Seguro que esta es una de las preguntas más frecuentes entre los aficionados a los acuarios marinos de arrecife y posiblemente no solo entre los neófitos sino también entre los más experimentados. Pero antes de intentar responder a esta pregunta vamos a ver con cierto detalle diferentes aspectos relacionados con la luz y con las necesidades de los corales, principal atractivo de un acuario de arrecife.

La vida en nuestro planeta es posible gracias a que recibimos la luz del sol y a la aparición en nuestro planeta, hace alrededor de 4.000 millones de años, de organismos capaces de aprovechar esta energía y utilizarla en la síntesis de alimentos. En la actualidad conocemos un gran número de seres con esta capacidad a los que llamamos organismos fotosintéticos. También se les denomina organismos autótrofos porque pueden producir el alimento que necesitan por sí mismos. Constituyen la base de la cadena trófica o alimentaria y los consideramos como los productores que, a partir de materia inorgánica y de la luz, elaboran la materia orgánica que es consumida, en diferentes niveles, por los seres consumidores. Estos últimos pueden ser primarios si se alimentan de seres productores como hacen los animales herbívoros o secundarios como pueden ser los predadores que se alimentan de estos últimos. El ciclo se cierra con la intervención de los seres que descomponen la materia orgánica y la mineralizan para convertirla, de nuevo, en materia inorgánica que puede volver a ser utilizada por los organismos fotosintéticos.

 Además de producir alimento a partir de elementos inorgánicos la fotosíntesis, al producir oxígeno como subproducto, permitió la aparición de nuevas formas de vida y representó el pistoletazo de salida para la gran biodiversidad que habita en nuestro planeta.

Para los aficionados a los acuarios marinos de arrecife los animales fotosintéticos más interesantes son los corales. Debemos tener presente que el grupo más importante de ellos, los corales duros del orden Scleractinia llevan viviendo en el océano, expuestos a la luz solar, desde hace alrededor de 200 millones de años por lo que han evolucionado para aprovechar esta luz de la mejor manera posible y que por tanto debemos intentar proporcionarles una iluminación que cubra todas sus necesidades.

LA NATURALEZA FISICA DE LA LUZ:

            Todos los que hayan estudiado física recordarán que la luz tiene una doble naturaleza ondular y corpuscular.

La luz natural está compuesta por ondas o radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda entre los 280 y los 2.800 nanómetros y que proceden del Sol viajando en el vacío a una velocidad de 300.000 km por segundo. Tan solo una parte de ellas son visibles al ojo humano y las conocemos como espectro visible que va entre los 400 y los 700 nanómetros. Estas ondas visibles se agrupan en bandas que se corresponden con los colores del arco iris. Así, percibimos las radiaciones comprendidas entre los 400 y los 420 nm como un color violeta; las comprendidas entre los 420 y los 490 nm como diferentes tonos de color azul; las comprendidas entre 490 y 560 nm como de color verde; las que lo están entre los 560 y los 590 como amarillas, entre 560 y 630 nm como naranjas y las que lo hacen entre 630 y los 700 como rojas.

Cuanto menor es la longitud de onda, o lo que es lo mismo, la distancia entre dos crestas adyacentes de esa misma onda, mayor es la energía que esta transporta y también su capacidad de penetrar en el agua. Como unidad de esta longitud utilizamos el nanómetro que es la mil millonésima parte de un metro o lo que es lo mismo 0,000000001 metros.

Hay otros tipos de radiaciones electromagnéticas como son los Rayos Gamma, los rayos X, las microondas, las ondas de radio, televisión o radiofrecuencia, etc.

Además, hablamos de una naturaleza corpuscular de la luz porque las ondas electromagnéticas están formadas por unas partículas o cuantos de energía luminosa que llamamos fotones y que carecen de masa o de carga eléctrica. Solo a título de curiosidad, hacen falta 48 fotones para producir una molécula de glucosa en la fotosíntesis.

 Más adelante vamos a ver los diferentes parámetros que se utilizan para medir la intensidad o la composición de una fuente lumínica y volveremos a hablar de estas partículas.

¿ Que parámetros nos permiten definir la luz del sol o la de cualquier otra fuente luminosa artificial ?

1. EL FOTOPERIODO:

Se entiende por fotoperiodo la duración de las horas de luz en un hábitat determinado.

En los arrecifes de coral, por encontrarse en torno a el ecuador, la duración de las horas de luz es de alrededor de 12 horas. Como la intensidad de la luz que podemos utilizar en un acuario difícilmente puede igualar a la solar, podríamos ampliar el fotoperiodo de 12 a 14 horas. En cualquier caso, se obtienen muy buenos resultados con un fotoperiodo de tan solo entre 10 y 12 horas.

2. LA INTENSIDAD DE LA LUZ:

Podemos definir como intensidad de la luz la cantidad de radiación que incide sobre una superficie determinada en un tiempo determinado. Debemos tener en cuenta que la intensidad de la luz en un arrecife no es uniforme ya que esta sujeta a numerosos factores como la traslación de la tierra alrededor del sol, al paso de nubes, a la presencia puntual de manchas de plancton o sedimentos o al efecto estroboscópico que se produce por la refracción de los rayos solares al atravesar la superficie del mar, agitada por las olas. Este efecto es el mismo que vemos en el fondo de una piscina en un día soleado o sobre el fondo de arena blanca de un acuario iluminado por un foco de cierta potencia cuando se agita la superficie.

Efecto estroboscópico por la refracción de la luz en la superficie del agua

Se utilizan diferentes parámetros para expresar dicha intensidad, aunque no todos son igual de riguroso:

  •  Potencia expresada en vatios.

Todos los fabricantes de pantallas de iluminación proporcionan el dato de la potencia expresado en vatios y aunque podemos encontrar recomendaciones que oscilan entre 0,5 y 1,5 vatios de luz por litro debemos tener en cuenta que la eficiencia de los diferentes tipos de lámpara puede variar sustancialmente. Sería útil conocer el dato de esta eficiencia expresado en lúmenes producidos por vatios.

  •  Lux o lúmenes.

Esta es también una forma frecuente de expresar la intensidad de la luz que nos proporciona una pantalla.

Un lumen es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir la intensidad de un flujo luminoso y un lux es esta misma magnitud irradiada sobre 1 metro cuadrado de superficie.

La intensidad de la luz solar a la altura del Ecuador y sobre la superficie del mar es, de media, de unos 75.000 lux o lúmenes por metro cuadrado. A los 5 metros de profundidad esta intensidad baja hasta alrededor de los 20.000 lux y a los 10 metros lo hace hasta unos 10.000 lux. Para hacernos una idea de la magnitud de estas intensidades con un watio de luz led podemos conseguir de media unos 100 lúmenes por lo que para conseguir 75.000 lux necesitaríamos iluminar cada metro cuadrado con unos 750 watios de luz led ¡

Varios estudios determinan que la intensidad mínima en el fondo de un acuario marino de arrecife debe ser de 3000 lux.

  •  PAR o Radiación Fotosintéticamente Activa.

Es una forma mucho más interesante de medir la intensidad de una pantalla ya que nos da información sobre su capacidad de estimular la fotosíntesis en nuestros corales. También se conoce como PPFD o Densidad del Flujo Fotónico Fotosintético y expresa la cantidad de fotones irradiados dentro del espectro visible (entre 400 y 700 nm ) expresada en micro moles de fotones por metro cuadrado cada segundo.

En algunas zonas de un arrecife de coral podemos encontrar valores de 2000 micro moles/m2/seg. con picos o ráfagas puntuales de hasta 4.000. A pesar de este dato en acuario no debemos sobrepasar los valores que puede provocar la inhibición de la fotosíntesis. Así, para los corales duros de pólipo pequeño (SPS) que proceden de zonas más superficiales debemos suministrarles un PAR de entre 200 y 400 micro moles/m2/seg., para los corales duros de pólipo grande (LPS), que suelen vivir en zonas más profundas, de entre 50 y 200 y para los corales blandos de entre 25 y 125 micro moles/m2/seg.

Un concepto muy importante a tener en cuenta es el de la Radiación Total recibida diariamente para un área determinada ya que más importante que el valor medio de la intensidad con la que iluminamos nuestro acuario es que el numero total de fotones recibidos a lo largo del día sea suficiente.

 En la superficie de los arrecifes se recoge una cantidad diaria media de 50 micro moles por m2; para conseguir este valor deberíamos utilizar una pantalla que emitiera un PAR de 1000 micro moles/m2/seg. durante 12 horas diarias.

De este hecho podemos sacar la conclusión que podemos compensar una intensidad algo justa aumentando el fotoperiodo.

Como no es fácil, ni económico, disponer de un medidor de PAR, se puede convertir las lecturas de un luxómetro en un valor aproximado de PAR utilizando la siguiente formula:  PAR = 1,53 + nº Lux x 0,0111

Los rangos de longitudes de onda con más capacidad de favorecer la fotosíntesis son los siguientes:

  •  – Entre 400 y 425 nm               – Entre 550 y 575 nm y
  •  – Entre 450 y 475 nm               – Entre 650 y 675 nm
  •  – Entre 500 y 525 nm

PUR o Radiación Fotosintéticamente Utilizable.

Este parámetro es similar al PAR, pero cuantifica la intensidad de una fuente lumínica centrándose en la radiación emitida entre los 400-550 nm y entre los 620 y los 740 nm que son las franjas del espectro más eficaces para la fotosíntesis ya que son las que coinciden con los picos de absorción de la clorofila a. Para entender mejor la importancia de tomar como parámetro de referencia el PUR, siempre que dispongamos de este dato, imaginemos una pantalla que emite un alto índice PAR pero que lo hace en unas franjas del espectro que no son “aprovechables” por los pigmentos fotosintéticos de nuestros corales, obviamente no nos valdría para iluminar nuestro acuario.

Podemos decir para simplificar que el PUR es a la vez una medida de la intensidad y de la calidad de la luz que emite una pantalla.

Nota: 1 micro mol equivale a 600000000000000000000 fotones ¡!

Nota: No debemos olvidar que las zooxantelas que albergan los corales pueden absorber energía en longitudes de onda fuera del espectro visible, concretamente en las bandas ultravioleta e infra rojas.

También debemos tener en cuenta algunos conceptos más para entender la importancia de utilizar una pantalla de iluminación con la intensidad adecuada.

  1. Punto de compensación que es la intensidad mínima con la que la producción de oxígeno, energía y materia orgánica cubre las necesidades de los seres fotosintéticos. Si la intensidad de la luz o el fotoperiodo se sitúan por debajo de este punto de compensación los corales o cualquier otro organismo fotosintético que queramos mantener acabará muriendo.
  2. Punto de saturación que es aquella intensidad a partir de la cual un incremento de esta no se traduce en un aumento en las tasas de fotosíntesis. Cuando se sobrepasa ligeramente este punto de saturación se produce un fenómeno conocido como foto inhibición dinámica, cuyos efectos son leves y reversibles. Si, por el contrario, sobrepasamos de forma importante el punto de saturación se produce una foto inhibición crónica cuyos efectos son mucho más perjudiciales, pueden durar semanas o meses, e incluso ser irreversibles. Cuando los organismos fotosintéticos, como las zooxantelas que albergan los corales, sufren esta foto inhibición o cualquier otro factor estresante necesita dedicar un esfuerzo energético y fisiológico para reparar estos daños y recuperar el equilibrio lo que puede afectar a su colorido y estado general. Antes de llegar al punto de que se inhiba la fotosíntesis el coral ya puede sufrir graves daños por una iluminación excesiva debido a una elevada producción de oxigeno.

Nota: La velocidad de fotosíntesis es proporcional a la intensidad de la luz solo cuando esta es relativamente baja, ya que como hemos visto antes, por encima de un determinado nivel, conocido como punto de saturación, por mucho que aumente la intensidad de la fuente de luz esto no se traduce en un aumento de la fotosíntesis. Esto se explica porque los procesos bioquímicos propios de la fase oscura se saturan si reciben más energía de la que pueden asimilar.

3. LA COMPOSICION O ESPECTRO DE UNA FUENTE LUMINICA.

Tan importante como la intensidad es la “calidad” de la luz que emite una pantalla. Para definir esta se utilizan diferentes parámetros:

  • Temperatura de color expresada en grados Kelvin.

            Es un sistema muy utilizado para definir la calidad de una fuente luminosa. Una determinada temperatura de color se corresponde con el color que emite un cuerpo negro ardiendo a esa misma temperatura en grados Kelvin (ºK). Podemos decir que cuanto mayor sea la temperatura a la que arda ese cuerpo, mayor será la energía liberada y menor será la longitud de onda de la luz que emita; así una luz azulada puede corresponder a una temperatura de color de 15.000 o 20.000 ºK y en el otro extremo una luz roja puede ser tan solo de entre 1500 y 2.500 ºK; una luz blanca que incluye buena parte del espectro visible tiene una temperatura de color media de unos 6.500 ºK.

  • C.R.I. o índice de rendimiento cromático.

            Es una medida de la capacidad de una fuente luminosa para reproducir, fielmente. el color real de un objeto de referencia. Cuanto más alto sea este índice, más reales apreciaremos los colores.

  • FUENTES DE LUZ.

En el arrecife de coral podemos distinguir entre tres fuentes de luz:

– la luz focalizada del Sol,

– la luz difusa del cielo y

– la luz reflejada por el sustrato.

La primera la podemos imitar utilizando lámparas de HQI o de una forma más eficiente con lámparas Led; la segunda se imita fácilmente con tubos fluorescentes T5 o utilizando focos led con pantalla difusoras y la tercera utilizando sustratos de tonos lo más blancos posible que reflejen la luz que incide sobre ella.

LA FOTOSINTESIS:

            Como hemos mencionado antes, la fotosíntesis es la base de la vida en nuestro planeta ya que permite la síntesis de materia orgánica a partir de la inorgánica, utilizando la energía lumínica del sol, pero además porque como subproducto de esta se produce oxigeno lo que permitió la aparición de la inmensa variedad de formas de vida que, junto con nosotros los humanos, habitamos este planeta.

Los corales son algunos de esos seres fotosintéticos y por eso deberíamos profundizar un poco más en las fases y reacciones que constituyen la fotosíntesis.

  1. FASE LUMINOSA DE LA FOTOSINTESIS: FOTOSISTEMAS I y II:

La fase luminosa de la fotosíntesis es el conjunto de procesos bioquímicos responsables de transformar la energía lumínica, procedente del sol o de cualquier otra fuente luminosa, en energía química. Esta energía química será luego utilizada en la fase oscura para la síntesis de moléculas orgánicas y como subproducto se producirá oxígeno. Para llevar a cabo esta primera fase hace falta la intervención de diferentes elementos:

  • La presencia de moléculas de agua que actúan como donantes de electrones y que además son la fuente del oxígeno que se desprende en la fotosíntesis.
  • La intervención del manganeso en forma de Mn2+ para transportar estos electrones desde el agua a los pigmentos del Fotosistema II.
  • La presencia de hierro que es necesario para formar unas proteínas conocidas por ferredoxinas que intervienen en la reducción de la enzima NADP+ reductasa, importante en la fase oscura.
  • Además, hace falta fosfato para la formación de una de las moléculas responsables del transporte energético, el ATP o Adenosín Tri Fosfato ( lo que se hace a partir de ADP o Adenosín Di Fosfato).
  • También es necesaria la intervención de unas moléculas conocidas como Pigmentos Fotosintéticos que al ser excitados por determinadas longitudes de onda presentes en la luz actúan como eslabones en una cadena de trasmisión de los electrones donados por el agua. Cuando la luz con la longitud de onda necesaria incide sobre los diferentes pigmentos fotosintéticos la energía de los fotones que componen estos haces de luz es absorbida por algunos de los electrones de las moléculas que los forman por lo que pasan a un estado excitado y muy inestable que requiere, para volver a su estado básico y estable, liberar y transmitir esa energía capturada.

Estos pigmentos se agrupan en dos grupos conectados entre ellos por cadenas de transporte de energía (electrones) y que se conocen como Fotosistema I, que agrupa a los pigmentos que absorben energía de la zona del espectro de mayor longitud de onda, y Fotosistema II que no está presente en las bacterias fotosintéticas (cianobacterías), y que incluye los pigmentos que aprovechan las longitudes de onda más cortas del espectro.

Nota: El Fotosistema II se denomina así porque fue el segundo en descubrirse, aunque es el primero que interviene en la captura y transporte energético.

PRINCIPALES PIGMENTOS FOTOSINTETICOS:

Espectros de absorción de varios pigmentos fotosintéticos
Espectros de absorción de diferentes pigmentos fotosintéticos
  1. Clorofilas o pigmentos verdes:

Hay varios tipos de clorofila, aunque la más importante es la clorofila a, que está presente en todos los tipos de organismos fotosintéticos que producen oxígeno. Además de esta, las plantas verdes tienen clorofila b; las algas pardas, diatomeas y zooxantelas tienen clorofila c y las algas rojas clorofila d. Las tridacnas tienen mayor porcentaje de clorofila c que los corales por lo que aprovechan mejor una luz con mayor cantidad de radiación en las bandas del espectro que excitan de manera más eficaz a este tipo de clorofila que es entre los 400 y los 430 nm y entre los 660 y los 680 nm.

Además, hay otros tipos de pigmentos accesorios o complementarios que tienen diferentes y no menos importantes funciones y que pueden excitarse por las diferentes longitudes de onda presentes en la luz que no son “aprovechadas” eficientemente por las clorofilas:

  •  Carotenoides o pigmentos amarillos:

La función de estos pigmentos es aprovechar longitudes de onda diferentes a las que coinciden con la curva de absorción óptima de las clorofilas para proteger a estas del ataque degradativo y oxidativo del oxígeno molecular que es una de las principales causas del blanqueamiento de los corales.

 Algunos de estos pigmentos son el B-caroteno, la expiriloxantina, la luteína o la xantofila. Esta última es importante para proteger a los corales de los efectos negativos de la fotoinhibición dinámica producida, como hemos visto anteriormente, cuando la intensidad de la luz sobrepasa ligeramente el punto de saturación.

  •  Ficobilinas o pigmentos rojos y azules:

Algunos de estos pigmentos son la ficoeritrobilina responsable de la coloración de las algas rojas y la ficocianobilina presente en las algas azul-verdosas o cianobacterias.

4) Los pigmentos P700 y P680 tienen gran importancia en la transferencia de electrones entre los fotosistemas I y II:

 El P700 recibe su nombre del hecho de que tiene un máximo de absorción en los 700 nm. Se encuentran en pequeñas cantidades, de tan solo una por cada 400 moléculas de clorofila. Este pigmento es muy importante porque mientras que el resto son capaces de absorber electrones para participar en la cadena de transporte electrónico fotosintético, solo el P700 es capaz de absorber los excitones producidos en los pasos previos y liberar electrones que reduzcan el NADP+ hasta NADPH que junto con el ATP “alimenta” la fase oscura de la fotosíntesis. Su función es ser una trampa para “excitones” o cuantos de energía de excitación procedente del resto de moléculas de clorofila y por tanto es el responsable de conducir la corriente de electrones dentro del Fotosistema I evitando el colapso o cuello de botella que se podría producir en dicha transferencia de electrones. En su estado básico tiene una escasa capacidad para realizar esta función y por eso es muy importante que sea excitado por una fuente luminosa que incluya en su espectro de emisión radiación de alrededor de 700 nm en la banda de color rojo.

  • Peridinina y Neoperidinina:

 El primero tiene un pico máximo de absorción en los 550 nm, dentro de la franja verde del espectro visible de la luz.

  • Dinoxanthina y Neodinoxanthina.

La primera pertenece al grupo de las xantofilas y está presente, junto con la clorofila a y la C2, en los dinoflagelados que son una de las peores plagas que puede sufrir un acuario de arrecife.

Gráfico de absorción de las zooxantelas aisladas de un coral Favia
  • FASE OSCURA DE LA FOTOSINTESIS: EL CICLO DE CALVIN

En esta fase, que no necesita de la luz para llevarse a cabo, la energía almacenada durante la fase luminosa en forma de ATP (formado a partir de ADP) junto con el poder reductor del NADPH (formado gracias al pigmento P700 a partir del NADP+) se utilizan para, a partir del CO2 como fuente de carbono y siguiendo la cadena de reacciones químicas del Ciclo de Calvin, producir glucosa. Luego esta, mediante diferentes vías de degradación (glucolisis), da lugar a diferentes ácidos grasos y aminoácidos además de ser una fuente de energía.

Los corales producen una serie de enzimas que atacan la pared celular de las zooxantelas que viven en el interior de sus células, haciéndolas permeables para que estos ácidos grasos y aminoácidos pasen del hospedador al huésped y poder así alimentarse.

COLORIDO Y FLUORESCENCIA EN LOS CORALES:

             Como hemos visto antes el color que apreciamos de nuestros corales se debe al espectro y a la intensidad de la luz con la que los iluminamos, a la presencia en sus tejidos de unas moléculas especiales conocidas como cromoproteínas y a la mayor o menor concentración de zooxantelas que podría enmascarar los atractivos colores de estas cromoproteínas.

En la actualidad se conocen hasta 6 tipos de cromoproteínas: A, B, C1, C2, C3 y D.

  • Los de tipo A solo se han encontrado en las anémonas;
  • Los de tipo B se encuentran sobre todo en los corales del género Acrópora y en los Discosomas;
  • Los del tipo C estan presentes en corales duros y Zoanthus;
  • Los del tipo D lo hacen, además de en corales duros, en los corales blandos y las ricordeas;
  • como caso llamativo, el tipo C2 solo se encuentra en la especie de coral duro Stylophora pistillata.
  • En las tridacnas de las especies T. crocea y T. squamosa, se encuentran cromoproteínas del tipo A1, mientras que en las especies T.máxima y T. derasa son del tipo C1. y ambos les permiten tolerar la exposición a una elevada intensidad lumínica.

Algunos corales contienen pigmentos fluorescentes del tipo GFP (Pigmentos Verdes Fluorescentes) que derivan probablemente de la proteína verde fluorescente y que, tras ser irradiados por luz azul de 430 a 490 nm, la devuelven con una longitud de onda mayor de entre 500 y 520 nm por lo que apreciamos al coral de un color verde fluorescente. No está clara la función real de esta GFP, podría proteger de una radiación muy intensa, proporcionar nuevos fotones en condiciones de baja iluminación o intervenir en la síntesis de la enzima Superóxido Dismutasa, Esta enzima protege a los corales del efecto oxidante del exceso de oxigeno que se produce bajo una fuerte iluminación, un exceso de nutrientes, una elevada temperatura o especialmente una combinación de estos 3 factores.

También existen Pigmentos Fluorescentes Rojos (RFP) que emiten una fluorescencia rojiza cuando son iluminados con luz amarillo-verdosa o con luz violeta-azul (con longitudes de onda entre 360 y 435 nm.). De todas formas, por el fenómeno conocido como transferencia Forster, un coral iluminado con luz azul puede experimentar una excitación de los Pigmentos Fluorescentes Verdes (GFP) y que a su vez la emisión de estos haga lo mismo con los Pigmentos Fluorescentes Rojos (RFP) por lo que apreciaremos en mayor medida una fluorescencia roja.

Ejemplo de fluorescencía roja en un coral SPS.

Hay pigmentos como los P575 y P583 que emiten una intensa fluorescencia naranja cuando son iluminados con luz centrada en la franja verde del espectro.

Los pigmentos responsables del color rosa absorben mucha luz de la zona verde del espectro (curiosamente son colores complementarios) por lo que aumentar la iluminación en esta franja favorece la pigmentación rosa de las especies que presentan este color.

Las cromoproteínas responsables de los colores rosa, violeta y azul pertenecen a la familia de los GFP aunque no emiten fluorescencia. Estas proteínas se producen en mayor cantidad cuando los corales están expuestos a una fuente lumínica de alta intensidad y con una gran proporción de luz azul; para evitar que esta alta proporción de luz azul enmascare estos colores hace falta una cierta cantidad de emisión en el espectro rojo lo que se puede conseguir en el entorno de los 13.000º K.

Nota: Un incremento repentino de la intensidad de la luz roja puede ser perjudicial para los corales que no son capaces de incrementar rápidamente su capacidad de foto protección frente a ella. Posiblemente incrementar ligeramente la intensidad de este color podría ayudarnos a controlar el aumento del color pardo de los corales cuando se produce un aumento en los niveles de nutrientes como el fosfato y el nitrato.

Los colores amarillos de varios corales se deben a diferentes pigmentos:

–  en el caso de los corales del género Tubastrea se debe a una cromoproteína llamada aplysinopsina;

Tubastrea sp. ejemplo de coral sin zooxantelas

– algunos zoanthus contienen una cromoproteína fluorescente amarilla similar a las cromoproteínas fluorescentes verdes y

– en el caso de las formas amarillas del coral duro Turbinaria reniformis se debe a una mezcla de GFP y otra cromoproteína amarilla no fluorescente. Para resaltar el color de corales de tonos amarillos debemos iluminarlos con una pantalla que emita cierta cantidad de radiación en la franja cian o turquesa del espectro visible.

Los corales que se encuentra en las zonas poco profundas y que por tanto están expuestos a altos niveles de radiación ultravioleta presentan una serie de sustancias protectoras, principalmente aminoácidos similares a las microsporinas y conocidas como S-320 (porque tienen un pico de absorción en los 320 nm) y que son responsables en parte del color blanco o violeta de estos corales. Al menos se han aislado 3 aminoácidos: la Palytina, el Palytinol y la Micosporina-Gly. Estas sustancias protectoras son parcialmente permeables a la luz ultravioleta A (entre 315 y 380 nm) pero bloquean el paso de la dañina radiación UV-B.

 De esto podemos deducir que la radiación ultravioleta, aunque puede ser perjudicial para las zooxantelas y los tejidos de los corales y otros invertebrados que las hospedan, en determinadas franjas del espectro (entre los 350 y 380 nm), y dependiendo de la intensidad y del tiempo de exposición, puede aportar beneficios para el bienestar y para resaltar algunos de los colores de estos. Además, la reproducción sexual medida en número de plánulas liberadas aumenta significativamente cuando los corales están expuestos a luz UV. Por el contrario, una elevada exposición a la luz UV nociva puede reflejarse en que los pólipos no se abran, en un exceso de producción de mucus, una expulsión parcial de zooxantelas e incluso en un comienzo de blanqueamiento. Es posible que la formación de vesículas o ampollas en la superficie de algunos corales blandos como algunas ricordeas tenga como función protegerlos frente a un exceso de radiación ultravioleta.

Además de la fluorescencia producida por cromoproteínas, se han encontrado, en algunos corales, cianobacterias endosimbióticas agrupadas en determinados puntos o manchas que producen fluorescencia para mejorar el rendimiento fotosintético.

En general, se admite que para favorecer un colorido intenso de los corales hace falta:

  1. Una luz con un espectro amplio que pueda provocar la síntesis del mayor número de cromoproteínas y otros pigmentos fotosintéticos y de protección, realzando así el color de los corales.
  2. Una buena alimentación exógena a base de preparados completos, fito y zooplancton que reduzcan la dependencia del coral de los nutrientes que les proporcionan las zooxantelas. De esta manera los corales reducirán la concentración de estas en su endodermo y mostrarán, con más intensidad, los colores de estos pigmentos.
  3. Reduciendo los niveles de nutrientes como los fosfatos y nitratos ya que niveles elevados de estos tienen un efecto de sobre fertilización que provoca un aumento en la densidad de zooxantelas que enmascaran el color.

En el mercado hay diferentes tipos de pantallas que se han utilizado para iluminar acuarios marinos de arrecife:

  1. Lámparas de halogenuros metálicos o HQI. Estas pantallas utilizan unas lámparas llenas de una mezcla gaseosa que emite una luz intensa y con un espectro muy amplio, siendo quizás la fuente de luz artificial más parecida a la solar. Desgraciadamente producen una gran cantidad de calor, que especialmente en los meses más calurosos, tiene un impacto muy negativo en el acuario. Además, la calidad de la luz que emiten varía significativamente con el paso del tiempo por lo que hay que sustituir las lámparas con frecuencia, con el consiguiente coste económico.
  2. Tubos fluorescentes, especialmente los de tipo T5.

 Con estos tubos podemos conseguir una luz mas difusa que con las lámparas HQI, evitando así que los corales situados bajo estas se quemen por una luz demasiado intensa. También, si combinamos diferentes tipos de tubos, podemos conseguir un espectro muy amplio. Desgraciadamente, al igual que ocurre con las lámparas HQI, su espectro se va modificando con el tiempo y también es necesario sustituirlos regularmente.

3. Pantallas LED.

Las pantallas de LED utilizan diodos metálicos de metales semiconductores capaces de emitir luz. Esta se caracteriza por emitirse en franjas muy concretas del espectro, de producir muy poco calor y de mantenerse estable durante muchas horas, hasta 50.000. Si bien en un primer momento no contaban con muchos entusiastas, en la actualidad gracias al desarrollo de equipos de mucha más calidad son, sin duda, la mejor elección para iluminar un acuario marino de arrecife.

Podemos deducir después de todo lo visto anteriormente que una buena pantalla LED debe cumplir varios requisitos:

  1. Que proporcione el PAR o PUR suficiente para iluminar nuestro acuario teniendo siempre en cuenta la superficie y sobre todo la profundidad del mismo. Debemos tener en cuenta que, en función de las condiciones de transparencia, cada 10 cm de profundidad del acuario podemos perder entre un 10 y un 15% de intensidad de la luz.
  2. Que proporcione el espectro más amplio posible. Aunque es cierto que la luz azul tiene un gran efecto en la fotosíntesis, los corales han estado expuestos a la luz solar con su espectro total durante mas de 200 millones de años y, como hemos visto anteriormente, se han adaptado a ella produciendo multitud de sustancias. Algunas de estas sustancias tienen funciones conocidas, principalmente de protección frente a la intensa luz solar, pero otras favorecen el transito de nutrientes entre el coral y las zooxantelas y muchas otras tienen implicaciones fisiológicas que aún están pendientes de estudio. Imitar de la mejor manera posible el espectro de la luz solar es también la mejor manera de asegurarnos de que no condicionamos negativamente su desarrollo. No deben faltar leds de luz ultravioleta cercana a la franja azul, de color cian y verde, de color rojo que exciten el pigmento P700, tan importante en la fotosíntesis y con suficientes leds blancos de amplio espectro que cubran los “huecos” de los leds que emiten en franjas estrechas del espectro. Una buena distribución espectral es aquella que se adapta lo más fielmente posible a los espectros de absorción solapados de los diferentes pigmentos fotosintéticos sin restar potencia en los picos de absorción ni proporcionar más de la cuenta en los valles donde esta es menor. Quiero aprovechar para resaltar el esfuerzo que, en este sentido, ha realizado la marca Orphek (que distribuimos para España en Vida Marina) que cuenta con Leds de 14 colores diferentes, mucho más que cualquier otra pantalla de la competencia.
  3. Una buena pantalla debe iluminar el acuario desde el mayor número posible de ángulos para que imite, lo mejor posible, la luz que los corales del arrecife reciben tanto del sol como de el cielo. Por eso, en el caso de que por el tamaño del acuario utilicemos una única pantalla, debemos utilizar aquellas que tengan la mayor superficie posible y que distribuyan sus leds por toda esa superficie. Si utilizamos pantalla que concentran sus leds en poca superficie es conveniente utilizar, si están disponibles, difusores que corrijan esta focalización. Este problema es menor en el caso de acuarios mas grandes donde se utilizan varias pantallas y en los que un mismo coral puede recibir luz desde diferentes ángulos.
  4. También es importante que la pantalla que escojamos tenga una aplicación fácil de usar que nos permita configurar la luz que emite de la forma más eficiente posible, además de realizar cambios en esta cuando lo necesitemos.
  5. Es importante fijarse en los ratio de PAR/vatio, coste/vatio y lúmenes/vatio que son una buena medida de le eficiencia luminosa y de la rentabilidad económica de la pantalla.
  6. Una buena pantalla debe tener un diseño tal que aporte la mínima cantidad de calor al agua del acuario pero que al mismo tiempo disipe el calor que produce eficientemente para prolongar la vida útil de la pantalla. Aquí tengo que mencionar de nuevo a las pantallas de la marca Orphek porque utilizan Leds de 5 vatios pero que son alimentados con algo menos de 3 vatios de potencia por lo que trabajan lejos del máximo de su capacidad lo que prolonga mucho su vida útil.
  7. Es importante que la pantalla nos permita proporcionar una luz de luna durante la noche, especialmente si la intensidad de esta puede variar imitando la intensidad del ciclo lunar de 29 días en la naturaleza.

Nota: EFECTOS DE LA LUZ LUNAR EN LOS CORALES Y PECES DEL ARRECIFE.

A pesar de su baja intensidad de alrededor de 0,1 micro moles/m2/seg. De media y de su espectro tan limitado, la luz lunar tiene una gran importancia en la biología de muchas especies de corales y peces del arrecife.

Es de vital importancia para regular los ciclos reproductivos de estas especies, tanto es así que bajo su influencia se producen desoves masivos y perfectamente sincronizados de multitud de especies de corales, tanto en la Gran Barrera Australiana como en algunos arrecifes del Pacífico central y, lo que es aún más sorprendente, lo que se ha producido ya en numerosas ocasiones en acuarios privados.

Como colofón y respondiendo a la pregunta que encabeza este artículo para nosotros, desde Vida Marina, la mejor pantalla del mercado es la Atlantik V4 2ª generación de Orphek y esa es la razón por que somos distribuidores para España de esta marca.

Pantalla Atlantik V4 Gen. 2 de Orphek

Pantalla Atlantik V4 2ª generacion mostrando sus 14 colores diferentes.

Estas son algunas de las razones que hacen de ella la mejor elección para acuarios de 1 metro en adelante:

  • Su construcción robusta y a prueba de salpicaduras gracias a su pantalla externa acrílica de una sola pieza.
  • Porque utiliza 78 Leds de última generación con doble núcleo que ofrecen reproducen 14 colores diferentes cubriendo un espectro entre los 380 y los 850 nm y una temperatura de color entre los 10.000 y los 50.000 ºK

Los 14 leds diferentes emiten en: 400, 410, 420, 430, 460, 470, 500, 525, 590 y 730 nm así como varios Leds de 20.000 ºK, varios de 5.000 y dos con una franja ancha en la zona roja del espectro.

Distribución de los diferentes colores de led de la pantalla Atlantik V4 de Orphek
  • Porque proporciona la mejor ratio PAR/PUR por watio y una potencia de hasta 235 watios.
  • Porque presenta una de las mejores ratios coste/watio de entre las primeras marcas de iluminación para acuarios de arrecife.
  • Porque ofrece una excelente distribución de la luz en toda su superficie.
  • Porque ofrece la mejor expectativa de vida al utilizar Leds de 5 watios alimentados con menos de 3 w. de potencia.
  • Por su gran capacidad para disipar el calor gracias al eficiente diseño de su perfil de aluminio extrusionado.
  • Porque con sus medidas de 61,5 x 23,8 cm., su alto PAR y las lentes de 120º puede iluminar intensamente un área de 90 x 60 cm
  • Porque se puede complementar de forma económica combinándola con las barras Led OR3 de Orpek disponibles con los espectros Blue Plus, Reef Day y UV
  • Porque utiliza lentes de vidrio de calidad óptica para que la luz que emiten los diodos se distribuya de forma uniforme y sin puntos muertos por toda la superficie del acuario.
  • Porque utiliza Leds blancos especialmente diseñados y patentados por Orphek de 20.000 ºK que emiten mucha más luz azul que los Leds blancos fabricados por Cree que utilizan otras marcas de la competencia.
  • Porque tiene una baja emisión en el rango de los 550-620 nm que es el que favorece la aparición de algas y cianobacterias.
  • Porque emite una franja ancha en el espectro rojo al contrario de otras marcas que usan Leds que solo emiten en los 640 y 660 nm.

Nota: Para acuarios de menos de 1 metro de largo está disponible la versión compacta de la pantalla Atlantik V4 que proporciona hasta 130 watios.

Nota: Para más información visitar www.orphek.com

Pantalla Orphek Atlantik V4 Compact

¡Pido perdón a aquellos que han leído este artículo hasta el final y que han comprobado que mi capacidad de síntesis deja mucho que desear!

A pesar de esto espero que hayan encontrado datos que les sirvan para conseguir la mejor iluminación para su acuario marino de arrecife.

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