esenitptru

La guía máxima: iluminación en el acuario plantado

bannerpezdisco

        

       

La guía máxima: iluminación en el acuario plantado

Si alguien pregunta cuál es la mejor luz para iluminar el acuario?, no existe una respuesta única, y la elección de la fuente luminosa dependerá fundamentalmente de las dimensiones del acuario, espacio superior disponible, tipo y densidad de vegetación, presupuesto inicial, gasto mensual admisible y gusto del propietario. 

Para iluminar el acuario existen muchas formas, Algunas de ellas serán óptimas, otras en cambio serán más económicas pero imperfectas, y otras simplemente, cubrirán las exigencias necesarias utilizando la “fuerza bruta”. Si instalamos una fuente luminosa que excede nuestras necesidades, seguramente obtendremos el éxito esperado, pero a costa de un mayor desembolso inicial, gasto mensual energético y costo de reposición a futuro. 

Este trabajo tiene como objetivo orientar en cómo elegir la potencia y el espectro de una fuente luminosa que sea óptima para nuestras necesidades, enunciando qué procesos físicos ocurren en nuestro acuario que impiden que toda la energía proporcionada sea utilizada por nuestras plantas. 

Poco hablaremos acerca de la percepción estética de las múltiples fuentes de luz, ya que como verán mas adelante el tono de la luz poco o nada tiene que ver con que sean o no aptas para producir el proceso de fotosíntesis, y si el tono observado es bueno o malo, es algo completamente subjetivo que depende del gusto particular del observador (sobre gustos no hay nada escrito). Todos son validos, yo he visto espectaculares acuarios con luces cálidas o frías in distintivamente. 

Antes de saber si una fuente de luz es buena o mala, tenemos que familiarizarnos con los parámetros que nos permiten determinar eso, sabemos que nuestros ojos poco nos pueden ayudar en esta tarea, para lo cual partiremos explicando algunos conceptos básicos sobre la luz que nos permitan hacer las distinciones que necesitamos. 

Luz

(Puede que los físicos vomiten con esta definición, pero me parece la forma mas simple de manejar el termino, dado el objetivo de este trabajo, donde no queremos ganarnos el Nobel, solo encontrar una fuente ideal para iluminar nuestro acuario plantado) 


Entenderemos por luz a la suma de miles de partículas que viajan vibrando a determinadas frecuencias, estas partículas electromagnéticas son emitidas por una fuente luminosa (Sol, Ampolleta, Tubo fluorescente). La frecuencia a la que estas partículas deben vibrar para ser consideradas luz va de los 400nm a los 700nm. 
(Si bien el nanómetro es una medida de longitud, para el caso de la radiación electromagnética viajando en el vacío, puede asignarse inequívocamente una longitud de onda para cada frecuencia y, por ser de uso más extendido y resultar más simple para nuestros objetivos, preferiré el valor de la longitud de onda al de la frecuencia.) 
De acuerdo a la frecuencia en que vibra cada partícula es el color que emitirá al chocar con una superficie. Con el grafico adjunto podemos ver claramente las frecuencias para cada color, por ejemplo: si una fuente luminosa emite partículas cuya frecuencia sea mayoritariamente los 550nm, la luz resultante de estas partículas al impactar a una superficie será: verde. Si una fuente luminosa emite igual cantidad de partículas vibrando en todas las frecuencias del rango visible, obtenemos como resultado la luz blanca (por eso que siempre se comenta que la luz blanca es la suma de todos los colores). 



CRI.

Es un parámetro que se puede encontrar en las fichas técnicas de muchas fuentes de iluminación, En si es un valor que indica: que tanto se aparta la visualización de 8 colores muy específicos bajo una determinada fuente de luz artificial a la visualización de esos mismos 8 colores bajo luz solar. 

Valores bajo 80: malos.
Valores entre 80-89: regulares.
Valores sobre 90: buenos.
Siendo el valor de la luz solar 100. 

En resumen contra más cercano a 100 nos indica que la fuente luminosa se asemeja más a la luz natural solar. 

 

Índice de color correlacionado (K).

Es un parámetro que se puede encontrar en las fichas técnicas de muchas fuentes de iluminación. El índice de color correlacionado es un valor que me indica a qué temperatura debería calentarse un cuerpo opaco (un pedazo de carbón por ejemplo) para observar con nuestros ojos que emite una luz similar a la observada en la fuente luminosa artificial. 

Valores de 2000K a 5000K: nos dan luces cálidas. 
Valores de 5000K a 7000K: nos dan luces neutras (luz día).
Valores de 7000K a 11000: nos dan luces frías. 
Siendo el valor de la luz solar al medio día, de un día despejado de 5000K a 6500K. 

En resumen nos indica que tipo de luz usar desde un punto de vista estético, si queremos un acuario cálido, con una luz lo mas parecida a la solar neutra o un acuario con luz fría o azulada. 

Lumen.

Los dos parámetros anteriores aparentemente definen la calidad de la luz emitida por determinada fuente luminosa, por lo que falta sólo definir la “cantidad” de luz que esa misma fuente emite. 
El lumen mide la “cantidad” de radiación (energía) que emite la fuente por segundo, es decir, cuánta energía lumínica es emitida por una fuente luminosa determinada en un segundo pero, debido a que la mayoría de las lámparas son diseñadas para ser utilizadas por seres humanos, los parámetros de cantidad de iluminación emitida tienen en cuenta en general, sólo la que percibe el ojo humano. 
Para el calculo del lumen se sobreponen la curva fotopila con el grafico de distribución espectral de la fuente luminosa y se considera solo lo que esta dentro de la intersección, por lo tanto el lumen solo nos dice si la cantidad de luz es buena para nuestros ojos!!! Y no tiene para nada en cuenta las necesidades de las plantas, por que como veremos mas abajo, las plantas ven la luz de forma muy diferente que el ojo humano, eso significa que podemos con las fuente luminosa incorrecta ver un acuario muy iluminado pero las plantas dentro de el estarán a oscuras. 
En resumen Chao con el lumen. 

  

Luz Solar.

Sin lugar a dudas el sol es la fuente de luz mas completa que existe, el hombre con su técnica y las fuentes de luz artificiales solo puede tratar de emular y acercarse a la luz solar, el tipo de luz que mas se ha acerca a la calidad de la luz solar en este momento son las ampolletas Hqi o ampolletas de haluros metálicos (mas adelante hablaremos de este tipo de ampolletas). 
El grafico a continuación (grafico de distribución espectral), por un lado nos muestra la frecuencia en que vibran las partículas de luz y por otro lado nos muestra que cantidad de partículas vibran en cada frecuencia, dando como resultado una grafica que viene a ser como la huella digital de la luz, en este caso la de la luz solar. 




Con el grafico de distribución espectral podemos sacar información útil de cada fuente de luz. 

    

La luz y el ojo humano.

El ojo humano no sólo percibe una parte ínfima del espectro electromagnético, sino que además lo hace con distinta eficiencia para cada frecuencia. Si trazase una curva similar a la espectral, pero que represente la cantidad de luz que nuestro ojo percibe para cada longitud de onda observaríamos en la mayoría de los casos, algo similar a esto. 



Esta curva experimental, denominada comúnmente fotópica, representa qué tan bien percibe los distintos colores el ojo humano. En este gráfico se puede observar que el ojo humano ve mejor el verde amarillento (555 nm) que cualquier otro color. Inclusive, podemos observar que es relativamente poco sensible a los rojos y azules, y nulo más allá de los extremos marcados por los 400 y 700nm. Justamente, los nombres de ultravioleta (mas allá del violeta) e infrarrojo (por debajo del rojo) se refieren a las frecuencias que están mas allá de la visión humana promedio a ojo desnudo. 

   

La luz y las plantas. 

De la misma manera que el ojo humano posee una determinada sensibilidad a las distintas frecuencias que componen la radiación luminosa, las plantas poseen su equivalente. Ellas utilizan la energía lumínica para poder sintetizar sus alimentos a partir de substancias inorgánicas elementales. Para poder absorber la radiación que reciben, desarrollaron mecanismos complejos donde varios pigmentos especializados (Clorofila A y B, carotenos) interactúan con la radiación lumínica. 
Si representase en una curva como la fotópica, la sensibilidad de los vegetales a las distintas frecuencias de la luz observaría una gráfica similar a esta. 




Y aquí encontramos la primera sorpresa. Los rangos principales de absorción de luz por parte de los vegetales son 430-450 nm y 625-680 nm, mientras que el ojo humano tiene el pico máximo en el 530-590 nm. Justamente, las plantas son sensibles a frecuencias en las cuales el ojo humano es poco sensible y son prácticamente ciegas al color que nosotros mejor vemos que es el verde-amarillento. Si bien hay infinidad de estudios de laboratorio llevados a cabo para determinar esto, la comprobación tangible de que las plantas no utilizan el verde, es que justamente las vemos de ese color. El ojo humano es sensible a la luz reflejada que proviene de las hojas de las plantas. Si ha sido reflejada en su mayoría, es que no ha sido absorbida, y por lo tanto no aprovechada por la planta en sus procesos internos. 
Existe un problema, y es conciliar las fuentes luminosas para que sean aptas para la vida de los vegetales y a su vez lo sean para el ojo humano. La mayoría de las lámparas se diseñan con la emisión adaptada a la curva fotópica para que la eficiencia de la misma (lumen/Watt) sea óptima. Justamente se intentan evitar las emisiones que se produzcan fuera del rango visible al ojo humano, ya que no reportan mejorías en la emisión en lumen y si representan un consumo que disminuye la eficacia. Los tres valores que habíamos definido para categorizar una fuente luminosa y su nivel de iluminación son el CRI, Índice de correlación de color, lumen. Todos ellos están definidos desde la sensibilidad del ojo humano y no desde lo que necesita un vegetal, por lo que su utilización en las plantas es, sino errónea, al menos poco acertada e ineficiente. 

Parámetros de la luz enfocada a los vegetales. 
Es necesario entonces definir nuevos parámetros que sirvan a nuestro propósito específico. Buscamos la analogía a los valores antes mencionados Cri, K y lumen, pero ahora enfocados a los vegetales y no solo al ojo humano. 

    

CRI y K en los vegetales. 

No existen equivalentes al CRI y al índice de temperatura correlacionados (K) en el caso de los vegetales, debido a que los mismos no distinguen el color de la radiación absorbida desde el punto de vista de la absorción fotosintética, como sí lo hace el ojo humano. 
En este sentido los vegetales son menos exigentes que nosotros, los vegetales no les importa si la luz es calida o fría, o si se parece a la luz solar o no, solo necesitan que las partículas que estén dentro del rango de absorción de los dos tipos de clorofila (430-450 nm y 625-680 nm), impacten y actúen con la clorofila ( para la planta la luz es la chispa que enciende el motor de la fotosíntesis, y para este motor(clorofila) todas las chispas que están dentro del rango(430-450 nm y 625-680 nm) encienden de igual el proceso.) 

    

Lumen en los vegetales. 

Entonces solo nos falta buscar la analogía para el lumen que era el valor que nos daba la cantidad de luz, pero en este caso enfocado a los vegetales, este valor si existe y se llama PAR(Photosynthetically Available Radiation=Radiación Fotosintética Disponible) , este valor nos indica el flujo luminoso al igual que el lumen, pero en este caso medimos el flujo emitido en el rango visible sin interceptarlo con la curva fotopica, por tanto nos indica toda la radiación luminosa que da la fuente y no solo la que puede ver el ojo humano. 
El valor PAR define entonces una medida similar al lumen en cuanto mide flujo luminoso, pero en lugar de medirlo en unidades de potencia lo hace como cantidad de fotones(partículas luminosas) emitidos en el rango visible. 

Desgraciadamente casi todas las hojas de datos de las lámparas comerciales carecen de la información acerca de los valores de PAR. Por eso nos basaremos en las tablas adjuntas al final donde indicaremos los valores de PAR para las fuentes de luz mas frecuentemente utilizadas por los acuaristas de Chile. 
Es importante destacar que una lámpara que emita casi toda la energía en el rango fotópico (ojo humano)(amarillo verdoso) pero poco en el fotosintético, permitirá el crecimiento de los vegetales, pero con un consumo comparativamente mayor que el que hubiese resultado de una lámpara especializada. Si el objetivo final es justamente tener mucha emisión en el rango perceptible al ojo humano, entonces la elección fue adecuada, pero si se desea estimular el crecimiento de las plantas y sólo entregar un nivel de iluminación óptimo para su visualización, entonces la elección fue equivocada. Comúnmente, para lograr el mismo crecimiento que se hubiese obtenido con un espectro optimizado para la fotosíntesis, es necesario agregar más potencia en las lámparas. Muestra de esta práctica usual es la frase tan común como equivocada: “es mejor cantidad que calidad”. Esto no solo constituye un grave error conceptual, sino que también ataca el concepto de uso y consumo responsable de la energía por parte del ser humano. Como acuaristas deberíamos ser de los primeros interesados en un uso responsable de los recursos que invariablemente conlleva a la preservación de los medio-ambientes que deseamos imitar y disfrutar en nuestros acuarios. Lamentablemente sólo en los últimos años los cultivadores de plantas acuáticas han comenzado a cuantificar el nivel de radiación al que han desarrollado sus plantas. Inclusive hoy en día, se siguen utilizando medidas absolutamente subjetivas como: poco-iluminado, medianamente-iluminado y muy-iluminado. Imprecisiones como esta desorientan al aficionado. ¿Cuánto es muy iluminado? ¿Significa lo mismo para un acuarista de pueblos nórdicos o sureños, que para uno que habita en el trópico? 
Es común leer o escuchar críticas a la “poca luminosidad” de las lámparas especializadas para agricultura. Sólo por poner un ejemplo, el tubo fluorescente TLD950 de la firma Philips posee un valor de emisión medido de 2.350 lúmenes y 43 µmol•s-1 PAR, mientras que el Osram Flora posee 1.200 lúmenes y 42 µmol•s-1 PAR. Si un aficionado introdujo dos lámparas Flora para llegar al nivel de iluminación en lúmenes que otro acuarista tenía en su acuario con un solo TLD 950, simplemente duplicó el nivel de radiación sobre sus plantas, además de duplicar la inversión inicial y el consumo eléctrico. 



Elementos que alteran la cantidad de luz necesaria en un acuario. 

La columna de agua.

Cuando la luz atraviesa la columna de agua sufre cambios en su composición relativa. Si pudiésemos seguir la trayectoria de haces muy finos de luz, que de ahora en adelante llamaremos rayos, que ingresan perpendiculares a la superficie del agua, observaríamos que algunos de ellos simplemente desaparecen en el seno del líquido, mientras que otros repentinamente son desviados y apartados de su camino. Los primeros fueron absorbidos por las moléculas del medio, las partículas inorgánicas y orgánicas en suspensión o por las algas siempre presentes. Según sea el caso, producen calor, degradan substancias o aportan al proceso fotosintético de las algas. 

1- Comenzando con los procesos de absorción, el primero que hay que tener en cuenta es uno imposible de evitar. El agua pura posee un factor de absorción que depende de la longitud de onda cuyo valor es importante para el extremo rojo. El siguiente gráfico muestra el comportamiento de este parámetro según la longitud de onda: 


Observando el gráfico veremos que la radiación en el extremo de los azules prácticamente no es absorbida, pero la radiación en el extremo de los rojos, es mas afectada apenas ingresa en el medio. Para un acuario de 50 cm de columna de agua, sólo el 80% de la radiación de 640 nm de longitud de onda alcanza el fondo, debido únicamente a la absorción intrínseca al agua pura. 
Es por eso que en las profundidades del mar el color azul es el predominante, ya que los rojos son eliminados en los primeros metros. 

2El siguiente efecto relevante, es la absorción causada por el material orgánico disuelto. Esencialmente estos materiales se originan en la descomposición de substancias orgánicas y en la acumulación de ácidos húmicos. Típicamente son substancias de color amarillento o pardo-rojizo que presentan su máxima absorción en el rango de los azules. Algunas de ellas son degradadas además por las radiaciones más allá de este extremo del espectro visible, aportando nutrientes esenciales para los vegetales. Estas sustancias y ácidos húmicos pueden ser retirados fácilmente del acuario usando el material filtrante “Perlita”. 

3El siguiente factor de importancia es la presencia de algas. Debido a la absorción de energía por parte de los pigmentos fotosintéticos, se produce una fuerte absorción de luz. Asumiendo que en los acuarios plantados se intenta mantener la columna de agua libre de algas y fuertemente filtrada, me tomaré la libertad de aproximar los valores de atenuación a los correspondientes a un sistema oligotrófico (Nombre que se da a los sistemas dulceacuícolas bajos en nutrientes y plantas, con alto oxigeno disuelto.) 
Si bien un acuario no puede modelarse bajo ningún concepto como un ambiente oligotrófico, por la cantidad de nutrientes disueltos, la acción combinada de los filtros mecánicos y la competencia de las plantas con las algas permite aproximar los valores de cantidad de algas por mililitro cúbico con la presente en estos medioambientes. 

En la práctica el coeficiente de atenuación suele expresarse como un número único con los 3 factores antes descritos sumados y promediado en todo el PAR. Este parámetro es mucho más sencillo de utilizar y nos indica cuanta energía en el rango se pierde en relación a la altura de columna de agua. 
Podemos observar que los rangos generales, los valores totales de atenuación para lagos claros a semi-turbios, pueden considerarse en el orden 0.2 a 0.9 m-1. Eso es claramente menor a los valores estimados por algunos aficionados. Un valor de 0.8 debe ser el más aproximado a la realidad del acuario plantado correctamente filtrado. 

La siguiente tabla nos indica el porcentaje de radiación superviviente para distintas profundidades del acuario y distintos coeficientes: 




En resumen ya sabemos que el índice de atenuación promedio de nuestros acuarios es de 0.8 con esto ya tenemos mucha info útil, por ejemplo de la tabla ya podemos saber que en un acuario de 50 cm de altura con 10 cm. de sustrato, solo el 73% de la luz llega al nivel del sustrato. 

    

El reflector de la fuente de luz.

Los materiales transparentes o semitransparentes poseen entre sus características intrínsecas un coeficiente denominado de refracción. Esto es importantísimo tenerlo en cuenta ya que dependiendo del ángulo de penetración del rayo de luz gran parte de la luz emitida por nuestra lámpara puede desviarse o rebotar al ingresar al agua, sin nunca llegar a nuestras plantas. 
En esencia la misión del reflector es lograr que los rayos de luz entren lo más rectos al agua, ya que si entran en ángulo comenzamos a perder grandes cantidades de luz. 

En el grafico siguiente podemos ver como el porcentaje de la luz que penetra disminuye a medida que los rayos de luz van aumentando su ángulo de penetración, las perdidas son tangibles cuando el ángulo sobrepasa los 60º. 



El siguiente esquema muestra un corte transversal de un acuario iluminado con un tubo fluorescente, sin un reflector adecuado o con la tapa de color negro. Mostramos solo la mitad delantera del acuario, ya que la mitad trasera es igual. 



En este caso la zona1 es donde los rayos ingresan de forma mas recta, y es aquí donde ingresa la mayor cantidad de luz, en la zona2 ya tenemos gran parte de la luz que se pierde por refracción y en la zona3 casi toda la luz se pierde en la tapa de luz en el caso de no tener ningún material reflectante. 
Aun que parezca increíble solo el 34% de la luz emitida por el tubo fluorescente penetra al interior del acuario. 

Que pasa si a este mismo modelo le instalamos un reflector especialmente diseñado para reflejar toda la radiación emitida por el tubo fluorescente en un ángulo que acote al mínimo las perdidas por reflexión en la superficie del agua. Que haga que la mayor cantidad de luz penetre recta hacia abajo. 



En este caso gran parte de la luz penetra en la zona1, no existen las zona2 y 3 debido a que toda la radiación ingresa ahora con el ángulo apropiado para que todos los rayos luminosos alcancen el substrato. En este caso, si se utilizan materiales apropiados en la confección del reflector, el 98% de la radiación emitida penetra hasta el fondo reflejándose apenas el 2%. 
Claramente, la diferencia entre los dos extremos es abismal. En el primer caso debo colocar 3 lámparas iguales para compensar las perdidas sufridas e igualar al segundo caso. De estos dos ejemplos extremos se entiende claramente la importancia de utilizar un reflector diseñado específicamente para su uso en acuarios. 
  

En resumen:

Peor caso: Si nuestra tapa de luz no tiene reflector solo el 35% de la luz penetra dentro del acuario.
Caso intermedio: Si la tapa de luz solo esta recubierta con papel aluminio o reflectante, en el mejor de los casos podemos esperar que el 70% de la luz penetre dentro del acuario.
Mejor caso: Si contamos con una tapa de luz con tubos fluorescentes o lámparas PL con un reflector especializado, a focos HQI podemos esperar que el 90% de la luz penetre dentro del acuario. 

Mediten un rato en este punto, el reflector puede marcar la diferencia entre gastar 100watt en iluminación o 36watt, entre usar 3 tubos o 1!!!!! 

   

Tapa de vidrio. 

La cubierta de vidrio que normalmente se coloca en los acuarios para reducir la evaporación y evitar que los peces salten fuera, puede convertirse en una fuente importante de pérdidas lumínicas, en el caso que el mismo estuviese sucio o con incrustaciones. Si se halla perfectamente limpio, es transparente y se halla libre de incrustaciones calcáreas. En estas condiciones el vidrio introduce unas perdidas por reflexión mínimas a moderadas dependiendo del ángulo de penetración en el vidrio. 
En promedio si la tapa esta a 5cm de la fuente de luz y a 5cm del agua, 

en acuarios sin reflector la perdida será el 7%, en el caso de tener la tapa forrado en papel aluminio la perdida será del 4% y en el caso de tener un reflector especializado la perdida será solo del 1%. 

   

¿Cuanta luz y de que tipo? 

Todo este resumen tiene sentido sólo para justificar este último punto. Calcular cuantas lámparas, y de que tipo, debo utilizar en el acuario plantado para asegurar el éxito de las especies que deseo mantener. No hay una sola respuesta a esta pregunta y cada aficionado deberá encontrar la suya. Reglas de X potencia por litro son leyes que pueden funcionar y pueden no hacerlo. Cualquier regla mágica que no tenga en cuenta el tipo de lámpara a utilizar, características del reflector utilizado, dimensiones del acuario, tipo de plantas y régimen a las que se desea mantenerlas, es una regla en principio equivocada. 

Para hacer un cálculo correcto de la cantidad de luz en nuestro acuario necesitamos saber: 
1- Determinar cuanto PAR o cantidad de partículas necesito para las plantas que deseo cultivar y que ritmo de crecimiento deseo para ellas. 
2- Fijar a que profundidad de la superficie del agua estarán las plantas. 
3- Aplicar la eficiencia de nuestros reflectores, más posibles pérdidas por cubiertas de vidrio del acuario. 
4- Determinar el área a iluminar (tamaño del acuario). 

Antes de continuar nos vemos paralizados en el punto 1, ya que poco sabemos a cual es la cantidad de partículas (luz) que necesitan las plantas acuáticas para su correcto desarrollo, en la siguiente sección trataremos de aclarar un poco mas este tema, y determinar cuales son las plantas que necesitan mucha luz y mas profundamente que es mucha o poca luz para una planta. 

   

Requerimientos de luz para diferentes plantas acuáticas.

Lamentablemente, la poca información sobre niveles de iluminación de plantas acuáticas que está disponible para los aficionados es subjetiva. Las plantas acuáticas, aún las que crecen a plana luz del sol, son consideradas como plantas de ‘sombra’. Varios estudios demuestran que los órganos fotosintéticos de las hojas, poseen las mismas adaptaciones encontradas en las plantas terrestres que viven a la sombra de otras. 
En todos los catálogos de plantas acuáticas, o libros especializados, pueden observarse requisitos de iluminación para las plantas acuáticas que podrían resumirse en valores PAR en el siguiente cuadro: 





Los valores estimativos en PAR para cada uno de los rangos fueron obtenidos de la recolección de una cantidad importante de fuentes bibliográficas e Internet. 
Es interesante destacar que en la literatura sobre cultivo in-vitro de plantas acuáticas, generalmente se utiliza un nivel de iluminación de 45-50 µmol•s-1•m-2 y en raras ocasiones se utilizan valores que superan los 150 µmol•s-1•m-2. 
La práctica demuestra que 50 µmol•s-1•m-2 puede considerarse un nivel apropiado para la mayoría de las plantas 
acuáticas produciendo un crecimiento vigoroso mas no excesivo. 
Todas las plantas acuáticas poseen una capacidad enorme de adaptación a distintos niveles de radiación y es tal vez el genero cryptocoryne el más documentado en este aspecto. Varios autores midieron niveles de radiación absolutamente dispares equivalentes a 1500 µmol•s-1•m-2 y 12 µmol•s-1•m-2 en poblaciones de la misma especie separadas, a veces, apenas cientos de metros. Algunos trabajos científicos muestran indicios que las plantas acuáticas no sufrirían los efectos de foto-inhibición registrados en plantas terrestres, por lo que un nivel de radiación excesivo parecería no causar en general daños de importancia o inhibiciones al proceso fotosintético. Debe tenerse en cuenta que varias plantas con coloraciones rojizas en sus hojas y tallos necesitan niveles elevados, cercanos a los 130 PAR, para mantener esta tonalidad. 

A continuación se detalla en la tabla algunas especies de plantas acuáticas y sus requisitos de iluminación (casillas negras); Bajo, mEdio, Alto y Muy alto. Los datos para confeccionar esta tabla fueron extraídos principalmente del catalogo de Tropica Aquarium Plants. 





ya estamos listos para el calculo correcto de la cantidad de luz que necesitamos en nuestro acuario, y lo haremos con la siguiente formula:



P = Cantidad de luz en PAR, dada por la planta de mayor requerimientos. (Sacado de la sección anterior)(Valores sugeridos de PAR por mt. cuadrado) 
A = área de la superficie del acuario en mt. cuadrados. 
C = Porcentaje de sobre vivencia de la luz en la columna de agua, sacado de la tabla de atenuación de la columna de agua. 
D = Porcentaje de eficiencia del reflector: 
35 para tapas sin reflector. 
70 para tapas forradas en papel aluminio o similares.
90 para reflectores especializados. 
E = porcentaje de perdida por la tapa de vidrio, asumiendo un vidrio limpio. 
7 para tapas sin reflector. 
4 para tapas forradas en papel aluminio o similares.
1 para reflectores especializados. 

Parece complejo, pero en la práctica es bien simple, se los aclare con un ejemplo: 

Ejemplo: tenemos un acuario de 130 cm de largo x 50 cm de alto x 50 cm de ancho(365 litros). Este acuario tendrá una tapa con tubos fluorescentes la cual estará forrada con papel aluminio o algún material similar, tapado con una tapa de vidrio perfectamente limpia, en este acuario queremos mantener una gran variedad de plantas, entre ellas un prado de glosostigma mezclada con eleocharis. 

Veamos los valores: 

P= de acuerdo al capitulo de las necesidades de las plantas vemos que tanto la glosostigma como la eleocharis son plantas que están dentro del rango de Muy altos requerimientos de luz. Ósea este valor será 130 µmol•s-1•m-2. 

A = en este caso para un acuario de 130 cm por 50 cm de ancho, pasamos los valores a metros cuadrados y calculamos el área en : 1.3largo*0.5ancho= 0.65 . 

C = sabemos que el acuario tiene una altura de 50 cm, por tanto asumiendo una altura de sustrato de 10 cm, la columna de agua queda fijada en 40cm. 
Además sabemos que la glosostigma la planta de mayores requerimientos luminosos estará al fondo del acuario, por tanto de la tabla de % de atenuación, vemos el % de perdida de luz a una profundidad de 40cm en el coeficiente de 0.8. En este caso solo el 76% de la luz llega al fondo. 

D = Como ya sabemos que la tapa de luz esta forrada en papel aluminio este valor es conocido y es 70% 

E = Como ya sabemos que la tapa de luz esta forrada en papel aluminio y estará tapada con una tapa de vidrio perfectamente limpia, este valor de perdida es conocido y es 4% 



Eso es todo ahora ingresemos los valores a la formula: 



Ya sabemos que para este acuario necesitamos 168 µmol•s-1•m-2. de luz para dar una iluminación optima a nuestro acuario, sin perdidas ni excesos. 

En este punto ustedes tienen las herramientas para hacer los cálculos de cantidad de luz para innumerables configuraciones de acuarios, por primera ves de una forma científica dejando de lado las reglas chantas de X cantidad de Watt por litros de agua o X cantidad de lúmenes por litros de agua. 
Acuaristas, ahora ya podemos determinar cuanta luz necesita una determinada planta y cuanta luz necesita un determinado acuario, tomando en cuenta la mayoría de los factores importantes que influyen en el. 

Ahora solo nos falta una cosa, ver que opciones tenemos para iluminar nuestro acuario , de que ampolletas o tubos contamos, ver cuanto PAR nos da cada uno para poder determinar cuantos tubos o ampolletas necesitamos en cada caso. 

Tipos de fuentes luminosas más frecuentes en nuestros acuarios y sus Valores PAR. 


Me centrare en los tipos de luz mas frecuentemente utilizados en los acuarios Chilenos: 




Ampolletas incandescentes Corrientes:

No gastemos neuronas en ellas, quedan descartadas por su baja eficiencia, por lo mucho que se calientan y por el tono demasiado cálido que a gusto de la mayoría es feo. 

    

Tubos Fluorescentes: 

La luz es emitida por el efecto de fosforescencia+fluorescencia que se produce por la incidencia de los fotones ultravioletas sobre un material luminiscente. Debido a que es el material utilizado el que determina qué frecuencias de luz serán emitidas, se contamina con distintos tipos de elementos el fósforo en el recubrimiento, para obtener curvas espectrales más eficientes de acuerdo a la aplicación. Algunas de estas lámparas han sido formuladas específicamente para que posean los picos de emisión en zonas muy cercanas a los rangos óptimos de absorción de la clorofila, otros han sido diseñados para obtener la máxima emisión en la zona de sensibilidad del ojo humano y otros se han diseñado para obtener un índice de reproducción de colores excepcional (CRI>98). De estos últimos, y de acuerdo a la tonalidad final de la luz emitida, comercialmente, se los encuentra en variantes cálidas (rojizos), frías (azulados) o luz día (neutrales-verdosos). Si bien puede verificarse que entre distintas compañías los espectros de los tubos luz-día (por poner un ejemplo) son similares, es importantísimo analizar siempre el espectro de emisión dado por el fabricante del mismo, para verificar si sirve a nuestros propósitos. Las lámparas fluorescentes de baja presión son lámparas económicas, de simple instalación y muy eficientes en los dos aspectos de interés PAR/Watt y lumen/Watt, debido a que generalmente casi no poseen emisión fuera del espectro visible. 




PL y Ampolletas compactas:

En si funciona de igual forma que los tubos fluorescentes convencionales, pero logran entregar una mayor cantidad de luz en un tubo de menor tamaño, lo que permite instalar mas luz en un espacio mas reducido o incluso donde un tubo fluorescente convencional no-cabria. 
Desde hace poco tiempo han llegado a Chile ampolletas PL específicos para acuarios en diferentes espectros, tamaños y potencias, lo que las convierte en una buena opción para mejorar un sistema de iluminación sin llegar a los costos que significa un equipo de iluminación mediante HQI. Las PL nos permiten una mejor penetración de luz en el agua, lo que nos permite acuarios mas altos, pero sin igualar a los HQI. 



HQI:

Los HQI son un tipo de lámparas de descarga de alta presión que a juicio de algunos son la opción mas completa para la iluminación de un acuario, tienen múltiples ventajas y solo una desventaja, entre sus ventajas destaca que son muy eficientes, dan una enorme cantidad de PAR por Watt. La distribución espectral de la mayoría de estas ampolletas es muy completa lo que nos da una muy buena calidad de luz. Al ser una luz muy focalizada, permiten marcar las sombras dentro del acuario, lo que le da un aspecto muy natural. Su encendido es progresivo y da a los peces el tiempo para adaptarse y una de las mayores ventajas es que todas cuentan con reflectores de alta eficiencia, que permiten aprovechar la mayor parte de la luz emitida. Su poder de penetración es insuperable y no comparable a otras fuentes luminosas, por lo que son la opción perfecta para acuarios de más de 50 cm de alto, donde el poder de los tubos fluorescentes por la imperfección de sus reflectores no puede llegar. Son la fuente de luz perfecta, para algunos lo mas parecido al sol que podemos encapsular. 
Las únicas ventajas son que desprenden mas calor que un tubo fluorescente y que su costo inicial es mucho mayor si bien, su duración también lo es, por lo que la inversión inicial se amortiza en el tiempo. 

La siguiente tabla tiene información técnicos de los medios de iluminación mas usados en los acuarios chilenos, esperamos ir completándola con la información que vayamos recolectando. 



Los tubos y ampolletas de la tabla anterior están todos disponibles en Chile (menos los TLD965 que están agotados en este momento pero de seguro ya aparecerán, también el Osram HQI-T/DL (una ampolleta HQI excepcional), en este caso ya se esta en conversaciones para que Osram Chile importe esta ampolleta regularmente.)
Dispongo de los datos técnicos de cientos de fuentes de luz pero no tiene sentido agregarlas a la tabla, ya que estos tubos y ampolletas no están disponibles en Chile.
Agradeceríamos a los dueños de tiendas que nos hagan llegar las especificaciones de los tubos y ampolletas específicos que venden para hacer de esta tabla una verdadera herramienta o a cualquier acuarista que encuentre info de algun tubo que no tengamos en la tabla. 

Ya amigos acuaristas, a estas alturas deberíamos poder calcular la cantidad de luz que necesitamos de acuerdo a los factores que individualizan nuestro acuario, al tipo de plantas a cultivar. Todas los tubos y ampolletas de arriba están mas que comprobados y funcionan mientras respeten la cantidad de PAR requerida por nuestros cálculos, el tipo de luz que usen queda en sus manos y su gusto personal, Tubos calidos, fríos, violetas, es cosa de ustedes, lo importante para las plantas es el PAR. 
Si el presupuesto es el problema, les puedo decir que la opción más económica es el uso de tubos Philps TLD840, acuarios completamente sanos y exuberantes se pueden mantener solo con estos tubos, si quieres ir un poco mas arriba, una mezcla de TLD840 con TLD965 puede darle a tu acuario un tono mas frió o neutral, además podemos mezclar los tubos anteriores ya sea el TLD965 o el TLD840 con tubos Osram Flora, con lo que resaltaremos los rojos y azules de los peces. 
Si queremos llegar mas arriba podemos usar Tubos Aquarelle (tal vez el mejor tubo fluorescente a mi juicio como tubo individual) como único tubo, estos son de un tono mas blanco que el Flora, dan al acuario un tono muy bonito al tiempo que resaltan los colores y potencian la fotosíntesis por su gran cantidad de rojos y azules. 

Si queremos llegar mas arriba aun, o si planeamos grandes acuarios, la opción lógica son los HQI ya sea en la versión corriente de 4000K que se consigue fácilmente por $9000 app. o con la versión de 5200K que pronto veremos, son sin lugar a dudas lo mejor con que podemos iluminar nuestro acuario. 
El Costo de un foco HQI completo es aproximadamente de $35.000 y cada foco ilumina un área de 60cm * 60cm. No es poco dinero, pero las ampolletas duran mucho mas que un tubo fluorescente, para igualar un foco HQI se necesitan muchos tubos fluorescentes, esto sumado a que los tubos se recomienda cambiarlos cada 6 meses, hacen que a largo plazo los HQI incluso puedan salir mas barato, que cambiar y cambiar tubos constantemente. Además dos focos HQI por un total de $70.000 pueden igualar en calidad y cantidad de luz a las pantallas HQI especificas para acuarios que cuestan frioleras cantidades de dinero ($350.000 mínimo).

   

   


Autor: D. Néstor Damián Groel
Propiedad: Acuaristas.sl
Recapitulado: Pezdisco

Copyright © Pez Disco 2008

Todos los Derechos Reservados