Hoeveel fotosynthetisch actieve straling (= PAR) bereikt de aquariumplanten werkelijk?

Jammer genoeg merken we nog te vaak in onze winkel dat aquariumliefhebbers niet weten dat het beter is om geen kleurrijke aquariumverlichting te hebben en dat felle verlichting weinig gemeen heeft met de lichtkwaliteit (bijv. TL-buizen in woonkamers). Tijdens hun evolutie hebben planten zich aangepast aan de spectrale componenten van zonlicht en gebruiken ze nu een bereik tussen 380 en 780 nm (blauw tot rood) voor fotosynthese. Dit zijn de golflengten die chlorofyl en andere pigmenten gebruiken om de plant van energie te voorzien. Strijker aquarium vindt het erg belangrijk dat de juiste verlichting voor uw aquarium wordt aangeschaft, deze moeten hoge PAR-waarden genereren om uw aquariumplanten goed te laten groeien. Maar wat gebeurt er met de PAR-waarde bij toenemende waterdieptes? Niemand heeft ooit gemeten hoe de PAR-waarde onder water verandert en hoe deze zich gedraagt ​​bij verschillende kleurtemperaturen.

Om daar achter te komen, werd het 1 m diepe koi-aquarium van het JBL Research Center omgebouwd tot een duiktank. Bioloog Heiko Blessin had zijn duikpak en duikuitrusting meegenomen om de lampen onder water te meten met een PAR-meter. De PAR-meter werd in een waterdichte gsm-hoes geplaatst en de sensorkop werd langzaam heen en weer bewogen in de richting van het licht op verschillende diepten. Elena Hänle, JBL's chemie-expert, noteerde de hoogste PAR-waarde die op elke diepte op het buitenste paneel werd weergegeven.

De waarden werden direct boven het oppervlak (5 cm afstand tot de JBL LED Solar Natur) en direct onder het oppervlak gemeten, vervolgens op afstanden van 10 cm, totdat ze de bodem van de tank bereikten.

De tabellen tonen de exacte gemeten waarden, waarbij de verminderende waarde veroorzaakt door de hoes van de mobiele telefoon is gecorrigeerd. De verlichtingssterkte in lux werd altijd gelijktijdig gemeten met een luxmeter, dus de luxwaarden worden ook in de tabel ingevoerd.

Goed nieuws voor de aquariumplanten is dat we nog 131 PAR (bij 2700 K), 122 PAR (bij 4000 K) en 150 PAR (bij 6700 K) konden meten in 40 cm waterdieptes! Dit zijn echt uitstekende waarden, die zich vertalen in buitengewone plantengroei om alle aquariumbezitters te plezieren! 

Ook is de luxwaarde gemeten, dit is een goede index voor de verlichtingssterkte. Het aantal lumen is niet relevant, omdat het naar believen kan worden verhoogd, b.v. door het groene deel van het spectrum te versterken, zonder dat dit de fotosynthese van de planten ten goede komt. Alleen met de combinatie van het volledige spectrum en de hoge PAR-waarde kunnen we zien hoe goed verlichting de plantengroei kan bevorderen!

Kelvin beschrijft de lichtkleur of kleurtemperatuur van licht en wordt afgekort met K. Het wordt door het menselijk oog waargenomen als geelachtig warm of blauwachtig koel.

De afmeting

Geteste LED: JBL LED Solar Natur 68 W

Afstand LED tot wateroppervlak: 4-5 cm

Meting: Onder het midden van de LED. Het meten van diepte gerelateerd aan de afstand tot het wateroppervlak. Op 80 cm waterdiepte kon geen waarde worden geregistreerd vanwege de grootte van de PAR-meter.

2700 K

*measured PAR values + loss factor through waterproof plastic cover (~16%)

4000 K

*measured PAR values + loss factor through waterproof plastic cover (~16%)

6700 K

* gemeten PAR-waarden + verliesfactor door waterdichte plastic hoes (~ 16%)

Veelgestelde vragen in de praktijk:

Hoe komt het dat de test de hoogste PAR-waarden laat zien bij 6700K echter dat voor een optimale plantengroei 4000K aanbevolen wordt?

Planten hebben verschillende chromoforen (chlorofylen, carotenoïden) om verschillende golflengten van licht te kunnen "verwerken". Het is dus het meest effectief om alle chromoforen van de plant "te gebruiken" door ze te voorzien van golflengten uit de blauwachtige (koudwitte LED's) en het roodachtige spectrale bereik (warmwitte LED's). Vandaar onze aanbeveling 4000K. Waarom zijn de PAR-waarden nu het hoogst bij 6700 K? Dit komt simpelweg doordat de koudwitte leds een groter aantal lichtdeeltjes (fotonen) uit het plantrelevante blauwachtige spectraalbereik uitzenden dan de warmwitte leds uit het roodachtige spectraalbereik. Maar als alle chromoforen die koudwit licht kunnen verwerken al bezig zijn, zorgen meer koudwit lichtdeeltjes niet voor meer fotosynthese / groei.

Is er ook een conversietabel die de resultaten voor lumen kan weergeven? De relatie tussen het verlies van licht en de diepte-informatie is natuurlijk erg spannend. Volgens de studie is de lichtintensiteit al 10 cm onder het wateroppervlak met bijna 50% afgenomen, op 60 cm diepte is het slechts 1/10 van de lichtopbrengst?

Helaas is het niet mogelijk om PAR om te zetten naar lumen. De lichtstroom (lumen) is een variabele die speciaal op het menselijk oog is afgestemd (houdt alleen rekening met golflengten die voor de mens zichtbaar zijn en weegt de individuele golflengten anders). Daarom is de PAR-waarde, die cruciaal is voor de planten, doorslaggevend! De sterke afname direct onder het oppervlak is het gevolg van de reflectie van het wateroppervlak. Dat hadden we al gemerkt op expedities in zoet water en ook in zee. Uw uitspraak over de afname van licht is absoluut correct. Dit is de reden waarom de LED's met hun hoge initiële output zo superieur zijn aan de buizen, waar bijna niets binnen 50 cm arriveert, hoe goed het spectrum ook is.