Iluminación

De todos los elementos que forman parte de nuestro acuario, la luz quizás sea de los mas importantes. Lo primero que tendremos que tener en cuenta antes de proceder a iluminar nuestro acuario es el tipo de animales que lo va a habitar. Cada biótopo tiene unas características determinadas de iluminación que no siempre coinciden. No es lo mismo querer reproducir un biótopo del mediterráneo, que un trozo del litoral cantábrico o un acuario de arrecife. No obstante, en todos ellos la luz es un elemento indispensable ya que es fuente de vida y genera la cadena alimentaria que sustenta a esta. Por ello tendremos mucho cuidado a la hora de elegir el tipo de iluminación a instalar en nuestro acuario. Quizás el acuario mas espectacular sea el de arrecife ya que es uno de los mas ricos en cuanto a vida marina se refiere, no obstante también es el más exigente en cuanto la iluminación. La iluminación en un acuario es un elemento en el que no conviene escatimar gastos.

IluminaciónCARACTERÍSTICAS DE LA LUZ

A la hora de hablar de luz, entran en juego muchos factores para poder entender las características de cada tipo de luz. Así mismo, estas características producen una serie de efectos sobre la biología de los seres vivos. Por lo tanto, se hace preciso aclarar a priori todos los conceptos que entran en juego para poder realizar una valoración adecuada. Por ello, vamos a intentar darlos a conocer de forma clara. Si nos pregunta alguien qué color tiene la luz, diríamos que en todo caso es blanco. Sin embargo, lo que mucha gente desconoce es que ese blanco es en realidad la suma de muchos colores. Todos los colores visibles del espectro de luz juntos dan esa apariencia blanca. De todos es conocido el fenómeno natural del arco iris. Este fenómeno no es más que la descomposición de la luz cuando ésta pasa por el agua, constituyéndose ésta última como un filtro que descompone esa luz blanca en todos sus componentes. Lo mismo se puede observar cuando usamos un disco pintado a franjas con todos los colores primarios y lo hacemos girar rápidamente. El efecto óptico producido es que los colores desaparecen y queda una impresión blanca.

IluminaciónCuando vemos cualquier tipo de color, realmente lo que vemos es la suma de varios y la impresión conjunta que nos da como resultado el color que vemos. No obstante, el ser humano no percibe la luz de forma objetiva. Vemos mucho más la luz verde y amarilla que la azul o la roja. Por ello, un acuario iluminado con una luz actínica nos parece sombrío, cuando realmente no lo está. No obstante, lo deseable es que el acuario esté bien iluminado y nosotros lo podamos observar correctamente. Las propiedades de la luz son su longitud de onda, su energía y su intensidad.
La longitud de onda es una simple medida entre la distancia entre crestas de 2 ondas. Se mide la distancia entre ellas utilizando el sistema métrico decimal. Las ondas de radio más largas pueden medir unos 30.00 metros. Las más cortas son las de los rayos gamma que miden una cien mil millonésima de metro. No obstante, la unidad que se utiliza para mediar la longitud de onda es el nanómetro (nm). La frecuencia es por lo tanto las veces que se emite una onda por una luz en un mismo espacio. Dentro de una luz, tal y como hemos visto antes hoy un conjunto de varios colores. Cada uno de estos colores tiene diferentes longitudes de onda.
La Energía de las ondas luminosas tiene una naturaleza electromagnética. Esta energía varía en función del tamaño de la onda pero de forma inversa a lo aparente. Esto es, las ondas más cortas tienen más energía que las largas. Por ello, por ejemplo el rojo es absorbido rápidamente nada más penetrar la luz en el agua. Este ejemplo tiene una importancia especial en el diseño y elección de espectro para el acuario marino, tal y como veremos con posterioridad.
La intensidad es la particular emisión de luz por parte de una fuente luminosa. Es expresa en lúmenes. Este factor es el que adquiere mayor importancia a la hora de juzgar la iluminación en la Acuariofilia. Cuando se adquiera una luz, unos de los factores a analizar será un intensidad. Algunas veces las luces artificiales vienen con 2 números referidos a su intensidad. El primer número se refiere a la intensidad de la lámpara nueva. El segundo se refiere a la intensidad ya con horas de funcionamiento (vida media).

IluminaciónLA LUZ Y SU PROCESO BIOLÓGICO

La luz viaja en el vació a 300.000 kilómetros por segundo. En la atmósfera, desciende un poco. Sin embargo, al ser el agua un medio 1000 veces mas denso que el aire, la velocidad en el medio acuoso de la luz desciende a 200.000 km/s. Esto se debe a que la luz penetra en el agua 2000 veces peor que en el aire. La luz visible que recibimos del Sol va desde el rojo (700nm), hasta el violeta (400nm). No obstante, en el medio marino las ondas más cortas y más largas son atenuadas rápidamente ya que el agua es muy opaca con respecto al ultravioleta y especialmente a la luz roja, pero bastante transparente a la luz azul y verde. Este característica hace que en los océanos conforme se va profundizando, se van convirtiendo en monocromáticos. Esta característica mencionada tiene especial importancia ya que en los fondos coralinos la luz que impera de forma mayoritaria es la luz azul. Por debajo de los 10 a 15 primeros metros de profundidad, prácticamente nada de rojo y amarillo queda, siendo la luz imperante únicamente la verde y mayoritariamente la azul.

Este dato tiene especial importancia a la hora de mantener invertebrados en nuestro acuario, tal y como veremos más adelante. Esta energía radiante visible tiene dos importantes funciones en el medio marino. En primer lugar, proporcionar información al medio permitiendo que los animales formen las imágenes de lo que ven en sus cerebros. En segundo lugar, proveer al reino vegetal de la energía necesaria para que produzca alimento con el que generarán su propia materia orgánica. En todos los procesos vitales, sin duda la Fotosíntesis ocupa el primer lugar en el rango de importancia, ya que la autogeneración de materia orgánica por parte del reino vegetal constituye el primer eslabón de la cadena de vida. En efecto, si no existiese el reino vegetal, no habría nada orgánico, y por lo tanto no existiríamos como depredadores especializados.
En las zonas tropicales y ecuatoriales que es donde se sitúan todos los arrecifes coralinos, las variaciones de las estaciones típicas de latitudes mayores, o no se producen o se producen pero de forma mucho más suave. Conforme se esté en otoño o invierno, la altura del Sol sobre la vertical es menor, y el ángulo de incidencia de la luz sobre la superficie del océano se hace también menor. Esto provoca que se produzcan los fenómenos de reflexión, que llevan consigo una disminución del tanto por cien de penetración de la luz en el agua. De igual modo, el grado de penetración de la luz también varia en función de la mañana-tarde. El máximo grado de penetración se alcanza a las 12.00 del medio día solar, justo cuando el sol emite luz en perpendicular a la superficie del océano. En zonas tropicales se suele medir cuando el Sol está en el cenit unos 150.000 lúmenes en la superficie del océano. De esa cantidad, debido a los fenómenos de reflexión y de absorción, sólo consiguen penetrar unos 95.000 lúmenes en el agua. Pero estos lúmenes van decreciendo rápidamente, de forma que por debajo de los 150 metros de profundidad es prácticamente oscuridad lo que hay. La penetración de la luz en la superficie del océano también depende del momento climatológico. Si el día es calmado, la tasa de reflexión será de tan sólo 4%. Sin embargo, si no lo es, se producen una tasa en torno al 25%. Bajo estas condiciones, tan sólo un 20% (unos 15.000 luxes) penetran a unos 15-20 metros de profundidad. Es precisamente a una profundidad de 10 metros, donde se alcanza la máxima tasa de fotosíntesis por parte de los organismos autóctonos (vegetales) y en donde se pueden medir unos 30.000-35.000 luxes.

El punto de saturación de luz es diferente para cada tipo de alga. Este fenómeno de saturación se produce cuando la intensidad de la luz alcanza un punto donde los cloroplastos han alcanzado la máxima actividad fotosintética. El punto de compensación es el punto de intensidad de luz donde la producción de oxígeno de la fotosíntesis es suficiente para compensar el consumo de oxígeno durante la fase de respiración de la planta o alga. Toda alga que reciba luz por debajo del punto de compensación puede llegar a morir.

Es de fundamental importancia conocer que la mayor parte de los invertebrados marinos del tipo de corales, anémonas, etc, contienen dentro de sus tejidos exteriores, viviendo dentro de sus propias células (endosimbióticas), a una seria de algas microscópicas llamadas zooxantelas. Estas algas mantienen una relación de simbiosis con el invertebrado en donde viven. Esta relación consiste que a cambio de poder vivir las algas en un lugar protegido de agresores externos y óptimamente dispuesto para captar luz solar con la que realizar la fotosíntesis (invertebrado), sintetizan a través de la fotosíntesis una serie de glúcidos que ceden en parte al invertebrado y este utiliza como alimento generando aminoácido con los que construye tejido y sustancias orgánicas.

Estas características de muchos de los invertebrados marinos hace que la principal fuente de alimentación no provenga de la captura del plancton mediante sus tentáculos, sino que más de un 90% de su completa alimentación proviene de esos glúcidos que sintetizan las zooxantelas: sus huéspedes. De aquí podemos entresacar la enorme importancia que tiene la luz como elemento dador de vida para el arrecife. De algún modo, vemos como el arrecife se comporta como un enorme panel solar que capta toda su energía de la luz. Es importante señalar que las zooxantelas, responsables de la salud de los invertebrados, necesitan más luz que las macroalgas de tipo Caulerpa, Hamélida, etc. No obstante, si los invertebrados pertenecen a un estrato en el nicho del arrecife muy superficial, sus zooxantelas necesitarán necesitarán seguro una intensidad de luz muy superior que si son de aguas medias o profundas. El tipo de pigmentación que mayoritariamente contenga el alga condiciona el tipo de luz con la que realizará la fotosíntesis.

A la hora de seleccionar un adecuado espectro para las luces que iluminen el acuario, es importante fijarse que su espectro sea completo y lo más nivelado posible. Los picos en zonas amarilla, verde y anaranjado favorecen la aparición de algas tapizantes y filamentosas. Mucha es la importancia que tiene la luz para todos los invertebrados con zooxantelas y macroalgas. Digamos que la luz se comporta como la energía que hace que estos seres vivos precisamente estén vivos. No obstante, queda muy difusa y poco clara la interdependencia del pez coralino con el espectro e intensidad de luz adecuadas. Se puede llegar a la inadecuada conclusión de que como los peces no realizan la función fotosintética, la luz no es un factor que les implique directamente. Nada más lejos de la realidad. El pez coralino es un ser vivo que está acostumbrado a los máximos niveles de estabilidad e idoneidad en su medio. El hábitat del arrecife de coral en muchos sentidos es idílico, es como una especie de paraíso bajo las aguas. En nuestro repaso por las características químicas y físicas del hábitat marino, hemos podido comprobar la extraordinaria estabilidad en prácticamente todos los parámetros que definen el medio. Pero no son sólo estables, sino que además los podemos calificar de ideales. A ello contribuye también la calidad y cantidad de luz. Debido a que la presencia de plancton en suspensión es muy baja, las aguas coralinas son extraordinariamente transparentes. Este factor favorece que la penetración de la luz sea importante, al no encontrar ésta en su camino ningún elemento que la detenga. Esto hace que arrecife coralino esté muy iluminado no solo determina un factor de dependencia del invertebrado con zooxantelas y de las macroalgas, sino que también el pez coralino está sujeto a este estándar de iluminación.

De hecho, hay estudios que demuestran que la capa de mucosa de los epitelios de los peces está en directa relación con la recepción de la adecuada luz por parte del pez. En efecto, el pez bajo condiciones adecuadas y naturales de luz, está continuamente segregando esa mucosa que constituye la primera barrera entre el medio exterior y su organismo. De hecho, cuando esta barrera mucosa está en perfectas condiciones, todas las enfermedades exteriores (parasitosis externas, bacteriosis externas, etc) son de difícil penetración, por no decir imposible. Este dato se demuestra con estudios y prácticas realizadas por empresas recolectoras de peces a gran escala, que no apagan las luces durante los pocos días que mantienen al pez en su instalación antes de venderlo. Por simples estadísticas han llegado a constatar que mientras que el pez esté iluminado las 24 horas del día, enfermedades del tipo Oodinium o Cryptocarium aparecen con más dificultad y con menor virulencia. Por supuesto, esta práctica no es recomendable para el aficionado, ya que el pez mantenido durante mucho tiempo con la luz encendida puede llegar a enfermar por estrés. Por otro lado, la adecuada luz en cantidad y calidad que obtiene el pez en el arrecife, le sirve para sintetizar la vitamina D a partir de la provitamina que adquiere por alimentación.

Además del efecto de la luz sobre la mucosa del pez, hay que tener en cuenta otro factor importante. Aunque parezca un poco atrevido, se puede afirmar que el pez marino tropical tiene una psicología algo débil. Esta psicología está sustentada por el alto estándar de calidad de vida al que está acostumbrado. Si las condiciones en las que se les hace vivir artificialmente no alcanza altos niveles de calidad, automáticamente el pez sufre de estrés psicológico, y esto supone la antesala de la aparición de cualquier tipo de enfermedad parasitaria o degenerativa. Este dato es de fundamental importancia para tenerlo en cuenta a la hora de mantener acuarios comunitarios de peces coralinos. No creamos que por no tener invertebrados, los peces no van a necesitar un adecuado espectro y una alta intensidad de luz.

Es trascendental comprender con exactitud la enorme importancia de la luz para el arrecife como base sobre lo que fundamentalmente nuestra actuación a la hora de diseñar y hacer funcionar sin problemas un acuario marino.

ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES


¿Que es la luz?

Es la radiación luminosa emitida por la excitación de un cuerpo en forma de energía visible. Esta radiación al producirse en la zona del espectro visible, nos permite ver objetos y colores.
¿Que son las fuentes luminosas?
La excitación de los cuerpos luminosos puede ser de origen térmico como el Sol, o de origen luminescente, como los rayos de una tormenta o los de las luciérnagas. Existen pues dos grandes familias de fuentes luminosas: la incandescencia y la luminescencia.
¿Que son las lamparas?
Son fuentes luminosas de origen eléctrico. Las lamparas con filamento o las halógenas producen luz por incandescencia. El diodo, la produce por fotoluminescencia. Existen además lamparas de luz mezcla, esto es, producen luz por incandescencia y luminiscencia y fotoluminiscencia, como son los fluorescentes.
El espectro
La mezcla de todos los colores que componen la luz que emite una fuente luminosa constituye su espectro. El Sol y las lámparas incandescentes producen un espectro continuo. El de las lamparas de descarga es discontinuo.
Espectro visible
Es el situado desde el ultravioleta al infrarrojo, comprendido entre los 400nm, y 700nm, de longitud de onda. Constituyen la luz azul, la luz verde, la luz amarilla y la luz roja.
Longitud de onda
Es la distancia entra las dos crestas contiguas de una onda medida en nanómetros (nm).
Temperatura de color
Es la temperatura en grados kelvin a la cual un cuerpo negro (Planck) debe ser calentado para que emita luz estable con un color determinado. Dicho con otras palabras, es la expresión numérica en grados Kelvin del espectro de una luz. La luz amarilla o la rojiza (caliente) tiene una temperatura de color de unos 3000 grados Kelvin. La luz azul (fría) tiene una temperatura de color de unos 10000 grados Kelvin. La luz del sol tiene una temperatura de color de unos 5000 grados Kelvin en el cenit (al medio día) y de unos 2000 grados Kelvin cuando está en el horizonte. Conociendo la temperatura de color de una luz sabremos si es adecuada para su uso en acuarios.
Indice de reproducción cromática (ICR)
Es la capacidad que tiene una fuente luminosa de reproducir los distintos colores del objeto iluminado con referencia a la luz solar. Es una escala que va de 0 a 100. El valor máximo lo constituye la luz solar a las 12.00 del mediodía sin nubes.
Eficacia
Es la relación existente entre el flujo luminoso y la potencia absorbida. Se expresa en lúmenes/watio. Esta variable pone de manifiesto la capacidad que tiene una luz para emitir luz visible para los seres humanos. Nuestra capacidad para percibir la luz no es la misma para todo el espectro. Vemos mucho más la luz amarilla y verde que las demás. Por eso un watio de luz amarilla nos parece que emite mucha más luz que 1 watio de luz azul o roja. Por lo tanto se puede llegar a la conclusión de que una lámpara con más eficacia puede tener menos eficiencia. Todo dependerá de la cantidad de amarillo que produzca.
Eficiencia o flujo luminoso
Es aquella parte proporcional de energía que la lámpara consume que es convertida en luz visible medida en lúmenes. Las lámparas incandescentes tienen una eficacia muy baja ya que convierten la mayor parte de la energía que consumen en calor, y no en luz. El límite técnico para la medición de la luz verde es de 680lm/w. El de la luz blanca es de 225 lm/w.
Iluminancia
Es el flujo que recibe una superficie determinada situada a una cierta distancia de la fuente. Se mide en luxes. Estos son el resultado de la relación entre la intensidad luminosa y la distancia al cuadrado (lm/d2). Se puede medir con la ayuda de un luxómetro.
Lux
Es la incidencia perpendicular de un lumen en una superficie de 1 metro cuadrado. Un lux equivale a 0.0929 lúmenes.
Lumen
Es la cantidad de luz visible que emite una lámpara en todas las direcciones. Un lumen equivale a 10.76 luxes.
Vida útil y media
La vida útil es la duración del 80% de las lámparas al 80% de su flujo luminoso y la media es la duración media de un determinado tipo de lámparas.

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