Iluminando a parte do aquário 7: Radiação fotossinteticamente utilizável
Por Dana Riddle
Radiação Fotossinteticamente Usável (PUR) é uma parte do espectro que promove a fotossíntese. É geralmente considerado como um subconjunto da Radiação Fotossinteticamente Activa (PAR, definida como aquela luz entre 400 e 700nm), mas isto é apenas parcialmente correcto, pois alguns comprimentos de onda Ultravioleta-A e, em alguns casos, radiação infravermelha, são úteis no promoção da fotossíntese.
Nós somos ensinados na escola que os comprimentos de onda azul e vermelho são mais úteis para uso no processo fotossintético. Embora seja verdade, tendemos a desconsiderar a importância de outros comprimentos de onda. As espécies de Symbiodinium (zooxanthellae) contêm um pigmento acessório chamado peridinin. A peridinina absorve a luz até cerca de nanômetros 550, estendendo assim os comprimentos de onda úteis para a porção verde do espectro.
A Figura 1 mostra um Espectro de Ação de uma espécie de Symbiodinium (provavelmente do generalista pandêmico Clades C1 ou C3) isolado de um coral de pedra de Favia. Um espectro de ação é uma reação fisiológica (geralmente a produção de oxigênio) plotada contra o comprimento de onda da luz.
Figura 1. Painel do
Este espectro de ação mostra que a luz azul e vermelha é importante para a fotossíntese em uma zooxantela isolada de um coral pedregoso. Também mostra a absorção da luz verde pelo pigmento acessório peridinin.
Em outro caso - o da alga vermelha Myriogramme - vemos que o Action Spectrum é drasticamente diferente do de uma espécie de Symbiodinium. Veja a figura 2.
Figura 2. Painel do
Figura 2. Uma comparação rápida dos espectros de ação mostrados nas Figuras 1 e 2 mostra que os requisitos de luz de dois organismos fotossintéticos podem ser muito diferentes.
Torna-se aparente que não há luz universal "melhor" para a promoção da fotossíntese. Assim, as luzes do aquário que oferecem ajuste espectral são mais desejáveis. Luzes LED com ajuste multi-canal oferecem a melhor opção de qualquer atualmente disponível.
Por melhor que seja essa informação sobre o Spectrum Action, devemos examiná-la com cautela. Os espectros de ação são determinados pelo uso de um dispositivo chamado monocromador. Um monocromador divide a radiação de banda larga em larguras de banda estreitas, portanto, o procedimento que usa este instrumento não demonstra o Emerson Enhancement Effect. Descoberto por Robert Emerson e seus colegas da 1950, o Emerson Enhancement Effect descobriu que havia dois fotossistemas (I e II), e as taxas de fotossíntese eram mais altas quando as plantas eram simultaneamente expostas à luz vermelha e vermelha.
Isso levanta a questão: como os organismos fotossintéticos em águas mais profundas, onde há poucos, ou nenhum, comprimento de onda vermelho e vermelho, se beneficiam do Emerson Enhancement Effect? A resposta é que eles não.
Felizmente, alguns dos sistemas de iluminação LED atuais estão incorporando diodos que produzem espectros de banda larga que excedem em muito os das primeiras unidades que produziram apenas luz azul e branca (como resultado da luz azul dos fósforos de banda tripla).
Na próxima vez, veremos a radiação fotossinteticamente utilizável produzida por LEDs individuais na luminária Orphek's Atlantik V4. Uma vez que PAR e PUR devem ser considerados em conjunto, vamos ver isso também.
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