swiatlo-w-akwarium.pdf

Akwarium od strony technicznej

Wszystko na temat wiatła w akwarium

George Reclos

Z j!zyka angielskiego przeło$yła Joanna Kielan

O'wietlenie jest jednym z najbardziej kluczowych problemów z jakimi spotykaj1 si! wszyscy akwary'ci. Ka$de

'rodowisko wymaga przecie$ charakterystycznego, bardziej lub mniej intensywnego do'wietlania. Czasami trzeba

zapewni3 'wiatło docieraj1ce a$ do dna zbiornika, czasem zale$y nam na ustawieniu 'wiatła pod odpowiednim k1tem.

Wszystkie te czynniki maj1 niebagatelny wpływ na sposób postrzegania akwarium zarówno przez samego wła'ciciela, jak

i przez jego go'ci. Co wi!cej, rzutuj1 one tak$e na dobre samopoczucie zwierz1t i ro'lin znajduj1cych si! w zbiorniku.

Nasze rozwa$ania warto wi!c mo$e rozpocz13 od stwierdzenia i$ wymagania zwi zane z o wietleniem s zale5ne od

zamieszkuj cych nasz zbiornik zwierz t i ro lin, nie za od rozmiarów i kształtu samego akwarium .

Mówi1c o o'wietleniu musimy rozpatrzy3 kilka istotnych problemów: typ Iródła 'wiatła, ilo'3 'wiatła (w lumenach lub

luksach a nie w watach), kolor 'wiatła (a 'ci'lej jego temperatur!), jako'3 'wiatła (CRI) oraz czas na'wietlania. Jak

wida3, wbrew pozorom, temat o'wietlenia nie nale$y wcale do łatwych. Nic te$ dziwnego, $e w podr!cznikach do fizyki

po'wi!ca si! mu zawsze całe rozdziały. Spróbuje przybli$y3 ten temat w sposób tak prosty jak to jest mo$liwy, nie

spłycaj1c go jednocze'nie. Celem tego artykułu jest przekazanie czytelnikowi tak wielu informacji, jak to tylko jest

mo$liwe, co pozwoli mu na wybór odpowiedniego o'wietlenie poniewa$ id1c do sklepu b!dzie wiedział czego dokładnie

szuka. Praca moja odniesie po$1dany skutek je'li coraz wi!ksza liczba hobbystów odwiedzaj1c swoje sklepy zoologiczne

zamiast polega3 na tym, co jest dost!pne w sprzeda$y (lub co poleca im sprzedawca) pyta3 b!dzie o okre'lone typy

lamp. Oczywi'cie artykuł ten nie b!dzie „łatwy do czytania”. Nie mo$e taki by3 i nie powinien by3 taki!

Koloru #wiatła (temperatura). Oczy człowieka (a tak$e oczy ryb i te cz!'ci ro'lin, które podlegaj1 fotosyntezie)

przystosowane s1 do funkcjonowania w otaczaj1cym nas 'wietle słonecznym. ^wiatło to, jest interpretowane przez nasz

wzrok jako 'wiatło białe. Wiemy jednak, $e „białe” 'wiatło jest tylko złudzeniem. Ujmuj1c problem pro'ciej: „biały” nie jest

kolorem lecz kombinacj1 wielu długo'ci fal (kolorów), które kształtuj1 spektrum (patrz: Słowniczek na ko6cu artykułu). Tak

wi!c to, co człowiek postrzega jako 'wiatło „białe”, jest w gruncie rzeczy 'redni1 spektrum słonecznego. Spektrum to

składa si! w przybli$eniu z sze'ciu podstawowych kolorów (wraz ze wszystkimi ich odcieniami – spektrum jest przecie$

ci1głe): czerwonego , pomaraIczowego, -ółtego , zielonego , niebieskiego oraz fioletowego . Kolory te zostały tutaj

wymienione według wzrastaj1cej cz!stotliwo'ci fali elektromagnetycznej (lub inaczej: według zmniejszaj1cej si! długo'ci

fali). Tak wi!c, barwa fioletowa charakteryzuje si! najkrótsz1 długo'ci1 fali i najwi!ksz1 cz!stotliwo'ci1 (st1d – wy$sz1

energi1). Fale widzialne to fale w zakresie długo'ci od 700 nm (gł!boka czerwie6) do 380 nm (fiolet) – patrz: Diagram nr

1 .

Diagram nr 1. Pełne spektrum 'wiatła widzialnego. Po lewej: Dostrzegalne 'wiatło jest

tylko bardzo niewielk1 cz!'ci1 fal elektromagnetycznych. Po prawej: Spektrum 'wiatła

słonecznego. Jak mo$na to zauwa$y3 mimo, $e nie wszystkie kolory s1 emitowane z

jednakow1 intensywno'ci1, spektrum jest ci1głe. Wszystkie zwierz!ta $yj1ce na

powierzchni Ziemi lub w bardzo płytkich wodach, wyposa$one s1 przez natur! w

fotoreceptory (oczy lub inne organy) dostosowane do odbierania takiego wła'nie

spektrum.

Akwarium od strony technicznej

Ka$da fala o długo'ci wi!kszej ni$ 700 nm znajduje si! w zakresie podczerwieni (IR), ka$da krótsza ni$ 380 nm jest fal1

ultrafioletow1 (UV). Jedno z najcz!stszych nieporozumie6, z jakimi zetkn13 si! mo$na poznaj1c tematyk! zwi1zan1 z

o'wietleniem, dotyczy temperatury 'wiatła i jego „ciepła”. Ludzkie oko jako „ciepłe” kolory okre'la te, które znajduj1 si! w

okolicy czerwonego ko6ca spektrum. Jako „chłodne” okre'lane s1 kolory umieszczone w okolicy ko6ca niebieskiego.

Jednak$e, rozpatruj1c problem w odniesieniu do Iródeł 'wiatła, rzecz ma si! zgoła odwrotnie. Temperatura białego

'wiatła słonecznego wynosi zazwyczaj około 5000 – 5500 K, podczas gdy Iródła 'wiatła o wy$szych temperaturach

zawieraj1 wi!cej barwy niebieskiej – patrz: Diagramy nr 2 i 3 oraz Tabela nr 1 .

Diagram nr 2. Pełne spektrum, Iródło 'wiatła o niskiej temperaturze. Obszar

czerwony/$ółty jest wyraInie wzmocniony, obszar niebieski jest zredukowany. Tak

mogłoby wygl1da3 spektrum emisyjne $arówki.

Diagram nr 3. Pełne spektrum, Iródło 'wiatła o wysokiej temperaturze, Obszary

czerwony, zielony i niebieski przypominaj1 te, które s1 emitowane przez sło6ce. Do

porównania z pasmami widma emitowanymi poprzez podłu$ne 'wietlówki

akwarystyczne (zdj!cia nr 2 i 3).

Nródło

Temperatura, o K

Płomie6 'wiecy

1900

^wiatło słoneczne o zachodzie sło6ca

2000

Aarówka wolframowa – 60 Watt

2800

Aarówka wolframowa – 200 Watt

2900

Lampa wolframowa/halogenowa

3300

Lampa łukowa

3780

^wiatło słoneczne plus 'wiatło nieboskłonu

5500

Ksenonowe 'wiatło stroboskopowe

6000

Zachmurzone niebo

6500

^wiatło północnego nieba

7500

Tabela nr 1. WskaIniki temperaturowe kilku popularnych Iródeł 'wiatła według skali Kelvina. Tabela ta, pozwala zrozumie3 czym jest

skala temperaturowa Kelvina.

Tak wi!c, mimo i$ okre'lenie „'wiatło białe” jest w pewien sposób poprawne - widzimy zarówno 'wiatło emitowane przez

$arówk! jak i to, które emituje zwykła 'wietlówka i postrzegamy je jako „białe”- to jednak, po wykonaniu zdj!cia obu

omawianych Iródeł 'wiatła (przy u$yciu standardowej, przystosowanej do 'wiatła dziennego kliszy), zauwa$amy, $e w

gruncie rzeczy $arówka „jest $ółta” podczas gdy 'wietlówka „jest zielona” – patrz: Diagram nr 2 i 4 .

Diagram nr 4. Chłodne, białe 'wietlówki, u$ywane w wielu budynkach wydaj1 si! by3

białe, podczas gdy w rzeczywisto'ci emituj1 du$e ilo'ci 'wiatła zielonego. Sprawia to,

$e nie s1 one odpowiednim Iródłem 'wiatła do zbiornika z ro'linno'ci1.

Akwarium od strony technicznej

Ró$nica taka nie jest co prawda istotna gdy czytamy ksi1$k!, ma jednak ogromne znaczenie dla prawidłowego

funkcjonowania koralowców i ro'lin słodkowodnych, które potrzebuj1 energii dostarczanej przez niebiesk1 cz!'3 widma.

Co jednak ciekawe, stworzenie 'wiatła „białego” jest mo$liwe; trzeba wymiesza3 w tym celu trzy podstawowe kolory

(czerwony, zielony i niebieski). Osi1gniemy wówczas zamierzony efekt ale spektrum takiego 'wiatła nie b!dzie ci1głe –

b!dzie wykazywało trzy warto'ci szczytowe (inaczej pasma). Na takiej wła'nie zasadzie działaj1 dobrej jako'ci lampy.

Wiadomo jednak, $e w zale$no'ci od „wymieszania” kolorów, rezultat mo$e by3 ró$ny. Dlatego wła'nie tanie, zwykłe

'wietlówki, stosowane w gospodarstwie domowym, emituj1 „zielone” 'wiatło o w1skim spektrum, podczas gdy w1skie

pasmo lamp aktynicznych mie'ci si! w niebieskiej cz!'ci widma.

Z problematyk1 barwy 'wiatła zwi1zanych jest jeszcze kilka innych, do'3 istotnych dla akwarystów informacji. Warto jest

wiedzie3, $e fale krótsze (zielone i niebieskie) w mniejszym stopniu rozpraszaj1 si! w wodzie (i w powietrzu), dzi!ki

czemu docieraj1 gł!biej, podczas gdy promieniowanie czerwone, pomara6czowe oraz $ółte ulega rozproszeniu w

znacznie wi!kszym stopniu. To wła'nie dlatego o zachodzie sło6ca niebo przybiera barw! pomara6czow1. Stosuj1c

bardzo dobr1 lamp! o pełnym spektrum, mo$emy by3 pewni, $e do dna naszego zbiornika dotrze wi!cej promieniowania

zielonego i niebieskiego ni$ czerwonego i $ółtego. Wpłynie to korzystnie nie tylko na pogł!bienie ubarwienia ryb, ale

tak$e i na rozwój ro'lin. Paradoksalnie, u$ywaj1c takiego wła'nie o'wietlenia odnie'3 mo$na wra$enie, $e w zbiorniku

jest mniej 'wiatła ni$ ma to miejsce w rzeczywisto'ci. Kolory czerwony, $ółty i pomara6czowy, stwarzaj1 bowiem

wra$enie wi!kszego na'wietlenia w akwarium.

Dzieje si! tak dlatego, $e oko ludzkie rejestruje kolory w do'3 specyficzny sposób. Przygl1danie si! monochromatycznym

Iródłom 'wiatła (emituj1cym tylko jedn1 barw!) o tej samej intensywno'ci, daje złudzenie, $e barwa $ółta jest du$o

ja'niejsza od pozostałych kolorów, podczas gdy niebieska zdaje si! by3 najbardziej przytłumiona. Najsprawniej

rejestrowany jest jednak kolor zielony, dlatego te$ wi!kszo'3 zwykłych 'wietlówek emituje t! wła'nie barw!.Jeszcze

innym ciekawym zagadnieniem jest „emocjonalny” sposób odbierania barw a wi!c tak$e i 'wiatła. Kolor czerwony

wywołuje uczucie „alarmu”, pomara6czowy wydaje si! ciepły, niebieski natomiast odbierany jest jako chłodny.

Wszystkie omówione tutaj czynniki powoduj1, $e jednoznaczna ocena wzrokowa 'wiatła staje si! niemo$liwa. ^wiatło,

które widzi akwarysta nie jest bowiem tym, które faktycznie dociera do jego ro'lin, koralowców czy ryb.

^wiatło jest niezb!dne dla dobrego samopoczucia wielu organizmów, które trzymamy w naszych zbiornikach. U

niektórych z nich wyst!puje 'cisłe uzale$nienie pomi!dzy wymaganiami pokarmowymi a 'wiatłem. Korale na przykład,

wykorzystuj1 produkty fotosyntezy (pokarm i tlen), dostarczane im przez symbiotyczne zooksantelle $yj1ce w ich

tkankach. Zooksantelle z kolei, wykorzystuj1 jako Iródło pokarmu zwi1zki produkowane przez korale, w postaci form

w!gla i resztek obfituj1cych w azot i fosfor.

^wiatło jest tak$e istotne dla funkcji pigmentu nietkórych organizmów, podczas gdy jeszcze inne organizmy wykorzystuj1

'wiatło aby uzyska3 witaminy i minerały, niezb!dne do budowy i utrzymania ich struktur szkieletowych.

Kolejn1, istotn1 dla prawidłowego o'wietlenia cech1 jest kont padania 'wiatła na okre'lony gatunek w akwarium. Niektóre

organizmy preferuj1 'wiatło bezpo'rednie, podczas gdy inne wymagaj1, aby były o'wietlane pod pewnym k1tem.

Jeszcze inne potrzebuj1 'wiatła przytłumionego przez cie6. Jak to ju$ było powiedziane, gatunki które trzymamy w

akwarium dyktuj1 nam rodzaj o'wietlenia, które powinno znaleI3 si! w akwarium.

Iródła wiatła

Współczesny akwarysta dysponuje wieloma ró$nymi Iródłami 'wiatła. Oprócz 'wiatła słonecznego ofiarowanego przez

natur!, technologia wyposa$yła go tak$e w urz1dzenia takie jak 'wietlówki (zwykłe, HO czy VHO), lampy

metalohalogenkowe oraz inne, czasami niezwykle zaskakuj1ce rozwi1zania.

Jwiatło słoneczne

Sło6ce jest bez w1tpienia idealnym Iródłem 'wiatła. Jednak$e, z punktu widzenia akwarysty, nieodł1czne, ujemne strony

zwi1zane z jego działaniem, czyni1 to wła'nie Iródło 'wiatła mało po$1danym. Rodzaj 'wiatła słonecznego, które dociera

do Północnej Europy zim1 nie ma bowiem nic wspólnego ze 'wiatłem z Ekwadoru, z którego to kraju mog1 pochodzi3

nasze tropikalne ryby, ro'liny czy koralowce. Czas trwania o'wietlenia słonecznego jest te$ całkowicie nieprzewidywalny

– jest ono na przykład cz!'ciowo lub niemal całkowicie nieobecne w dni pochmurne. Co gorsza, je'li jest zbyt

intensywne, 'wiatło słoneczne prowadzi cz!sto do nadmiernego rozwoju glonów. Z problemem tym nie borykaj1 si! tylko

naturalne zbiorniki wodne, których gł!boko'3 i pojemno'3 nie ma jednak nic wspólnego ze zbiornikami sztucznymi, takimi

jak akwaria. ^wiatło słoneczne w do'3 istotny sposób podnosi tak$e temperatur! wody. Zbiornik o'wietlany takim wła'nie

Iródłem byłyby wi!c nara$ony na znaczne wahania temperatury. Z powodu wszystkich wymienionych czynników, sło6ce

Akwarium od strony technicznej

jako Iródło o'wietlenia wykorzystywane bywa tylko w do'3 szczególnych, zaprojektowanych przez człowieka zbiornikach,

jakimi s1 oczka wodne, w przypadku których, kontrolowany rozrost glonów wykorzystywany bywa jako Iródło pokarmu.

Karówki

Zdj!cie nr 1. Aarówka jest Iródłem 'wiatła o słabej jako'ci. W wielu jednak

przypadkach jest to o'wietlenie wystarczaj1ce. Na zdj!ciu 100 watowe

o'wietlenie punktowe zostało zastosowane w zbiorniku 35 litrowym dla

narybku ryb ro'lino$ernych. Glony, które rosn1 wsz!dzie, s1 zjadane

sukcesywnie przez ryby. W ci1gu lata, ze wzgl!du na wytwarzane ciepło,

czas na'wietlenia zredukowany zostaje do 4 – 5 godzin dziennie.

Aarówki, jako Iródło 'wiatła, powinny by3 stosowane w akwariach tylko w sytuacjach awaryjnych (u$ywam ich czasami w

zbiornikach w których przeprowadzam leczenie, lub w akwariach z narybkiem do czasu gdy nie przygotuj! wi!kszego,

wygodniejszego zbiornika – patrz: Zdj cie nr 1 ). Spektrum 'wiatła wytwarzanego przez tego typu lampy jest co prawda

ci1głe, ale jest te$ ograniczone do barw czerwonej i $ółtej. Nie ma wi!c w nim tak po$1danego dla wi!kszo'ci ro'lin i

koralowców obszaru niebieskiego. Plusami zastosowania takiego typu lampy s1 niski koszt i łatwo#3 wykonania

instalacji . Minusy to „$ółte” 'wiatło, ogromne ilo'ci produkowanego ciepła i niska intensywno'3. Lampy takie wytwarzaj1

najmniej 'wiatła w proporcji do zu$ytych watów energii – wi!kszo'3 energii uwalniana jest w postaci ciepła. O'wietlenie

takie nie sprzyja rozwojowi ro'lin, premiuj1c w zamian za to glony. Aarówki emituj1 'wiatło o temperaturze około 2700 K,

podczas gdy lampy halogenowe s1 Iródłem 'wiatła o temperaturze 3000 K. CRI obydwu lamp wynosi 100 (patrz:

Słowniczek na ko6cu artykułu). Nie polecam $arówek jako Iródła 'wiatła do akwariów.

Jwietlówki

^wietlówki, w porównaniu z $arówkami, na jeden wat zu$ytej energii daj1 czterokrotnie wi!cej 'wiatła. ^wietlówki

wyst!puj1 w wielu ró$nych formach. Ró$ni1 si! mi!dzy sob1 rozmiarem, kompozycj1 luminoforu i moc1 (wyra$an1 w

watach). Mówi1c o 'wietlówce z reguły my'limy o standardowej T12 o czterech bolcach. Ma ona 'rednic! 38 mm i jest

dost!pna w wielu wersjach o ró$nej długo'ciach. ^wietlówki T8 lub o tak zwanej „w1skiej linii” maj1 'rednic! 26 mm. W

ci1gu ostatnich kilku lat, bardzo popularne stały si! 'wietlówki kompaktowe, stosowane w zast!pstwie $arówek. S1 one

dost!pne we wszystkich rozmiarach, od 5W. do znacznie wi!kszych, które s1 w stanie zast1pi3 40W. 'wietlówk!

standardow1 o długo'ci 120 cm. Tym, co okre'la ró$nice pomi!dzy 'wietlówk1 daj1c1 'wiatło w kolorze chłodnej bieli a

tak1, która emituje 'wiatło przypominaj1ce 'wiatło dzienne jest luminofor – fosforowa masa 'wiec1ca. Bogactwo oferty

'wietlówek dost!pnych w handlu, przyprawia niemal o zawrót głowy. Jednymi z najbardziej u$ytecznych, dla akwarystów

posiadaj1cych niewielkie zbiorniki, s1 'wietlówki kompaktowe emituj1ce 'wiatło o temperaturze 5000 K. ^wietlówki takie

s1 dost!pne w handlu w wersji HO (z małym zł1czem) i w wersji VHO (z du$ym zł1czem). Zu$ywaj1 one co prawda

znacznie wi!cej energii produkuj1c jednak tak$e znacznie wi!cej, ni$ zwykłe T12, 'wiatła. W miar! zmieniania si! w

'wietlówce kompozycji luminoforu zmienia si! tak$e spektrum emitowanego przez ni1 'wiatła widzialnego.

W akwarystyce, do zapewnienia ro'linom wodnym odpowiedniego dla rozwoju Iródła 'wiatła, lub po prostu, do ładnego

do'wietlenia zbiornika, zastosowanie znajduje tylko niewielki, spo'ród tuzinów oferowanych w sprzeda$y, procent

'wietlówek. Podzieli3 je mo$na na nast!puj1ce, do'3 obszerne kategorie: przemysłowe, o pełnym spektrum, emituj1ce

'wiatło dzienne i wpływaj1ce na wzrost ro'lin, aktyniczne, tri-luminoforowe, o specjalnym zastosowaniu oraz HO/VHO.

Na zdj!ciu nr 2 zaprezentowanych jest kilka typów 'wietlówek zaprojektowanych do u$ytku w akwarium.

Akwarium od strony technicznej

Zdj!cie nr 2. Niektóre 'wietlówki produkowane s1 specjalnie z

przeznaczeniem do akwarium. Zdj!cie pokazuje cztery

'wietlówki aktyniczne i trzy o „pełnym spektrum”. Pomimo, $e

sprzedawane s1 w Europie maj1 oznaczenia w calach.

Z pozoru, ka$da 'wietlówka emituje przez cały czas tak1 sam1 ilo'3 'wiatła a$ do dnia, kiedy si! nagle wyczerpie (mo$e

to trwa3 latami). Jednak$e, z powodu stałego zmniejszania si! strumienia 'wietlnego, co dzieje si! zgodnie z rozpadem

wykładniczym, powinny by3 one wymieniane w akwarium co sze'3 miesi!cy, lub przynajmniej raz do roku. Zapisanie daty

monta$u na 'wietlówce mo$e okaza3 si! bardzo pomocne. Mimo, $e teoretycznie dost!pne w wielu rozmiarach,

najcz!'ciej spotykane w handlu 'wietlówki to T12 o czterech bolcach (120 cm). Niemal 90% 'wietlówek ma takie wła'nie

wymiary. S1 one tak$e najta6sze.

Dzi!ki emitowaniu wszystkich zakresów widmowych #wietlówki o pełnym spektrum w bardzo wiarygodny sposób

imituj1 'wiatło słoneczne. Wysyłaj1 one wszystkie kolory 'wiatła widzialnego oraz niewielk1 ilo'3 ultrafioletu. Zakres ich

spektrum zbli$ony jest do 'wiatła słonecznego tak bardzo, na ile pozwalaj1 na to osi1gni!cia zwi1zane z rozwojem nauk

chemicznych. ^wiatło słoneczne emitowane w południe a znane mieszka6com z północnej cz!'ci naszej planety,

charakteryzuje wi!ksza ilo'3 barwy niebieskiej w spektrum – ma ono temperatur! koloru około 7500 K. ^wietlówki o

pełnym spektrum imituj1 jednak 'wiatło z okolic równika. ^wiatło to w południe osi1ga temperatur! około 5000 K.

Jeszcze innym rodzajem 'wietlówek godnych uwagi s1 'wietlówki tri-luminoforowe, emituj1ce trzy podstawowe pasma:

niebieskie, zielone i $ółte. Ze wzgl!du na wysok1 cen! luminoforu wytwarzaj1cego barw! czerwon1, lampy te z reguły

emituj1 mniej czerwieni (patrz: Zdj cia nr 3 i 4 ).

Zdj!cie nr 3. Tri-luminoforowe 'wietlówki emituj1 pełne

spektrum. Uwag! zwraca zredukowana barwa czerwona.

Po$1dany, z punktu widzenia akwarysty, efekt mo$na osi1gn13

stosuj1c dodatkowo $arówk!.

Zdj!cie nr 4. Inna 'wietlówka tri-luminoforowa o pełnym

spektrum. W jej widmie uwag! zwraca zredukowana barwa $ółta

i temperatura koloru 9500 K ('wietlówka na zdj!ciu nr 3: 18000

K).

Ciekawym rodzajem 'wietlówek s1 tak$e 'wietlówki aktyniczne (lub aktyniczne niebieskie). Emituj1 one wył1cznie

'wiatło z niebieskiej cz!'ci spektrum i s1 ch!tnie u$ywane do o'wietlania akwariów morskich. Dostarczaj1 one

niezb!dnej dla rozwoju morskich glonów, anemonów i koralowców, barwy niebieskiej (patrz: Zdj cie nr 5 ).

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: