, stesso discorso per 30 ovvero 3000K.

In conclusione una corretta illuminazione sia in termini di qualità che di quantità è uno dei tanti aspetti per avere una crescita corretta da parte delle piante, come anche una corretta fertilizzazione; il tutto ci evita di vedere il nostro acquario infestato dalle alghe.

Il ciclo si perfeziona, anche se in vasca non è mai chiuso. Il marino è la meraviglia di mondo dove alghe (zooxantelle) e polipi convivono, calcificando uno scheletro, portando ai nostri occhi una creatura ibrida, metà animale e metà vegetale: il corallo. Una buona quantità di luce, e un’ottima qualità di luce fa sì che dal microscopico mondo fatto di fitoplancton e zooplancton parte la catena alimentare che arriva fino ai pesci (phytoplancton>>zooplancton>>>organismi bentonici>>invertebrati>>>pesci di aree bentoniche>>>predatori ecc..). Senza una corretta luce il gap che si creerebbe in questo circuito sarebbe mortale, disastroso.

Per il dolce il discorso non è tanto diverso, anche se le piante restituiscono con un passaggio diretto al sistema O₂, scomponendo la CO₂ e carbonio organico, immancabile nelle nostre vasche.

Troppa luce sbianca i coralli (bleaching), e nel dolce scatena il putiferio delle alghe unicellulari (condizioni eutrofiche, fioriture algali). La condizione di equilibrio è il nostro hobby, è quello che col nostro hobby non facciamo che modulare di continuo, e non stanchiamoci mai di parlarne. Ma prima di comprare costosissime plafoniere, o prima di darsi a spese da piccolo geniale risparmiatore, non dimenticate di usare il forum, perché sono pronto a togliervi ogni finta convinzione e darvi nel mio piccolo i giusti ragguagli facendo….luce

Antonio Ciani (Tony81 nel forum)

Foto:

MaxSpect USA per i diagrammi, copertina di Roberto Carlini (Alvar_hanso).