Autorstwa Dana Riddle / Part 12
Miałem przyjemność mieszkać na Big Island of Hawaii przez lata 18 i korzystałem z każdej okazji, aby studiować tam rafy koralowe.
Jeden z projektów obejmował pomiary światła na różnych głębokościach. To może wydawać się łatwym zadaniem, ale tak nie było.
Ocean musiał być względnie spokojny, ponieważ były to nurkowania na lądzie. Nadmierne działanie fal uczyniłoby wejście do wody niebezpieczną propozycją, a także zmętnienie wody.
Musiałem być w wodzie ubranej w sprzęt do nurkowania w południe w pogodny dzień w pobliżu przesilenia letniego. Użyłem miernika kwantowego Apogee Instruments w specjalnie zbudowanej obudowie podwodnej i wykorzystałem głębokości zgłoszone przez mój komputer nurkowy.
Po wielokrotnych próbach w końcu miałem kilka użytecznych danych.
Wody oceaniczne u zachodniego wybrzeża Wielkiej Wyspy należą do najczystszych (technicznie „najmniej mętnych”) na świecie. Nie ma tam rzek ani strumieni wpływających do oceanu, a szwedzki naukowiec NG Jerlov sklasyfikował tę wodę jako wodę oceaniczną typu I, dlatego natężenie światła jest bliskie maksimum doświadczanemu przez koralowce. Zobacz rysunek pierwszy.
Chociaż jest to interesujące, możemy dalej udoskonalać dane. Lipcowy fotoperiod na Hawajach trwa około 13 godzin.
Jeśli użyjemy maksymalnej intensywności światła i zaczniemy i zakończymy przy zerowej intensywności światła, możemy oszacować fotosyntetyczny gęstość strumienia fotonów (PPFD) w ciągu dnia. Zobacz rysunek drugi.
Następnym krokiem jest obliczenie całki Daily Light (DLI). Podczas gdy miernik PAR informuje o liczbie fotonów spadających na powierzchnię w ciągu jednej sekundy, DLI oblicza całkowitą liczbę fotonów spadających na tę powierzchnię podczas całego fotoperiodu.
Dokonano tego poprzez oszacowanie natężenia światła w przyrostach 15-minutowych i pomnożenie liczby zdjęć na sekundę. (Przykład: 100 µmol˖m²˖sec * 60 sekund na minutę * 15 minut = DLI dla tego fotoperiodu 15 minut.)
Procedurę tę powtarzano dla każdego przyrostu 15-minut i sumowano. Dochodzimy do dużej liczby; stąd dzieli się przez 1,000,000, aby dotrzeć do fotonów Mol na fotoperiod, a ta liczba to 21.
Czy możemy odtworzyć tę ilość światła w akwarium? Prawdopodobnie nie chcemy, ponieważ wartość PPFD jest powyżej punktu nasycenia wielu gatunków / kladów zooksanteli.
Korzystając z algebry, działamy wartość DLI wstecz. Wykorzystam fotoperiod z 12 godzin.
21 DLI * 1,000,000 = 21,000,000 podzielony przez liczbę sekund w fotoperiodzie (126060 = 43,200) = 486 µmol˖m²˖sec.
Całkiem możliwe jest dostarczenie takiej samej ilości światła do koralowca akwarium, jaką otrzymałby u stóp 40 na naturalnej rafie, ale bezchmurny dzień jest rzadkością na Hawajach.
Następnym razem przyjrzymy się intensywności światła w pochmurny dzień.
Dana Riddle pisze serię artykułów dotyczących fotosyntezy i efektów różnokolorowych diod emitujących światło.
Jeśli przegapiłeś, znajdź tutaj link do CZĘŚĆ 11 . Znajdziesz tam wszystkie poprzednie artykuły, jeśli chcesz podsumować lub zacząć je śledzić.