luminación en el acuario

La luz juega un papel muy importante si queremos tener un acuario plantado o para evitar algas, en este tema explicaremos todo al respecto.

Al final del tema encontrarán un video explicativo al respecto.

Conceptos básicos

Fotosíntesis:

Es la transformación de energía luminosa en energía química para nutrir organismos vivos llamados fotoautótrofos.

Para la fotosíntesis es necesario dióxido de carbono y agua, una fuente de energía lumínica.

De esta compleja reacción resulta oxígeno y carbohidratos ricos en energía como la sucrosa, almidon y glucosa y .6H2O + 6CO > C6H12O6 + 6O2. ( 6 moléculas de agua + 6 moleculas de dióxido de carbono reaccionan y el resultado es 1 molécula de azúcar y 6 moléculas de oxígeno ).

Luz:

Los efectos de ella se ven alteradas al atravesar cierto espesor de de columna de agua y del tipo de iluminación que usemos, así que si queremos iluminar de forma óptima debemos conocerla un poco más a fondo y sus formas de medir sus efectos.

Este conjunto cromático, denominado espectro de la luz blanca combina distintos colores que tienen distintos efectos y que unidos forman la luz blanca que vernos.

- Espectro electromagnético: se denomina así a la distribución energética de un conjunto de ondas electromagnéticas.

- Ondas electromagnéticas: son aquellas que no necesitan un medio material para propagarse incluyen las que vemos en la luz visible y las de radio, se propagan mediante oscilación de campos magnéticos y eléctricos.

Pero el espectro visible es una porción muy pequeña del espectro electromagnético.
Así se denomina al rango de todas las radiaciones electromagnéricas posibles.

Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta y energía alta; las ondas de frecuencia baja tienen una longitud de onda larga y energía baja y se miden de acuerdo a la distancia que mide la honda.
Esos rangos o no pueden ser vistos en su totalidad por los seres humanos y como comente cada uno tiene efectos distintos.

Radiación electromagnética son ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica, genialmente se clasifica por la longitud de onda: ondas de radio, microondas, infrarroja y región visible, que percibimos como luz, rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Las longitudes de onda van desde billonésimas de metro hasta muchos kilómetros.

La longitud de onda (λ) y la frecuencia (f) de las ondas electromagnéticas, relacionadas mediante la expresión λ•f = c, son importantes para determinar su energía, su visibilidad, su poder de penetración y otras características.

Así, estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y llegar a nuestro planeta desde el Sol y las estrellas. Independientemente de su frecuencia y longitud de onda, todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío a una velocidad c = 299.792 km/s.

El espectro visible es una porción muy pequeña del espectro electromagnético.
Y varía de acuerdo a la distancia para nuestra vista.
En la siguiente fotografía:

Podemos observar cómo cambian la percepción de los colores en el agua.
La columna de agua varia nuestra visión .
El ojo humano engaña ya que ve más claros y luminosos los colores rojos y los tonos azulados de los corales en el fondo del mar lo vemos más oscuros y menos brillantes.
En cambio en primer plano, presentan a nuestros ojos gran variedad de colores siendo capases de distinguir hasta los tonos amarillos mientras que los más vistos en la mayor cantidad de agua en segundo plano ,al fondo los vemos con tonalidades azules-verdosos.
Es decir de acuerdo a la distancia variarán los colores que nuestra vista puede disfrutar....

Una lámpara por ejemplo emite una radiación de energía y la llamamos luz las propiedades de esta radiación energética.

Propiedades de esta radiación energética ( tres ):

- Longitud de onda: es la medida de distancia entre dos crestas de ondas, las ondas de radio por ejemplo, miden hasta 30 km. mientras que las ondas de radiación gamma pueden medir menos de 0.005 ‘A (Amstrong ) de longitud la unidad de medida es el nanómetro.
Qué es un nanómetro? (nm.):
Cualquier radiación de energía electromagnética, luz visible incluida, se puede concebir en forma de onda. La energía se mueve hacia adelante como una ola, y la distancia entre cada una de sus crestas es lo que se llama "longitud de onda" (wavelenght), que se referencia con la letra griega lambda (λ).

Las longitudes de onda que corresponden a la luz son bastante pequeñas en términos convencionales, en torno a los 0,0000005 metros (es decir: 10-6 metros).
Para mayor comodidad, usamos la medida del nanómetro (nm.), que mide una milmillonésima parte de un metro (10-9 metros). El sistema visual humano es sensible a las longitudes de onda situadas entre los 380 y los 780 nanómetros.

- Energía:

Es la fuerza electromagnética de la longitud de onda, cuanto más corta es la longitud de onda, mas energía tiene, cuando más larga menos, las roja onda más larga- menos energía y luz. Onda corta más energía. La energía de la luz ultravioleta onda más corta aun con 253 nm , es tal que puede eliminar micro organismos y es usada como germicida de los acuarios, tanto la luz ultravioleta como la infrarroja delimitan el espectro de colores visibles a los ojos de los seres humanos.

- Intensidad:

Es la particular emisión de luz por parte de una fuente lumínica, por ejemplo el sol, una lámpara incandescente, es decir su brilló y abundancia.

Características principales de una fuente lumínica

El comportamiento de una luz artificial cuando penetra el agua depende de de estos tres factores ya mencionados, si se requiere de estas características para nuestro acuario, debemos de ver las características de las lámparas a colocar en nuestro acuario.

1. Lo primero que veamos la temperatura de color de luz, las lámparas tienen una unidad de medida , Grados kelvin (‘k) en la iluminación es la temperatura expresada en grados kelvin, a la que hay que calentar un cuerpo negro y opaco , para que emita luz por incandescencia, como un color determinado expresa un color, o lo que es lo mismo un espectro de luz.

Definimos como luz fría a la que vemos con cierta tonalidad azul-verdosa con mas grados kelvin, mientras que la luz cálida tiene una tonalidad amarilla rojiza o con menos grados kelvin.

2. Consideramos el factor RDA o IRC (índice de reproducción cromática) se puede definir como la capacidad de que tiene para reproducir los colores reflejados en un objeto, con respecto a los reflejados con la luz solar.

Por ejemplo si vemos una rosa bajo la luz del sol, cuanto más se parezca a este color visto por esta flor iluminada con una fuente de luz artificial, tiene más factor IRC tiene esta lámpara,(es decir lo más parecido a la luz solar ) .

El valor va del 0 al 100 esto es la luz del sol a medio día en condiciones ideales.

3. Tenemos a considerar la cantidad de luz que es emitida por una fuente
Lumen;
Es la cantidad de luz emitida por una vela si un proyector tiene 10000 lúmenes imaginamos todas las concentradas en un mismo punto
Una bombilla incandescente de 100 vatios emite aproximadamente 1000 lúmenes, mientras que una lámpara de vapor de sodio de la misma potencia emite alrededor de 15.000 lúmenes, unas quince veces más, pudiendo llegar a emitir hasta 20 veces más que una lámpara de incandescencia, dependiendo del tipo de lámpara.

E allí que cada tipo de lámpara emite diferente potencia lumínica de qué tipo de lámpara escogeremos con que temperatura de color.

Algunos ejemplos aproximados de temperatura de color:
1700 K: Luz de una cerilla
1850 K: Luz de vela
2800 K: Luz incandescente o de tungsteno (iluminación doméstica convencional)
3200 K: tungsteno (iluminación profesional)
5500 K: Luz de día, flash electrónico (aproximado)
5770 K: Temperatura de color de la luz del sol pura
6420 K: Lámpara de Xenón
9300 K: Pantalla de televisión convencional (CRT)

28000 - 30000 K: Relámpago

Ademas debemos tomar en cuenta la ( Photosynthetically Available Radiation ) Radiación fotosintéticamente disponible.

La razón de expresar PAR con un número de fotones (PPFD) en vez de energía es porque la reacción fotosintética sucedee cuando una planta absorbe el fotón, sin importar la longitud de onda del fotón, siempre y cuando este entre los 400nm y 700nm.

Es decir, si una planta absorbe un número dado de fotones azules, la cantidad de fotosíntesis que haga será la misma que si absorbe la misma cantidad de fotones rojos.

Pero debemos tomar en cuenta que cada coral o planta puede preferir absorber fotones de un espectro en particular.

Les comparto un vídeo que hizo al respecto el amigo de Colombia Rodolfo Jaraba.