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Iluminación en un Acuario de Arrecife - Definición y diferencia entre el PAR, PUR, PPF y Grados Kelvin en la escala de iluminación.

Espectro Luminoso entre 360 y 780 NanómetrosPAR y PUR son siglas en Inglés de escalas de mediciones utilizadas en botánica, biología y otras ciencias para determinar la eficiencia de la luz en el proceso de la fotosíntesis. A diferencia del lumen y lux en donde la escala mide la intensidad de la luz perceptible por el ojo humano, el PAR y PUR son mediciones del espectro utilizable en la fotosíntesis (400~700nm), para cuantificar la cantidad de energía que una fuente pueda emitir en un lapso de tiempo determinado sobre un superficie determinada.

PAR (Photosynthetically Active Radiation)
El PAR o Radiación Fotosintéticamente Activa es una escala de medición objetiva para determinar la cantidad de energía radiante o fotones activos en el proceso de la fotosíntesis, la longitud de onda que se toma en cuenta para esta medición está comprendida entre los 400 y 700 nanómetros y en ella está contenida el espectro azul, verde, amarillo y rojo + sus variaciones entre cada tono. La cantidad de energía utilizable generada por la fuente es expresada en micromoles de fotones/m2/s.

PAR/Vatio
Cuando se hace referencia a la cantidad de energía radiante podemos expresar las cifras en forma de PAR, pero cuando hablamos de eficiencia tenemos que tomar en consideración la cantidad de energía que esta fuente necesita para generar dicha cantidad de fotones o PAR y ahí entra en la ecuación la electricidad. Vatio es la unidad de energía emitida o consumida por una fuente de iluminación y 1 vatio es igual a 1 joule x segundo. Una bombilla incandescente de 100 Vatios consume 100 Joules x segundo, pero genera tan solo 6 Joules en forma de PAR, y el resto se de la energía se trasfiere al aire en forma de calor. Las bombillas de descargas de alta intensidad como el Sodio o Metal Halógeno pueden convertir el 30% o 40% de la energía eléctrica en luz utilizable para la fotosíntesis o PAR, y por eso son más eficientes en comparación a las bombillas incandescentes. La eficiencia en la producción de PAR no tiene ningún nombre o término específico, pero se puede expresar en esta fórmula = vatios/metro cuadrado o w/m2/s.

Absorción del Espectro Luminoso en la FotosíntesisPUR (Photosynthetically Usable Radiation)
El PUR es una escala de medición más selecta del espectro luminoso y solamente toma en cuenta las porciones azules y rojas que interviene en la fotosíntesis y la floración, para ser más específico el PUR mide las longitudes de ondas comprendida entre 400-550nm y 620-700nm. El PUR hace énfasis en ciertos picos del espectro azul y rojo, y en la botánica se debate la efectividad de esta escala de medición porque los pigmentos y proteínas contenidas en plantas y microalgas influyen en el proceso de absorción, otro factor que se disputa es el la cantidad de energía radiante disponible en un medio inmerso, el cual es indeterminable en el caso del espectro rojo debido a su escaso poder de penetración. Se argumenta que sin saber el pigmento complementario en la planta y la energía radiante disponible no se puede determinar la cantidad de energía absorbida. En el caso de las zooxantelas los mismos argumentos podrían ser planteados, y se podría argumentar también la excesiva importancia que esta escala le da al espectro rojo, que si bien es importante para la floración en las plantas, en un acuario de arrecife es nula su utilidad en ese sentido y su exceso puede ser contraproducente porque podría ocasionar la expulsión de pigmentos en las zooxantelas.

PPF (Photosynthetic Photon Flux)
El PPF es una escala utilizada en botánica, meteorología y oceanografía para medir la energía solar. El PPF es muy similar al PAR ya que ambos cuantifican la cantidad de fotones que puedan ser proyectados contra una superficie en un lapso determinado de tiempo, pero a diferencia del PAR, el PPF toma en cuenta todas las irradiaciones que puedan alcanzar la superficie de la tierra y no tan solo aquellos contenidos entre los 400 y 700 nanómetros. En resumen podemos decir que la diferencia entre el PPF y el PAR está en que la primera toma en cuenta las irradiaciones solares que puedan atravesar la atmósfera terrestre para medir su impacto ambiental, mientras que la segunda tiene como objetivo la medición de la eficiencia que pueda tener de una fuente de iluminación en el proceso de la fotosíntesis.

K - Grados Kelvin - (Temperatura del Color)
Grados Kelvin o Temperatura del ColorEs una unidad del Sistema Internacional de Medidas para indicar la tonalidad de la luz. Esta escala esta basada en una ley de la termodinámica en donde un cuerpo de color negro puede emitir luz a medida que se caliente. Para ilustrar este mecanismo vamos a tomar como ejemplo el filamento o resistencia de una bombilla incandescente el cual es oscuro cuando está frío y emite luz al calentarse. El color del filamento es rojizo inicialmente pero al incrementar la temperatura se volverá naranja y después amarillenta, si logramos aumentar su temperatura sin que se queme la resistencia su tonalidad será cada vez menos amarillenta y su luz llegará a ser blanca, y si aumentamos aún más su temperatura el blanco adquirirá un tono azulado, y el azul será más intenso a medida que la temperatura aumente. Este comportamiento en la materia se denomina "Temperatura del Color" y estos tonos son los que indican los Grados Kelvin en los formatos que se identifican con esta escala. Las clorofilas absorben longitudes de ondas comprendidas entre 400 y 700 nanómetros, y una fuente de iluminación con una temperatura de 6.400 grados Kelvin (6.400K) tiene el balance óptimo en esta escala del espectro, y por eso es la opción preferida para acuarios de plantas. En los acuarios la mayoría de los organismos fotosintéticos pueden ser mantenidos entre 6.400 ~ 14.000 grados Kelvin, y los formatos de 20.000K pueden ser usados para acuarios de mayor altura con especies colectadas a mayor profundidad, pero su rendimiento en PAR es menor.
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