Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

Ánh sáng cho hồ cá

NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG

Không ít những người nuôi cá cảnh trong chúng ta đã đôi lần tự hỏi bản chất của ánh sáng ảnh hưởng tới hồ cá như thế nào ? Tại sao chúng ta cứ theo đuổi chạy đua với các thiết bị chiếu sáng ?

Trong ngành công nghiệp cá cảnh, rất nhiều kinh nghiệm được kết thành trong những sản phẩm được cung cấp cho chúng ta. Đó là vấn đề mang tính hai mặt. Số lượng và chất lượng của ánh sáng dành cho bể cá nước ngọt hay cá cảnh biển đã được cải thiện rất nhiều trong những năm gần đây. Thông thường nhất chất lượng được đánh giá bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời làm tiêu chuẩn. Có nhiều sản phẩm được đánh giá ở mức chấp nhận được. Chúng tôi đã xem tất cả những biểu đồ, đồ thị và những đánh giá theo quang phổ để so sánh giữa những gì mà chúng ta có thể sản xuất và những gì mặt trời sản sinh. Những gì mặt trời sản sinh ra thuộc về tự nhiên còn những gì chúng ra sản xuất đó là nhân tạo. Cả hai đều có những chùm photon mà có đặt trưng là những khối vật chất và vật chất đi với tốc độ rất nhanh. Thông thường chúng tôi muốn nói đến năng lượng của ánh sáng từ góc độ những thuật ngữ như là bước sóng và quang phổ.

Rõ ràng là chúng ta có thể tái sản xuất ánh sáng mặt trời để duy trì bộ máy sinh học trong bể cá. Tuy nhiên, chúng ta vẫn gặp những rắc rối trong nghề nông nghiệp mà nguyên nhân có thể là do nguồn cung và sự quản lý năng lượng. Ánh sáng cũng giống như những loại bức xạ điện từ khác, là kết quả của sự tích điện gia tốc hoặc của phản ứng tổng hợp hay phân rã của hạt nhân. Trong các phản ứng hạt nhân, một hạt photon được sản sinh ra giống như các sản phẩm thành phần nguyên tố khác của phản ứng. Tuy nhiên, ngoại trừ ánh sáng của mặt trời và các vì sao, ánh sáng thường là kết quả của sự thay đổi trong cấu trúc của điện tích electron của nguyên tử khi chúng hấp thụ và nạp năng lượng trở lại. Trong tất cả các trường hợp, từ khóa ở đây là năng lượng. Ánh sáng là sự vận chuyển năng lượng.

Đây là một trong những cách mà khái niệm trao đổi chất phù hợp với nghi thức của nghề nông. Trao đổi chất là tổng tất cả các phản ứng hóa học trong tế bào sống mà được sử dụng cho việc sản sinh những vật chất có lợi và tổng hợp các chất cấu thành tế bào. Trong tự nhiên, nguồn năng lượng thiết yếu và cơ bản ban đầu của cơ thể sống đến từ mặt trời. Với những bể cá của mình, chúng tôi sử dụng một nguồn năng lượng bức xạ điện từ thích hợp khác. Năng lượng được mang đến trong từng tia sáng và bị chất diệp lục giữ lại. Chất diệp lục có trong tế bào của các loài thực vật màu xanh và tích tụ lại như một nguồn năng lượng hóa học trong các loại thực phẩm khác nhau. Nếu không có mặt trời thì cũng không tồn tại sự sống trên hành tinh này. Hầu hết các phản ứng năng lượng trong tế bào được xúc tác bằng những phân tử protein phức tạp, được gọi là các enzyme, chúng có thể làm tăng tốc các phản ứng này lên từ hàng trăm cho tới hàng triệu lần. Một số loại enzyme còn phản ứng với ánh sáng.

Tuy nhiên, hãy nhớ một điều rằng quá trình liên tục sản sinh ra nguồn năng lượng trong các cơ thể sống đến từ mặt trời (tự nhiên). Dễ thấy rằng các loại ánh sáng rất quan trọng đối với việc sản sinh và tận dụng nguồn năng lượng của các tế bào theo những cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Hãy tiếp cận gần hơn để hiểu rõ hơn về các khái niệm năng lượng mà từ đó kiểm soát sự cân bằng trong bể cá. Để thực hiện điều này, chúng tôi tập trung vào lĩnh vực quang học.

Trong các thuật ngữ đơn giản nhất, khái niệm quang học thường được định nghĩa là một nhánh của ngành vật lý nhằm tìm hiểu sự hòa nhập của ánh sáng với môi trường trung gian chứa nó khi nó được lan truyền trong môi trường đó. Đối với bể san hô, điều này liên quan đến thời điểm ánh sáng tỏa ra từ các bóng đèn (nhân tạo), khoảng cách nó đi qua không khí, các hiệu ứng tác động lên bề mặt nước, khi xuyên qua nước, tác động với tất cả những gì có trong đó bao gồm cả nước và cuối cùng là tác động tới tế bào sống.

Trong thực tế, khi phân tích năng lượng, quang học bao gồm cả mặt sinh học của phản ứng với màng tế bào, tế bào chất, các ty lạp và xitocrom và tất cả các enzyme của chúng. Những gì trông giống như một quá trình phân rã liên tục thực chất lại là một hành trình dài và gồm nhiều phản ứng tương tác lẫn nhau. Tất cả các khía cạnh của cuộc hành trình đều quan trọng. Bởi về cơ bản nó ảnh hưởng đến sức khỏe của tế bào và khả năng tái sản xuất. Từ tầm vi mô cho tới vĩ mô, điều này sẽ quyết định tới cân bằng của hệ sinh thái mà bạn đang cố gắng duy trì.

Khi xem xét con đường mà năng lượng ánh sáng (các photon) phải trải qua, rất nhiều vấn đề cần được nghiên cứu đến. Năng lượng mà các photon mang theo nằm từ thấp đến cao và nằm trong khoảng mà chúng ta có thể nhìn thấy được thường được gọi là tia sáng có thể nhìn thấy được, có quang phổ lần lượt từ đỏ tới tím. Các chùm photon mang năng lượng thấp bị ảnh hưởng trước tiên khi tác động với các lực khác và đặc biệt là vật chất khác. Dạng quang phổ mà chúng ta có thể quan sát được đầu tiên sẽ là phần màu đỏ. Tôi nghĩ rằng tất cả chúng ta đều có thể nhận thấy được rằng ánh sáng đỏ bị hấp thu trong nước nhanh hơn các bước sóng ánh sáng khác của quang phổ.

Do đó dễ có thể nhận thấy rằng càng có nhiều vật cản giữa nguồn sáng và điểm cần chiếu sáng – tế bào, việc có đạt được nguồn năng lượng thiết yếu hay không càng bị ảnh hưởng. Do vật chất mà các phonton trong ánh sáng mang theo cực kỳ nhỏ là lý do mà tất cả các chất bao gồm nước đều có thể truyền các photon này đi. Về việc như thế nào, tại sao và bao nhiêu đã là chủ đề của vô số các quyển sách vật lý. Tôi không có ý định để mở rộng một chủ đề lớn như thế ở đây do đó chúng ta sẽ chuyển ngay sang vai trò của năng lượng và con đường hình thành chúng.

Hãy quay lại với con đường mà năng lượng phải đi theo và xem những gì làm chệch hướng của ánh sáng và làm nó cụt đường. Đầu tiên là không khí phía trên mặt nước. Khoảng cách là khá ngắn và ít vật cản trừ khi có nhiều sóng trên bề mặt tạo ra bọt. Thông thường thì đó không phải là trở ngại. Do đó rất ít khả năng các chùm photon có thể phản ứng với các nguyên tố khác ngoài nguyên tố thông thường của không khí. Đó là một quãng đường ngắn và mở.

Tiếp theo là mặt tiếp xúc của bề mặt nước và mặt không khí. Ở đây, sự lay động của mặt nước, lớp màng và bong bóng trên mặt nước đều có ảnh hưởng. Mức độ ảnh hưởng đó như thế nào sẽ cần phải được đo đạc. Nếu bạn có một hệ thống có tất cả những trở ngại trên với ánh sáng thì ánh sáng có thể sẽ bị mất đi khi bị làm chệch hướng và hấp thụ ở điểm cụt. Rung động của mặt nước sẽ làm phân tán ánh sáng và làm cho nó bị hấp thụ ở đâu đó (bị chệch hướng). Lớp màng trên bề mặt sẽ hấp thụ một phần năng lượng ánh sáng (điểm cụt). Tất cả những bong bóng nhỏ sẽ làm phân tán ánh sáng và một vài chất cặn bám chặt những bong bóng đó sẽ hấp thụ năng lượng ánh sáng (làm chệch hướng và gặp điểm cụt). Những hệ quả của việc hấp thụ và phân tán ánh sáng sẽ loại bỏ một lượng ánh sáng đáng kể, làm cho ít năng lượng ánh sáng đến được với điểm đích – nơi diễn ra sự trao đổi chất hơn.

Trang: 1 2

Tin liên quan