Promienie świetlne w zbiornikach wodnych i akwariach

Promienie świetlne padające na powierzchnię wody ulegają częściowemu odbiciu.

Ilość docierającego światła zależy od odległości Słońca od powierzchni Ziemi – im mniejszy jest kąt padania, tym więcej promieni zostaje odbitych a przy kącie mniejszym niż 48,5° odbijają się wszystkie promienie (Kajak 2001).

Dawniej sądzono, że duży wpływ na ilość odbitych promieni ma falowanie powierzchni wody, jednak badania wykazały, że nawet przy bardzo silnym falowaniu ilość odbitych promieni nie przekracza 9%. Jako przyczynę tego zjawiska podaje się nasycenie fal pęcherzykami powietrza, które silnie zmętniają wodę i absorbują promienie słoneczne (Bernatowicz i Wolny, 1974).

Badania przeprowadzone na jeziorach Ameryki Północnej dowiodły, że nawet w bardzo czystej wodzie w jej przypowierzchniowej warstwie drastycznie maleje intensywność światła wraz z głębokością. (Birge i Juda, 1932). Dzieje się tak, ponieważ przypowierzchniowa warstwa wody absorbuje promienie cieplne o długiej fali, których energia jest przekształcana w energię cieplną a tej rośliny nie są w stanie wykorzystać do fotosyntezy.

Woda na poszczególne zakresy fal świetlnych działa wybiórczo. Wykazuje największą przepuszczalność dla promieni o mniejszych długościach fali (rzędu 470nm), – dlatego na większych głębokościach dominują fale zielononiebieskie. Najmniejsza przepuszczalność cechuje długofalowe promienie czerwone, absorbowane już w 90% w górnej, 1-metrowej warstwie wody (Bernatowicz i Wolny 1974).

Silnie pochłaniane jest tez promieniowanie podczerwone oraz promieniowanie o falach krótkich – ultrafioletowe i fioletowe (Kajak 2001). W zależności od stopnia przenikania światła masę wód można podzielić na 3 poziome warstwy: górna – dobrze naświetloną, środkową – warstwę cienia i dolną warstwę mroku.

Przenikające do wody promieniowanie jest pochłaniane w pierwszej kolejności przez zawieszone w niej cząsteczki i to one decydują o ekstynkcji (procencie promieniowania pochłoniętego w wodzie). Dodatkowo promienie są rozpraszane przez cząsteczki wody, co jednak powoduje niewielkie straty energii, a część rozproszonego światła – od 1 do 3 % wraca do atmosfery (Bernatowicz i Wolny 1974).

Oprócz zawieszonej w wodzie materii organicznej i nieorganicznej na warunki świetlne w zbiorniku wodnym ma też duży wpływ fitoplankton, którego liczebność może wahać się w zależności m.in. od ilości dostępnych związków odżywczych. Istnieje ścisła relacja pomiędzy liczebnością fitoplanktonu a natężeniem światła a w wyniku tego także liczebnością fitoplanktonu a liczebnością makrofitów, gdyż wszystkie te czynniki są ze sobą powiązane i
wzajemnie wpływają na siebie. W grę wchodzi tutaj przede wszystkim konkurencja o światło i substancje odżywcze.