1. Hoş geldiniz, Akvaryum Portalı ailesine katılım için kendinizi hazır hissediyorsanız üye olun.
    Yardım sayfasından forum kullanım desteği alın.

Mercanlar ve aydınlatma hakkında

Başlığı 'İleri Seviye Deniz Akvaryumu Konuları' kategorisinde Montimahir tarafından 15 Aralık 2017 başlatılmıştır.

  1. Montimahir

    Montimahir

    Mesajlar:
    6.931
    Yer:
    Bursa
    Aydınlatma konusu sağlıklı ve güzel bir resif akvaryumu için gereken önemli unsurlarlardan biridir. Bu makalede yıllardır tartışılan akvaryum efsanelerine, hobiciyi yanlış yönlendirebilen menkıbelere ve diğer bilgilere pratikte uygulayabileceğiniz faydalı tecrübeler eklemeye çalışacağız.

    Öncelikle ön bilgi olarak ışık şiddetini nasıl ve hangi birimlerde ölçtüğümüze bir bakalım. Forumlarda genel olarak verilen “watt/litre” tavsiyeleri, gelişen aydınlatma teknolojileri ile birlikte artık geçersiz ve yanlış önermeler arasında yer almaktadır.

    Aydınlatmanın bizi ilgilendiren kısmı, mercan dokusundaki zooxanthellae simbiyotik alglerin fotosentez kaabiliyetleridir. Bu konuda değerlendirilmesi gereken koşullardan en önemlisi ise herhangi bir mercana sağlanan PAR miktarıdır. PAR : “Fotosentez etkili ışınım” ‘ın kısaltmasıdır ve (µmol·m²·sec) olarak ölçülür.

    Bilindik “watt/litre” tavsiyeleri, tüm akvaryum geneline sağlanan toplam ışık miktarıdır, ancak ışık yoğunluğunun farklı noktalarda ciddi oranlarda değişebileceği göz ardı edilir. Tankta farklı bölgelerin düzenli şekilde yeterli ışık alıp alamadığını görebilmek için PAR ölçümü yapılmalıdır.

    PAR ölçümü akvaryumlar için tasarlanmış ışıkölçerler ile yapılabilir. En bilinen marka olarak “Apogee Quantum meter”, tam spektrum sensör (LED leri de doğru ölçebiliyor) seçeneği ile ülkemizde Teknik Grup tarafından satılmakta, yurtdışında satış fiyatı ise şu anda yaklaşık $490 dolar civarındadır.

    Yazının devamında ışık şiddetinden bahsederken (µmol·m²·sec) birimini kullanacağız.

    Tropik iklimlerde güneşli, bulutsuz ve açık havada;

    -Deniz seviyesindeki PAR miktarı 2000 (µmol·m²·sec),
    -Suyun 1 metre altında 1600 (µmol·m²·sec),
    -5 metre altında 950 (µmol·m²·sec),
    -10 metre altında 600 (µmol·m²·sec),
    -20 metre altında ise 300 (µmol·m²·sec) olarak ölçülmüştür.

    506209910.jpg

    Doğal mercan resiflerinde yukarıdaki şekilde ölçülen ve gördüğünüz üzere derine indikçe azalan ışık şiddetini evlerimizdeki tanklar ile karşılaştırmaya gelirsek…

    Akvaryumlarda yeterli ışık şiddetini belirleyen öncelikli faktör şüphesiz ki kullanılan ışık kaynağıdır (Metal Halide, T5, LED ve yeni trend Plazma). Gelmiş geçmiş en popüler aydınlatma olan MH lambalar üzerinden fikir sahibi olmaya çalışalım.

    Tabiki hepimiz öncelikle lambaların watt’ ına bakıyoruz. Önemli unsurlardan biri, ancak ışığın mercana ulaşmasını sağlayan veya bunu engelleyen başka unsurlar mevcut. Bunlar;

    -Lambanın Kelvin değeri,
    -Lambanın markası ve kalitesi,
    -Yansıtıcı(reflektör) tasarımı ve kalitesi,
    -Lamba ile su yüzeyi arasındaki mesafe,
    -Suyunuzun berraklığı,
    -Mercanın yükseklik olarak konumu,
    -Balast üreticisi ve kalitesi,
    -Su yüzeyindeki dalgalanma,

    şeklinde listelenebilir.

    Öncelikla armatür yüksekliği ile su yüzeyi arasındaki mesafenin etkisini ele alalım. Hepimizin bildiği gibi su ışığı özümser( sönümler). Ancak genelde 45-75cm yüksekliği olan çoğu akvaryumda mesafenin kısalığından dolayı çok az gerçekleşen bu özümseme dikkate alınmayabilir. Dolayısı ile önemli olan aslen ışık kaynağı ile mercan arasındaki mesafedir.

    Işığın Ters kare kanunu akvaryumlarda da geçerlidir, yani ışık yoğunluğu kaynaktan uzaklaştıkça zayıflar.

    250 watt, 10.000K, reflektörlü bir MH’ ı örneklersek; suyun 5cm altında sabit olan ışıkölçer ile sürekli ölçüm alırken, armatürü yavaş yavaş yukarı kaldırıyoruz. Armatür sensörden 12,5-37,5 cm arası uzaklaşırken PAR grafiği de uzaklığa bağlı olarak değişiyor.

    -Lamba sudan 12,5 cm yukarıdayken, suyun 5 cm altındaki ışık şiddeti, merkezde 1070 (µmol·m²·sec),
    -Mesafe 10cm yukarı çekildiğinde ise aynı ölçüm 520 (µmol·m²·sec) ‘ ye düşüyor.

    Distance-V.-Irradiance.jpg

    Başta verdiğimiz doğal resif değerlerine oranlarsanız, bu 10cm’ lik mesafe sizi 4 metreden bir anda 14 metre derinliğe indiriyor. Bu çok ciddi bir değişim. Dolayısı ile burada armatür yüksekliğinin önemli unsurlardan biri olduğunu görmüş oluyoruz.

    Tabiki bu değişim lambanın tam altında gerçekleşiyor, bir de 120 cm’ lik bir tankta yatayda farklı konumlandırılan mercanlar üzerindeki etkisine tek tek bakmak lazım.

    Bu sefer, iki adet 250w, 10000K Mh ile aydınlatılan, 120x60x60cm ölçülerinde bir tankta yatayda ölçüler alınıyor. Lambalar sudan 20cm yukarıda, 32,5cm mesafe ile tankın ön kısmına bakacak şekilde asılıyor ve yapılan ölçümlerde ortaya aşağıdaki gibi bir grafik çıkıyor.

    light-spread-diagram.jpg

    Bu grafik bize, mercan yerleşiminde ışık kaynağına olan yatay mesafeyi de en az yükseklik kadar dikkate almamız gerektiğini veya tankın taban ölçülerine uygun sayıda ışık kaynağı kullanmamız gerektiğini net bir şekilde anlatıyor.

    Sağ taraftaki lambaya bakarsanız, hemen altında su yüzeyindeki yoğunluk 1100 (µmol·m²·sec) iken, 10cm sağında 550(µmol·m²·sec)’ ye düşüyor. Merkezden uzaklaştıkça yine ciddi bir düşüş söz konusu, sadece bu veri bile T5 armatürlerin neden halen en çok kullanılan ve verim alınan lamba olduğunu açıklıyor gibi. Çünkü Mh ve LED ‘lere kıyasla, tanka uygun ölçülerde T5 armatürlerde ışık şiddeti homojen olduğundan bu grafik anlamını yitiriyor(Yine de bkz.T5 lamba sıralaması). MH ve LED uygulamalarında ise; uygun yansıtıcı, lens seçimi, lamba sayısı, dizilimi burada önemli bir unsur olarak karşımıza çıkıyor.

    Ekran-Alıntısı.jpg

    smok08.jpg

    Gelelim Kelvin–Işık şiddeti ilişkisine…
    Kelvin değeri, ışığın renk sıcaklığıdır. Kelvin değeri yükseldikçe spektrumun mavi kısmı baskınlaşırken, azaldıkça kırmızı kısmı hâkim olur. Yüksek Kelvinli lambaların daha az ışık verdiği önermesi doğrudur. Üçü de de aynı watt olan lambaların parlaklık sıralaması; 10000K>14000K>20000 şeklinde gider.

    Karşılaştırmaya gelirsek; elimizde 250 watt, 6 ay kullanılmış, aynı sürelerde kullanılmış, aynı reflektörlere sahip ve sudan 22,5cm yükseklikte asılmış 10000K ve 14000K olsun.

    Sudan 5 cm aşağıdan yapılan ölçümlerde iki lamba arasındaki fark %35 civarındadır.

    -10000K----515 (µmol·m²·sec),
    -14000K----320 (µmol·m²·sec),

    Farklı balast ve lamba üreticileri arasında yapılan karşılaştırmalarda da bu fark yine %25 civarlarında çıkmaktadır.

    Portalda daha önceki aydınlatma yazılarımızda mavi spektrumun emilmeden suyun daha derinine inebildiğini, dolayısı ile yüksek kelvinli (mavi) ışık kullanılmasının daha verimli ve doğru olduğunu okumuştuk diyeceksiniz. Evet, doğal resiflerde bu veri halen geçerli, ancak bizim 45-75 cm yükseklikte tanklarımız doğadaki sığ lagünlerin taklidi olmaktan öteye geçmiyorlar. Dolayısı ile bu iki lamba arasındaki %35 lik farkın aslında ciddi önemi var.

    Mavi mi beyaz mı? Yunus mu Hızır mı? İşte bu konudaki teoriler.

    -Herhangi bir mercanın doyum noktasına ulaşana kadar ki fotosentez hızı, ışığın şiddeti ile doğru orantılıdır. Dolayısı ile 10.000K bir lamba 14.000K’ e oranla daha hızlı büyüme sağlar.

    Editör notu: Yalnız burada bir şeyin araştırılması gerekir, daha yoğun ışık doyum noktasına daha kısa sürede ulaştırırsa mercan zaten fotosentezi otomatik olarak durdurmaz mı? Dolayısı ile tatlı noktaya daha uzun vadede ulaşmak daha fazla büyüme sağlamaz mı? Bu konuda şu linki tekrar okumak gerekebilir.

    http://www.akvaryumportali.com/threads/dana-riddle-dan-tavsiyeler.27729/#post-432610

    -Mercanların adaptasyon kabiliyetleri mükemmeldir (boşuna milyonlarca yıl yaşamıyorlar). Zooxanthellae’ ların doğada en fazla mavi spektrumdan faydalandıkları doğrudur, ancak 10000K lambadan aldıkları mavi ışık zaten doğada aldıklarının 4-5 katıdır. Bu nedenle 10000K’ da hali hazırda fazlasıyla mavi spektrum bulunmaktadır.

    -Ayrıca Mh kullananların favorisi 20000K Radium lambalar doğadakinden 8-12 kat fazla 454nm ışınımı da yapmaktadır.

    Ancak kullandığımız lambaların spektrum verilerindeki ciddi farklılıklar mercanların adaptasyon yeteneği sayesinde hoş görülebilir. Yani hemen gidip Radium’ larınızı değiştirmenize gerek yok :)

    -Mercanlar dokularında farklı spektrum aralıklarına uyumlu zooxanthellae’ ler barındırabilirler ve bunların miktarını ayarlayabilirler.

    -Ayrıca zooxanthellae’ ler değişik dalgaboylarından faydalanmak için çeşitli enzimler kullanarak ışık emilimi yapan pigment içeriklerinde değişikliğe gidebilirler.

    -Bir mercanı zamanla 15 metreden 10 metreye çıkarttığınızda yeni ışık ortamına uyum sağlamak için ; klorofil a, klorofil c2 ve peridinin içeren ışık emilim pigment sayısının ve bu pigmentlerin soğurduğu spektrumun farklılaştığını gözlemleyebilirsiniz.

    Özetle aslında mercanlar aydınlatma seçimi konusunda bu yetenekleri ile hobicilere ciddi kolaylıklar sunmaktadır.

    Mercan belgesellerinde ışık konusunda dikkatinizi çeken su altındaki lens etkilerinden de bahsedelim. Dalgaların ışığı bir lens gibi odaklayarak sanki mercanın üzerinde bir spot fener gibi ışık huzmeleri gezdirdiğini fark etmişsinizdir.

    2.jpg

    Bu huzmeler saniyelik kısa sürelerde mercana ulaşan ışık şiddetini iki katına çıkarabilmektedir. Bu huzmeleri akvaryumlarımızda da Mh ve LED (özellikle Kessil) kullanırken (su yüzeyi akıntınız da elverişli ise) gözlemleyebilirsiniz. T5 kullanımında ise bu etki kaybolur.

    fts_feb_13_2014.jpg

    Şimdiye kadar akvaryumlarımızdaki ışık şiddetini etkileyen unsurların aydınlatma ile alakalı detaylarını özetlemeye çalıştık. Şimdi bunu mercanlar üzerinde nasıl uygulayabileceğimizi görelim.

    Bilim insanları sağ olsunlar mercanlar üzerinde çalışarak bizim için önemli veriler elde etmişler. Bunlar;

    Denkleme ve denge noktaları (compensation): Mercanın yaşaması için gereken minimum ışık miktarı, aynı zamanda mercandaki zooxanthellae tarafından üretilen oksijenin, tüketime eşit olduğu noktalar.

    Doyum noktası (saturation) : Fotosentez oranının maksimuma ulaşmasıdır ki bu noktadan sonra daha fazla ışığa ihtiyaç kalmamaktadır.

    Işıl engelleme (photoinhibition) : Çok kuvvetli gelen ışık mercana zarar vermeye başlar ve fotosentez kapatılır.

    rate.jpg

    Bu verileri kullanarak artık aydınlatma seçimi ve mercan yerleşimi konusunda daha bilinçli tercihlerde bulunabiliyoruz. Ayrıca Işıl engelleme dediğimiz “mercanın yakmak” tecrübesinin de akvaryum koşullarında ne kadar kolay gerçekleşebileceğini de göz ardı etmememiz gerekir.

    Veriler tam olmasa da enteresan bilgiler içeriyor. Tablodaki türler birbirinden farklı doyum noktarına sahipler ve önceden bahsettiğimiz adaptasyon yeteneklerinden dolayı farklı derinlikte yaşasalardı muhtemelen bu veriler değişecekti.

    Coral-light-requirements.jpg

    Ekran-Alıntısı.jpg

    Buna rağmen genel ortalamaya bakarsak, çoğu mercanın doyum noktası 350 (µmol·m²·sec)’ yi nadiren geçmektedir. Bazı türler için bu değerin de baya altında kalmaktadır. Bu Dana Riddle’ ın önceden portalda paylaşılan konusu ile uyum gösteriyor.

    Doyum noktasını geçtiğiniz sürede fazla ışığın mercana bir faydası kalmamaktadır. Fotosentez oranı artmamakta, büyüme sağlanmamakta ışıl engelleme başladığı anda ters etki göstermektedir.

    Tank içindeki akıntı arttırılarak doyum noktası bazı üst limitlere kadar zorlanabilmektedir.

    Fazla ışıktan dolayı mercanda Işıl engelleme başlaması her zaman mercanın ölmesi ile sonuçlanmayabilir. Fazla ışığa gösterilen tepkiler veya adaptasyon sırasında; polip kapatma ve zooxanthellae boşaltımı görülebilir. Eğer sürece müdahil olunmazsa ve mercan artık dayanamayacak duruma gelirse ölüm kaçınılmazdır.

    Bu bilgiler doğrultusunda, hobicilerin tanklarını projelendirme aşamasında temel konulardan biri olan aydınlatma seçimi ve sonrasında mercan yerleşimi uygulamalarına daha bilinçli yaklaşacaklarını ümit ediyoruz. Keyifli hobiler.

    Referanslar: Fossa and Nilsen. The Modern Coral Reef Aquarium. Vol. 1 Sanjay Joshi. Underwater Light Field and it’s Comparison to Metal Halide Lighting Dana Riddle. How Much Light?! Analyses of Selected Shallow Water Invertebrates’ Light Requirements Dana Riddle. Lighting the Reef Aquarium Dana Riddle. Technical and comparison data on various light bulbs used in aquarium lighting applications

    Reefworks.co.uk sitesinden izin alınarak çevrilmiştir.


    https://reefworks.co.uk/articles/lighting-in-the-reef-aquarium/

    http://www.advancedaquarist.com/2014/11/aafeature
     
    Düzenleme: 18 Aralık 2017
    Sinan09, cystein, mekatronik ve diğer 10 kişi bunu beğendi.
  2. Collector

    Collector

    Mesajlar:
    218
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Yağız
    çok güzel bir makale olmuş elinize sağlık
     
  3. Okurt

    Okurt

    Mesajlar:
    2.308
    Yer:
    Balıkesir
    Çok güzel bilgiler Mahir, tebrik ederim. Makalelerin, derleme ve çevirilerin foruma çok kalite katıyor.
     
  4. Rubbertooth

    Rubbertooth

    Mesajlar:
    733
    Yer:
    İstanbul
    Beynim yandı
     
  5. Sena

    Sena

    Mesajlar:
    273
    Yer:
    İstanbul
    İsim:
    Sena
    Elinize sağlık.

    Tam 10k mh ampul alacakken 20k almış olmak canımı sıktı :)
     

Sayfayı Paylaş