Peixes Ornamentais em Aquário

Iluminação em Aquários Plantados: 21 Conceitos

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Texto

Para facilitar um pouco a compreensão dos textos sobre iluminação em aquários precisamos conhecer alguns conceitos básicos:

1º) LUZ - É uma radiação eletromagnética que produz percepção visual.

As plantas fazem uso da luz como energia para a síntese de glicose a partir do CO2 + água. Sem luz não ocorre a fotossíntese! Portanto de nada adianta encher o aquário de fertilizantes e CO2 sem disponibilizar iluminação adequada para as plantas.

GÁS CARBÔNICO (CO2) + ÁGUA (H2O) + LUZ ==> GLICOSE (CH2O) + OXIGÊNIO (O2) + ÁGUA (H2O)

2º) ESPECTRO VISÍVEL - É uma faixa de radiação eletromagnética, visível ao olho humano com comprimento de onda entre 380 a 780 nanômetros (1 nm = 10-9 m).

Conforme o comprimento de onda o olho humano percebe cada freqüência como uma cor diferente.

VioletaAzulVerdeAmareloLaranjaVermelho
380 nm <--> 450 nm <--> 500 nm <--> 570 nm <--> 600 nm <--> 640 nm <--> 780 nm

O olho humano tem maior sensibilidade, em termos de intensidade, na faixa do verde (500 a 560 nm) e amarelo (560 a 600 nm). No processo da fotossíntese as clorofilas das plantas absorvem a luz com maior intensidade nas faixas no azul (430 a 470 nm), laranja (600 a 640 nm) e vermelho (640 a 780 nm). Entretanto, vale ressaltar que o processo fotossintetizante não é regido unicamente pelas clorofilas, sendo influenciado também por outros pigmentos acessórios que absorvem de forma mais eficiente algumas radiações, posteriormente transferindo esta energia para as clorofilas. Os pigmentos licopenos e carotenos são muito eficientes com as radiações de picos azuis, e as ficoeritrinas e ficoxantinas tem suas absorções próximas às das clorofilas. É importante observar que, apesar da maior absorção da luz azul, há maior resposta fotossintetizante à luz vermelha; este fato se deve a um complexo processo de transferência da energia absorvida, dada a maior instabilidade da clorofila frente aos altos estados de excitação energética que são proporcionados pela luz azul.

O espectro luminoso de uma lâmpada é uma caracterização da intensidade relativa de luz que ela emite para cada comprimento de onda nesta faixa. As lâmpadas para horticultura (Aquaglo, Grolux, Nutrigrow, Aquarilux...) têm seus espectros intensificados nestas cores favoráveis referidas acima.

Além da ação fotossintetizante dos picos azuis e vermelhos, a proporção dos diversos picos que compõem o espectro luminoso final irá atuar em diversos outros processos metabólicos das plantas, que vão de um crescimento horizontal (expansão foliar) ou vertical (estiolamento) até formação de reservas (tubérculos), floração ou dormência da planta. A este conjunto de processos denomina-se fotomorfogênese.

3º) POTÊNCIA CONSUMIDA - é a energia elétrica por unidade de tempo consumida por uma lâmpada, geralmente expressa em Watts (W).

4º) FLUXO LUMINOSO - é a quantidade de luz emitida por lâmpada, geralmente expressa em lúmens (lm).

Para aquários plantados seria aconselhável uma proporção mínima em torno de 30 - 60 lúmens por litro de água do aquário (volume bruto).

Iluminação(lm/L)
Baixa/Fraca<25
Média/Moderada25-55
Forte/Clara55-90
Muito Forte/Intensa>90

5º) EFICIÊNCIA ENERGÉTICA - é o rendimento em termos da quantidade de luz emitida por unidade de potência consumida pela lâmpada, expressa em lúmens por Watt (lm/W).

LÂMPADAlm/W
Incadescente10 a 20
Halogênica18 a 30
Fluorescente p/Horticultura18 a 30
Fluorescente compacta50 a 85
Fluorescente NO50 a 85
Fluorescente HO60 a 85
Fluorescente VHO75 a 90
HQI80 a 100

Então quer dizer que as lâmpadas para horticultura iluminam mal? Não, em absoluto! Estas lâmpadas foram desenvolvidas propositalmente assim...seu baixo índice de eficiência energética total se deve ao fato de que estas lâmpadas foram projetadas de modo a filtrar e converter parte dos outros espectros, emitindo um espectro com maior predominância nos picos de maior atuação fotossintetizante (radiações azuis, laranjas e vermelhas). No final das contas a eficiência energética nos espectros fotossintetizantes é muito maior que nas demais lâmpadas.

6º) ILUMINÂNCIA - é a quantidade de luz que incide por unidade de tempo sobre uma determinada superfície, geralmente expressa em lux (lx) e medida através de luxímetros.

Como o meio aquático apresenta variáveis índices de depreciação, além da perda pela reflexão na película superficial da água, cada planta - até mesmo cada folha - pode receber uma iluminância diferente, sendo portanto muito difícil estabelecer uma iluminância exata em um aquário. Mas este seria o método mais eficiente para nos certificarmos da correta iluminação das plantas.

Iluminação(lux)
Baixa/Fraca<500
Média/Moderada500-1000
Forte/Clara1000-1500
Muito Forte/Intensa>1500

7º) TEMPERATURA DE COR - objetos muito quentes, como filamentos de lâmpadas incandescentes, brasas, tochas, altos fornos e estrelas, emitem luz com espectros bastante específicos e independentes do material que são feitos, portanto pode-se fazer uma equivalência direta entre a tonalidade da cor emitida com a temperatura do objeto, geralmente expressa em Kelvin (K).

  • Lâmpadas com temperatura de cor em torno de 2700 K têm aparência amarelada e passam a sensação visual de 'quentes' apesar da temperatura menor.
  • Lâmpadas com temperatura de cor em torno de 5500 K têm aparência branco-amarelada.
  • Lâmpadas com temperatura de cor acima de 6500 K têm aparência branco-azulada e passam a sensação visual de 'frias' apesar da temperatura ser maior.

A luz natural do nosso Sol, em céu aberto e ao meio dia, tem temperatura de cor em torno de 5400-5500 K. Portanto, para imitar a luz solar natural a temperatura de cor para aquários plantados deve ser algo em torno de 5200 a 6500 K. Usar lâmpadas abaixo ou acima destes valores é uma questão de gosto pessoal do aquarista por um visual mais amarelado ou azulado do aquário.

Muitas lâmpadas não têm o objetivo de reproduzir com fidelidade a tonalidade natural equivalente a um objeto quente. Por exemplo, não é possível classificar a temperatura de cor para as lâmpadas de horticultura, como erroneamente vem estampada na embalagem de algumas destas lâmpadas (18000 K?). Pense bem, se realmente estas lâmpadas tivessem temperaturas de cor em 10000 ou 18000K deveriam apresentar luz intensamente azulada. Acredito que tenha ocorrido um erro de interpretação pois o valor 1800 K seria o mais adequado à coloração rosada destas lâmpadas.

8º) ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DA COR (IRC) - este índice mede a correspondência entre a cor real de uma superfície vista quando iluminada pelo sol do meio dia, e a sua aparência frente a uma determinada fonte de luz artificial (lâmpada).

A luz natural do sol em céu aberto ao meio dia tem IRC igual a 100, com total fidelidade e precisão na percepção das cores. As lâmpadas para horticultura e coloridas (como as azuis e actínicas) costumam apresentar baixos IRC (55-75), enquanto as incandescentes (91-93), as fluorescentes Power-glo, 10000 K e algumas Luz-do-Dia (85-90) e HQI 5000-6000 K (89-95) têm bons a excelentes IRC.

A aplicação do IRC em aquários ficaria mais pelo lado estético, que também é muito importante. Afinal de contas a maioria absoluta dos aquários tem por função principal a apreciação visual. Um aquário com pelo menos uma lâmpada de alto CRI proporciona um visual bem mais agradável aos olhos do apreciador, com excelente noção de cores e profundidade.

9º) LUMINÂNCIA - é a intensidade luminosa refletida por uma superfície e que acaba captada pelos olhos do observador, geralmente medida em candelas por metro quadrado (cd/m2).

10º) INTENSIDADE LUMINOSA - é a quantidade de luz emitida de uma superfície-fonte (lâmpada) num ângulo muito fechado, numa determinada direção (em candelas - cd)

As lâmpadas fluorescentes têm aproximadamente a mesma eficiência energética das HQI's, com a vantagem do menor preço, mas tem seu uso limitado a aquários com até 60 cm de altura, pois acima disto a sua intensidade luminosa não seria suficiente para atingir satisfatoriamente as plantas ao nível do substrato.

LÂMPADA(lm/cm2)
Incandescente1 - 4
Halogênica2 - 5
Fluorescente p/Horticultura2 - 5
Fluorescente HO7,5 - 15
Fluorescente compacta15 - 25
Fluorescente VHO35 - 50
HQI250 - 600

Portanto uma lâmpada HQI emite um feixe luminoso mais concentrado revertendo em maior poder de penetração da luz na água.

11º) RADIAÇÃO FOTOSSINTETICAMENTE ATIVA (PAR, do inglês Photosynthetically Active Radiation) - é fração da radiação luminosa total que de fato tem atuação no processo de fotossíntese das plantas.

Apesar de ser uma realidade distante do hobbista comum, pelo elevadíssimo custo, os aparelhos sensores PAR são poderosas ferramentas que já há algum tempo vêm sendo empregadas por grandes agricultores e instituições de pesquisa.

12º) PERDA LUMINOSA no meio aquático - A água age como um filtro para a luz. Quando luz a atravessa ela é seletivamente absorvida e refletida pela água, o que reduz a intensidade luminosa total conforme a profundidade da coluna d’água, alterando também o seu espectro e tonalidade.

A capacidade de penetração da luz através da água é 1/2000 do que através do ar. Chamamos esta perda de "Atenuação ou Extinção da Luz". Diversos outros fatores irão influir negativamente na penetração do fluxo luminoso na água:

  • Reflexão e Absorção pela tampa de vidro (aproximadamente 7 a 9%). Aquários plantados não devem ter tampas de vidro entre as lâmpadas e a água.
  • Reflexão no espelho d’água
  • Absorção e Reflexões por impurezas na água e obstáculos
  • As lâmpadas HQIs são as que possuem melhor coeficiente de penetração na água seguidas pelas fluorescentes VHO e compactas .
  • A perda luminosa em água limpa se dá primeiro pelas cores menos energéticas do espectro, começando pelo vermelho, sendo que o azul e violeta são as últimas cores a atingirem águas mais profundas.

13º FOTOPERÍODO - É o tempo e regularidade da iluminação, expresso em horas por dia (h/dia).

Dentro da região dos trópicos onde vivem a maioria das plantas aquáticas, do nascer ao por do sol temos aproximadamente 10 a 12 horas de luz natural, com intensidade luminosa variando conforme a posição do sol em relação ao horizonte, e apresentando uma variação de horários muito pequena no decorrer das estações do ano.

Pressuposta a tabela acima, recomenda-se de 10 a 12 horas de luz por dia. Mais do que isso são poucas as plantas que poderão tirar algum proveito e as algas vão agradecer...

A regularidade no tempo de exposição luminosa é muito benéfica às plantas, por isso a importância da instalação de "timers".

Seria muito interessante montar sistemas de iluminação usando diversas lâmpadas acionadas por timers programados seqüencialmente, tentando simular esta variação luminosa durante o período de 24 horas. Portanto, Respeite o Timer!

14º) EFICIÊNCIA DA LUMINÁRIA

Além da funcionalidade e beleza estética do conjunto e de ser sustentáculo das lâmpadas, reatores, exaustores, timers, dimmers e interruptores, a luminária moderna tem por função o aproveitamento máximo da luz emitida pelas lâmpadas: direcionando, filtrando ou concentrando o feixe luminoso conforme a necessidade.

O revestimento interno da luminária influencia de modo decisivo na perda da luz emitida pelas lâmpadas. Devemos providenciar os revestimentos mais fotorefratários possíveis. Já há no mercado diversos materiais para melhorar o desempenho das calhas: são placas de alumínio polido/espelhado que podemos recortar e forrar o interior das luminárias ; são grades plásticas metalizadas que direcionam a luz apenas para o aquário, evitando ofuscar nossos olhos. Na impossibilidade de aquisição destes materiais o uso de fórmica brilhante branca já proporciona considerável reflexão.

15º) A REGRA do WATT POR LITRO (W/L)

Esta regra surgiu para facilitar a compreensão do aquarista iniciante no momento de configurar seu sistema de iluminação, partindo do princípio de que "lâmpadas fluorescentes comuns" rendem de 75 a 80 lumens/Watt. Portanto não é válida para Lâmpadas incandescentes, HO's, VHO's e HQI's. Use o volume bruto do aquário.

Iluminação(W/L)
Baixa/Fraca<0,3
Média/Moderada0,3-0,6
Forte/Clara0,6-1,0
Muito Forte/Intensa>1,0

16º) VIDA ÚTIL - tempo médio durante o qual cada lâmpada cumpre bem o propósito a que será destinada.

Fluorescentes (NO, HO, p/Horticultura, Compacta, VHO) têm vida útil de 6 a 9 meses, e HQI de 1 a 2 anos. Muito provavelmente suas lâmpadas continuarão funcionando passados os prazos acima mencionados, mas a emissão luminosa já se encontrará abaixo do mínimo desejável.

Podemos aumentar a vida útil das lâmpadas fluorescentes em mais 1 ou 3 meses, instalando reatores eletrônicos e ventiladores/exaustores nas calhas de iluminação, e respeitando o timer (quanto mais fases de ignição, menor a longevidade).

17º) NECESSIDADE LUMINOSA DE ALGUMAS ESPÉCIES

Iluminação(Plantas)
Baixa/FracaBolbitis, Vesicularia dubyana
Média/ModeradaAcorus, Anubias, Langelandra, Sagittaria, Microsorum, Echinodorus portoalegrensis, Aponogeton madagascariensis e ulvaceus, Cryptocorynes blassi, affinis, nevillii, wendtii
Forte/ClaraEchinodorus, Hygrophillas, Aponogetons, Ammannias, Egerias, Elodeas, Ludwigias, Marsilea, Bacopas, Ceratopteris, Mayacas, Lagarosiphon, Isoetes, Potamogetons, Najas, Samolus, Ceratophyllum, Didiplis, Barclaya, Blyxa, Crassula, Cryptocoryne balansea e retrospiralis
Muito Forte/IntensaGlossostigma, Eusteralis, Hemianthus, Eleocharis, Vallisneria, Micranthemum, Rotala macrandra, Rotala walllichii, Heterantheras, Eichhornia, Cabomba, Nymphaea, Nuphar, Ludwgia inclinata, Cardamine, Hydrocotyle, Myriophyllum, Riccia, Nymphoides e plantas flutuantes

18º) LÂMPADAS NOVAS + ÁGUA VELHA = ALGAS

Um dos erros mais comuns em que o iniciante no aquário plantado incorre é a clássica reclamação: "Eu nunca tive problemas com algas mas depois que instalei estas lâmpadas novas meu aquário encheu de algas."

Mas a verdade é bem outra. Primeiro, provavelmente as lâmpadas velhas já estavam com a emissão luminosa bem abaixo das lâmpadas novas. Segundo, a água deveria estar saturada de fosfatos e nitratos, pois como não havia algas tomava-se por certo que não haveria a necessidade das trocas freqüentes de água. Pronto! Agora já temos tudo o que as algas necessitam: excesso de nutrientes (fosfatos e nitratos) e muita luz (que antes não havia com as lâmpadas velhas).

Então podemos concluir que muita luz provoca o surgimento de algas? NÃO, o que provoca o surto de algas é o excesso de nutrientes. Seja pelo excesso de peixes ou ração excedente, seja pela falta das trocas regulares de água. O mesmo vale para a luz solar!

19º) OS PEIXES

São poucos os peixes que suportam uma iluminação intensa por horas seguidas. Portanto você deverá proporcionar áreas de sombras e abrigos para que eles possam se esconder e/ou descansar da luz intensa, assim como ocorre na Natureza.

20º) OS TIPOS DE LÂMPADAS

Para entendermos melhor todos estes referenciais sobre iluminação precisamos conhecer também um pouco sobre as lâmpadas:

A) INCANDESCENTES/HALOGÊNICAS
A luz é produzida pelo filamento que, ao receber uma corrente elétrica, atinge elevadíssimas temperaturas e "incandesce". Grande parte da energia elétrica é perdida na forma de calor.

VANTAGENSDESVANTAGENS
  • Baixo custo
  • Excelente CRI
  • Fácil Instalação
  • Baixa Eficiência Energética
  • Baixa Vida Útil
  • Baixa Intensidade Luminosa
  • Emite Muito Calor
  • B) FLUORESCENTES
    A luz é produzida pela passagem de uma corrente elétrica através de gases em baixa pressão dentro dos tubos. Excitadas pela energia elétrica as moléculas dos gases emitem luz ultra-violeta (invisível ao olho humano) que é convertida em luz visível ao atravessar o revestimento do tubo, um pó fosforoso de variada formulação. Apenas uma pequena fração da energia elétrica é convertida em calor. A variação na formulação deste pó fosforoso resulta em lâmpadas que emitem fluxos luminosos em específicas faixas do espectro (Grolux, Aquaglo, Tri-fosforos, Actínicas, Luz-do-Dia etc). O aperfeiçoamento no gás utilizado e nos eletrodos vem incrementando a capacidade da potência das lâmpadas (HO e VHO)

    VANTAGENSDESVANTAGENS
  • Alta Eficiência Energética
  • Amplos Espectros, Temperatura de Cor e CRI Disponíveis
  • Custo Mediano (as VHO tem custo elevado)
  • Baixa Vida Útil
  • Intensidade Luminosa Limitada
  • Requer Instalação de Reatores
  • Ocupam grandes áreas da luminária (exceto as Compactas)
  • C) HQI's
    A luz é produzida pela passagem da corrente elétrica através de um vapor de gás sob alta pressão. São lâmpadas que apresentam grande intensidade luminosa (feixes de luz mais concentrados e por conseguinte grande poder de penetração na água).

    VANTAGENSDESVANTAGENS
  • Maior Vida Útil
  • Alta Intensidade Luminosa
  • Alta Eficiência energética
  • Custo Elevado
  • Emite Muito Calor
  • Requer Instalação de Reatores
  • Exige Instalação de Reatores e Refletores Próprios
  • 21º) CUSTO X BENEFÍCIO

    Procure pesar bem as reais necessidades da configuração do aquário que pretende manter antes de montar o sistema de iluminação: quantidade de plantas, espécies de plantas, dimensões e capacidade do aquário, tipo de luminária etc.

    Como escolher a melhor iluminação para meu aquário plantado?

    Esta pergunta leva a muitas outras perguntas diferentes, conforme a montagem que escolhermos.

    • Quero o melhor espectro para o crescimento das plantas?
    • Busco uma aparência natural?
    • Quero fazer fotos profissionais?
    • Preciso economizar energia?
    • Meu aquário é alto e precisa mais intensidade?
    • Falta espaço na luminária?
    • O aquário tem tampa ou é aberto?
    • O custo inicial é um empecilho?...

    Seria muito interessante montar uma tabela anotando as características das lâmpadas que você puder encontrar no mercado:

    • Tipo
    • Nome
    • Fabricante
    • Dimensões instalada (cm)
    • Consumo (W)
    • Fluxo Luminoso (lm)
    • Eficiência Energética (lm/W)
    • Intensidade Luminosa (lm/cm2)
    • Espectro Luminoso
    • Temperatura da Cor
    • CRI
    • Custo da Instalação
    • Longevidade
    • Preço da Lâmpada
    • Luminária exigida...

    A esta tabela aplique pesos diferenciados de acordo com as reais necessidades da configuração do seu aquário e da sua realidade financeira. Exemplos: Aquários altos pedem maior peso para a Intensidade Luminosa; Aquários de exposição maior peso para o CRI etc. Mas, via de regra, todos queremos aquários em que as plantas se desenvolvam bem e que também apresentem um visual agradável à apreciação. Neste caso uma dica altamente recomendável seria a instalação de lâmpadas de múltiplos espectros.

    Agradecimento especial ao amigo Amaury De Togni pela revisão do texto

    Comentários de Leitores Comentário

    Existe uma lâmpada produzida pela Osram denominada HQI-E, com 75 ou 150 W, 3500 K, 110 V, que funciona sem reator. Excelente custo benefício, embora de eficiência menor que a HQI comum 220 V.

    Contribuído por Rodrigo Valente

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