[Eductor]

Buenas,

Alguna vez he visto por ahí que a la hora de determinar la adecuación de un tipo de iluminación artificial para el acuario, usa la famosa gráfica del espectro de la luz solar:


Este es el espectro de la luz solar ideal, lo que no se tiene en cuenta es que el espectro de la luz cambia al atravesar un medio (atmósfera, agua, etc), ya que según las propiedades físicas del medio que esté atravesando y su espesor (o el ángulo de incidencia) absorbe más o menos de unas u otras longitudes de onda, haciendo cambiar totalmente la "famosa" gráfica del espectro de la luz solar.



En la siguiente gráfica veis los espectros de irradiación solar en el rango visible:
- En línea negra, el espectro de radiación de un cuerpo negro ideal.
- En línea roja, teneis el espectro de radiación obtenido en el exterior de la atmósfera.
- En línea marrón, es el espectro de radiación recibido a nivel del mar en el mes de septiembre de 1998 a 45º N en el Golfo de Vizcaya.


Osea, la radiación solar es absorbida por elementos como las nubes y la vegetación, cambiando su espectro:




Y además la luz solar que llega al suelo varía en intensidad y espectro según su ángulo de inclinación, (no es lo mismo atravesar la atmósfera en perpendicular que en diagonal, que se absorbe más luz al tener que atravesar más medio), hablando de forma clara y sencilla, menos luz (lux/m2) y con diferente espectro en verano e invierno:



Como ya habréis deducido algunos, también depende de la latitud, cuanto más nos alejemos del ecuador y los trópicos mayor sera el ángulo de incidencia, cambiando el espectro e intensidad de la luz nuevamente:


Y no solo la luz solar directa nos llega, sino que aunque menos hay cierta cantidad de luz que es reflejada en el suelo, después reflejada en las nubes y devuelta a nosotros, evidentemente la luz reflejada es solo una parte del espectro.





Bueno, todo esto y más, es lo que cambia el espectro solar al llegar al nivel del suelo, pero también cambia una vez entra en el medio acuático, el nuestro.

Existen cuatro componentes fundamentales responsables de la absorción de luz en el medio acuático:

- El agua, propiamente dicha (sin material disuelto). La absorción del agua en la zona de color azul del espectro visible es muy débil, mientras que por encima de 550 nm y hasta aproximadamente 750 nm la absorción es cada vez más significativa.
Los mayores valores de absorción hacia los rojos 650-700 nm implica que estas longitudes de onda son selectivamente absorbidas en los primeros metros del agua, penetrando el azul a mucha mayor profundidad:


- La materia orgánica disuelta o sustancias húmicas (taninos). El material orgánico disuelto tiene un espectro de absorción de luz con valores más elevados en la región ultravioleta y azul del espectro (350-450 nm) y mínimos en la zona roja de 650 nm en adelante:


- El material particulado (ósea, pequeñas partículas en el agua no disueltas), pigmentos fotosintéticos o fitoplancton. Las moléculas de clorofila absorben fundamentalmente luz en dos longitudes de onda, a 440 y 660 nm aproximadamente. De acuerdo a la ecuación de Planck (E = hc/λ), cabría esperar que un fotón de longitud de onda cercana al azul proporcionase mayor energía que uno rojo pero, debido a la multiplicidad y solapamiento de los niveles electrónicos de la molécula de clorofila, el resultado práctico es que ambos fotones inducen un estado de excitación similar. En consecuencia, la fotosíntesis provocada por los fotones es muy similar, independientemente de la longitud de onda que consideremos:




Conclusión, comparar la "gráfica del espectro solar" con la gráfica del espectro de una luz artificial para comprobar cuán adecuada es debido a su parecido, es absurdo. Y siempre que se quiera recrear un biotopo hay que tener muy en cuenta el tipo de luz en esa zona y su variación.



Fuente: Instituto de Tecnologías Educativas. Ministerio de Educación y Ciencia. Gobierno de España.

[antin]

Ole.
¿Para cuando un viaje de AM al espacio? o ¿Quedada?

[albesama]

Hola Antonio, esa quedada me la pierdo, que me mareo.

Un aporte muy bueno, gracias, +

[antin]

Hola Antonio, esa quedada me la pierdo, que me mareo.

Un aporte muy bueno, gracias, +

Porque sabes que no se ha encontrado agua aun. Si el caso fuese que la hubiese o hubiera con sus guppis y dafnia ya veriamos..

[Peznando]

Lo importante para viajar al espacio no es que encuentren agua,sino que encuentren cerveza.
Concluyo que no existe una luz artificial que sea parecida a la luz del sol.

[Eductor]

Claro, no es lo mismo la luz ideal que hay en el espacio exterior que, que la que realmente llega a nivel de suelo, tras atravesar atmósfera, nubes, etc El espectro cambia.

Lo que vengo a decir con este post es que la gráfica de espectros que se usa de referencia es una gráfica ideal de la luz solar en el espacio, que no corresponde en absoluto con la luz que realmente llega a los diferentes ecosistemas acuáticos a nivel del suelo, y en diferentes localizaciones geográficas.

Cuando habéis viajado os habréis dado cuenta que no hay la misma luz solar en España que en los países del norte de Europa, por poner un ejemplo.

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[Alvaro]

El error es pensar que la gráfica que se usa para calcular la luz es la de la luz solar.

La gráfica que se utiliza es la de absorción de los pigmentos fotosintéticos:


Que a su vez viene combinada con la siguiente table sobre la misma cuestión:





En ningún caso la tabla a usar debe ser la que haces mención en tu tema.

Por lo demás, el resto de tablas de absorción que muestras son una guía básica para realizar la iluminación de acuarios de tipo biotopo, donde podemos ver entre otros cosas el tipo de luz que llega al fondo en cada tipo de río.

[lf2015]

- El material particulado (ósea, pequeñas partículas en el agua no disueltas), pigmentos fotosintéticos o fitoplancton. Las moléculas de clorofila absorben fundamentalmente luz en dos longitudes de onda, a 440 y 660 nm aproximadamente. De acuerdo a la ecuación de Planck (E = hc/λ), cabría esperar que un fotón de longitud de onda cercana al azul proporcionase mayor energía que uno rojo pero, debido a la multiplicidad y solapamiento de los niveles electrónicos de la molécula de clorofila, el resultado práctico es que ambos fotones inducen un estado de excitación similar. En consecuencia, la fotosíntesis provocada por los fotones es muy similar, independientemente de la longitud de onda que consideremos:

Básicamente lo que viene a decir este texto, que como apunta Eductor al final es copiado de una pagina de ITE (Instituto de tecnologías educativas), es que aunque la luz azul tenga mas energía que la roja, la planta no saca mas provecho de ella.
Dejemos a Planck tranquilo que bastante tiene con la física cuántica.

Sin entrar en muchos detalles técnicos esto es porque el pigmento fotosintetico diana, se llama así porque es el que finalmente convierte la energía lumínica en energía química, absorbe longitudes de onda de rojo, por lo tanto aprovecha directamente la energía del rojo, mientras que la absorción de los azules se produce en otros pigmentos (o la parte del pigmento correspondiente) y se transfiere a la diana, de forma escalonada entrando los pigmentos en estado de excitación/relajación. Este fenómeno se produce por un estado de resonancia entre la molécula que cede la excitación y la que lo recibe. Y se transfiere únicamente hacia los pigmentos que absorben mayor longitud de onda.

Como en toda transformación o cesión de energía siempre hay perdidas. Por eso la planta no aprovecha mas el azul que el rojo.

[Eductor]

El error es pensar que la gráfica que se usa para calcular la luz es la de la luz solar.

La gráfica que se utiliza es la de absorción de los pigmentos fotosintéticos:


En ningún caso la tabla a usar debe ser la que haces mención en tu tema.

Por lo demás, el resto de tablas de absorción que muestras son una guía básica para realizar la iluminación de acuarios de tipo biotopo, donde podemos ver entre otros cosas el tipo de luz que llega al fondo en cada tipo de río.

Bueno, si tu no usas esa gráfica, mejor, precisamente lo que digo es no usarla, pero yo si lo he visto y he oído por ahí que una iluminación para acuario cuán mejor es si se aproxima al del espectro solar ideal. Yo lo que digo es que esa situación ideal nunca se va a dar.
Tampoco creo que se de en la naturaleza la situación tal, en la que llegue una iluminación perfecta para las plantas. Una pantalla que mas se aproxime a esa gráfica tendrá una mayor eficiencia fotosintética por Watios, lo que supone un ahorro de energía, pero con un espectro mas plano pero con mas cantidad de luz y watios, tambien se consigue la misma cantidad de fotosíntesis pero pagando mas watios.


Efectivamente, lo has entendido bien, si alguien quisiera recrear un biotopo con tanino, recomendaria una luz mas cálida, y para un biotopo de un lago profundo de aguas cristalinas una luz mas fria. (por el tema de la absorción del espectro del agua y de los taninos).