אור באקווריום ריף- חלק 3- ליאור שקד
בחלק מספר 3 ימשיך ויסביר ליאור שקד על נושא תאורת האלמוגים
הפעם יתמקד בנושא "זוהר האלמוגים "
פרק ד': זוהר האלמוגים
כדי לראות אלמוגים זוהרים אנחנו צריכים להקרין על חלבוני האלמוג אור באורך גל מסוים,
לפנינו גרף שמראה את זוהר האלמוגים בספקטרומים שונים
תסתכלו על הספיגה וההקרנה של אורכי הגל בפיגמנטים הזוהרים
שקיימים באורגניזמים הימיים:
הציר האופקי מראה את אורכי הגל שיוצרים הקרנה במגוון חלבונים כרומיים באלמוגים.
הציר המאונך מראה את אורכי הגל הנפלטים כתוצאה מכך.
אפשר לראות שכל הפיגמנטים סופגים אורכי גל קצרים ופולטים אורכי גל ארוכים , כמו שנאמר למעלה העין האנושית רגישה ביותר לאזור ה550 ננומטר וככל שהאור הנפלט קרוב יותר לתחום הנ"ל כך הוא יתקבל בעין ביותר בהירות.
לפיכך חלבונים ספציפיים שנמצאים באורגניזמים ימיים סופגים את אורכי הגל שפחות נראים לעין (אורכי גל קצרים) ומקרינים צבע שנראה הרבה יותר בהיר לעין שלנו. תחת אור כחול חלש ביותר שמכיל אורכי גל קצרים , האקווריום שלנו יזהר במלוא תפארתו למרות שהאור שמוקרן מגוף התאורה כמעט ולא יראה לעין שלנו.
הזוהר שאנחנו רואים באלמוגים הוא כמו נורות קטנות שנמצאות על כל אלמוג ופוליפ ומפיצות אור קסום שזוהר בחושך.
צבע האלמוג כפי שהעין שלנו רואה אותו תלוי בנוסף בצבע האור שהוא מקבל ,
צבע של כל אובייקט שאנו רואים מייצג את החלק שמשתקפף מהספקטרום שהאלמוג מקבל.
כמו שרשמנו כבר למעלה כשמואר אור עם ספקטרום מלא העלים של רוב הצמחים
סופגים כמעט את כל חלקי הספקטרום הנראה לעין ומקרינים את החלק הירוק
בספקטרום ולכן הם נתפסים כירוקים. אבל אם נקרין אור על העלים שבו
הספקטרום הירוק חסר למשל באור אדום הם יראו לנו כשחורים בגלל
שכל האור שנופל עליהם נספג.
באותו עניין אובייקטים לבנים נראים לבנים תחת אור עם ספקטרום מלא
בגלל שכל הספקטרום נפלט חזרה , אבל כשיואר באור ספציפי כמו
אדום , ירוק או כחול ושילובם, האובייקט יראה לנו באותו צבע שיוקרן עליו.
בואו נחזור לאלמוגים
עכשיו נבחן אורגניזם המכיל חלבון שכשיואר באורך גל של 420 ננומטר
אז הוא יקרין אורך גל של 520 ננומטר , כדי לפשט את העניין בואו נניח
שמקור האור שלנו מקרין רק אורך גל של 420 ננומטר (סגול)
והאלמוג סופג את אורך גל זה באופן מוחלט בלי השתקפות.
לעין האנושית יש רגישות נמוכה מאוד לאורך גל זה (כמעט ולא נראה)
אבל היא רגישה ברמה גבוהה מאוד לאורך הגל שמוחזר מהאלמוג כתוצאה
מהתאורה, ז"א שנוכל לראות את האלמוג מצוין באור אקטיני מאוד נמוך
אם במקור האור יש הקרנה באורכי גל שונים וכך הצבע הנוצר של
האורגניזם הימי יהיה שילוב של ההקרנה וההחזרה של אורכי הגל השונים.
אם מקור האור מכיל אורכי גל שהעין האנושית מאוד רגישה
אליהם (סביב 550 ננומטר) העין תראה בעיקר אור חזק יוצא מגוף התאורה
אבל כל האלמוגים ייראו חיוורים ולא יקרינו באור בהיר זה.
המסקנה היא שכדי להוציא צבעים יפים מהאלמוגים שלנו נקרין על האקווריום
אור שקלווין גבוהה (קר) עם אורכי גל קצרים ופחות אורכי גל ארוכים!
אורכי הגל שייגרמו לכל החלבונים הכרומיים באלמוגים לזהור
הם רבים מאוד ואין אורך גל ספציפי שיוכל לשמש כאור אקטיני אידיאלי.
לפי התמונה למעלה ההקרנה הכי טובה היא בטווח רחב של
בין 400 ל500 ננומטר ולהקרנה הכי טובה אנחנו צריכים את היכולת לכוון את
התאורה לכיוון בפסקטרום הזה.
חשוב לציין ונדבר על זה עוד הרבה שההקרנה הכי טובה היא סביב
ה400 עד 450 ננומטר בגלל שרגישות העין בספקטרום זה היא הכי חלשה
והאור בספקטרום זה הכי מתאים למושג תאורה "אקטינית".
אין ספק שהקרנת אלמוגים (זוהר אלמוגים) הוא אחד מהאלמנטים להפוך ריף להרבה יותר יפה , אבל לספקטרום האור שבין 400 ל500 ננומטר
יש חשיבות אחרת , אלו אורכי הגל האופטימליים לקיום פוטוסינטזה ימית
ולכן ספקטרום זה הכי חשוב לריף שלכם!
מסקנה זו מוכחת גם לאורך מיליוני שנים וגם לפי הניסוי הבא בתמונות למטה ,
בניסוי לקחו אקרופורה מילופורה והחזיקו אותה שלושה שבועות תחת תאורה
באורכי גל ספציפיים: אדום , ירוק , כחול .
המסקנה הייתה שהתפתחות הפיגמנטים והגדילה של האלמוג היו
תחת הספקטרום הכחול.
בנוסף הסיקו שאורך הגל סביב ה430 ננומטר עוזר הכי הרבה בשמירה
על צבעי האלמוג החזקים,
אורך גל זה עוזר באופן מייטבי לכלורופיל A וB להשמר ברקמת האלמוג
כדי שיוכלו להגן על תהליך הפוטוסינטזה של האצה השיתופית.
עוצמת האור היא גם פקטור מאוד חשוב!
מקור אור יכול להיות מאופיין הכי טוב
כ"ההפצה הספקטריאלית של אנרגיית ההקרנה באורכי גל שונים".
מאפיינים אלה מיוצגים לפי עקומה ספקטריאלית.
המאמר עכשיו עובר להסברים על לומן שפחות מעניינים אותנו
,לומן הוא פרמטר שלא מעניין ריפרים מכיוון שהוא בודק את עוצמת התאורה
לפי איך שהעין שלנו רואה אותה וכמובן שעל פי מה שכתבנו עד עכשיו
אפשר כבר להבין שזה לא מה שמעניין אלמוגים ,
אותם מעניין דווקא החלק בתאורה שאנחנו פחות רואים!
ולכן אנחנו נבחן פרמטר יותר מתאים לחוזק התאורה שהוא מספר
הפוטונים פר שנייה שנופלים על כל מטר מרובע.
במילים אחרות: (PAR (Photosynthetically Active Radiation
שמודד בספקטרום מלא (400-700 ננומטר) את כמות האור
שהאורגניזמים פוטוסינטזיים יכולים להשתמש בתהליך הפוטוסינטזה.
האזור הספקטריאלי הזה מתקשר פחות או יותר עם הטווח שהעין שלו רואה בו.
הפרמטר השלישי הוא ה (PUR (Photosynthetically Usable Radiation
כחלק מהPAR שנספג ע"י הפיגמנטים של האצה השיתופית
ולכן מעודד פוטוסינטזה.
הנה גרף שמראה איזה מהכלורופילים של האצה השיתופית צורכים איזה אורך גל
מסוים כדי לשגשג
אפשר להבין מגרף זה באופן ברור שכלורופיל A וכלורופיל B צריכים בעיקר
אורכי גל קצרים של בין 400 ל450 ננומטר
ובנוסף חשוב לשים לב שהספקטרום האדום של אורכי הגל
בין 640-660 ננומטר גם חשוב לפוטוסינטזה של כלורופילים אלה.
בואו נחזור למאפיין בעוצמת האור והוא הPAR ,
לאורך מיליוני שנים של אבולוציה האורגניזמים הימיים הסתגלו לעוצמות
אור שונות לאורך השנים , לכל אורגניזם פוטוסינטזי שלושה ערכי סף:
הראשון (הנמוך ביותר) קובע את עוצמת האור המינימאלית
כדי לשמר פוטוסינטזה בביו-מאסה של האורגניזם ,
עוצמת אור זו לא תאבד או תוסיף מאסה לאותו אורגניזם
אלא תשמר אותו באותה מאסה.
הסף השני הוא כאשר יעילות הפוטוסינטזה היא הגבוהה ביותר.
הסף שהשלישי הוא הסף המקסימאלי שאורגניזם יכול לקבל ,
מעל רמה זו אין שיפור בפוטוסינטזה של האורגניזם.
שלושת ערכי הסף האלה כמובן תלויים בסוג האורגניזם ,
אבל בואו ננסה לעשות ממוצע כללי .
אפשר להגיד בוודאות שבין 80-100 PAR זה המינימום (הסף הראשון) ,
הסף השני הוא בין 300-400 PAR והוא האופטימלי , הסף השלישי
הוא בין 600-700 PAR והוא המקסימאלי.
לריף שלנו אנחנו יכולים לתת עוצמת תאורה הרבה יותר טובה מהמינימום הנדרש
ועדיף לתת את הסף השני שהוא בין 300-400 PAR
ניסוי נוסף שנעשה על האקרופורה מילפורה מראה את האלמוג תחת
עוצמת תאורה נמוכה מאוד של 100 PAR (משמאל) וברמה אופטימלית
של 400 PAR(מימין) בתאורה אדומה (תמונה ראשונה) תאורה ירוקה
(תמונה שנייה) ואור יום (תמונה שלישית)
חשוב להבין שזה לא תמיד טוב לתת תאורה חזקה מדי לריף שלנו
בגלל שאלמוגים מסוימים יכולים להתרגל לעוצמה הגבוהה מאוד ואז
בתנאים קצת פחות טובים האלמוגים יכולים פשוט להלבין ולמות.
המסקנה היא שאורכי גל בין 400 ל500 ננומטר הכי טובים לפוטוסינטזה
בעוד שאורכי הגל 400-450 הכי טובים לזוהר האלמוגים.
ושחוזק התאורה צריך להיות סביב ה400 PAR .
