Éclairage de la partie 7 de l'aquarium: rayonnement utilisable par photosynthèse
Par Dana Riddle
Le rayonnement photosynthétiquement utilisable (PUR) est une partie du spectre qui favorise la photosynthèse. Il est généralement considéré comme un sous-ensemble du rayonnement photosynthétiquement actif (PAR, défini comme étant la lumière entre 400 et 700nm), mais cela n’est que partiellement correct car certaines longueurs d’onde Ultraviolet-A, et dans certains cas, le rayonnement infrarouge, sont utiles dans le cas présent. promotion de la photosynthèse.
On nous enseigne à l'école primaire que les longueurs d'ondes bleues et rouges sont les plus utiles pour une utilisation dans le processus de photosynthèse. Bien que vrai, nous avons tendance à négliger l’importance des autres longueurs d’onde. Les espèces Symbiodinium (zooxanthelles) contiennent un pigment accessoire appelé péridinine. La péridinine absorbe la lumière jusqu'à environ 550 nanomètres, prolongeant ainsi les longueurs d'onde utiles jusque dans la partie verte du spectre.
La figure 1 montre un spectre d'action d'une espèce de Symbiodinium (vraisemblablement du généraliste en pandémie Clades C1 ou C3) isolé d'un corail pierreux Favia. Un spectre d'action est une réaction physiologique (généralement la production d'oxygène) tracée en fonction de la longueur d'onde de la lumière.
Figure 1.
Ce spectre d'action montre que la lumière bleue et rouge est importante pour la photosynthèse chez un zooxanthelle isolé d'un corail pierreux. Il montre également l'absorption de la lumière verte par le pigment accessoire péridinine.
Dans un autre cas - celui de l'algue rouge Myriogramme -, nous voyons que le spectre d'action est radicalement différent de celui d'une espèce de Symbiodinium. Voir la figure 2.
Figure 2.
Figure 2. Une comparaison rapide des spectres d'action illustrés aux figures 1 et 2 montre que les besoins en lumière de deux organismes photosynthétiques peuvent être très différents.
Il devient évident qu'il n'y a pas de "meilleure" lumière universelle pour la promotion de la photosynthèse. Ainsi, les lampes d'aquarium offrant un réglage spectral sont les plus souhaitables. Les éclairages LED avec réglage multicanaux constituent la meilleure option parmi toutes celles actuellement disponibles.
Même si cette information sur le spectre d'action est bonne, nous devrions la considérer avec prudence. Les spectres d'action sont déterminés à l'aide d'un appareil appelé monochromateur. Un monochromateur divise le rayonnement large bande en largeurs de bande étroites; par conséquent, la procédure utilisant cet instrument ne démontre pas l'effet d'Emerson Enhancement. Découvert par Robert Emerson et ses collègues chez 1950, l’effet Emerson Enhancement Effect a révélé qu’il existait deux photosystèmes (I et II) et que les taux de photosynthèse étaient plus élevés lorsque les plantes étaient simultanément exposées à la lumière rouge et rouge lointaine.
Cela pose la question suivante: comment les organismes photosynthétiques vivant dans des eaux plus profondes, où il existe peu de longueurs d'onde rouges, voire inexistantes, bénéficient-ils de l'effet Emerson Enhancement? La réponse est qu'ils ne le font pas.
Heureusement, certains des systèmes d'éclairage à LED actuels intègrent des diodes produisant des spectres à large bande bien supérieurs à ceux des anciens modèles ne produisant que de la lumière bleue et blanche (en raison de la lumière bleue excitant des luminophores tri-bandes).
La prochaine fois, nous examinerons le rayonnement photosynthétiquement utilisable produit par des LED individuelles dans le luminaire Atlantik V4 d’Orphek. Puisque PAR et PUR doivent être considérés en même temps, nous examinerons cela également.
Allumer l'aquarium de corail, partie 6 - Coloration des coraux - Apprêt
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