Iluminación de un acuario plantado

Existen muchos conceptos erróneos sobre las necesidades de luz de un acuario plantado. Esto causa no pocos disgustos a los aficionados que siguen las llamadas reglas sin comprender algunos de los principios fundamentales de la fisiología vegetal y la fotosíntesis. A los aficionados se les suele indicar que usen «toda la luz posible» o que «sustituyan sus pantallas de baja calidad de serie por luces más potentes y atractivas». Por desgracia, la mayoría de las veces el resultado final es un acuario plagado de algas y/o la destrucción total de plantas costosas.

A los aficionados también se les han enseñado reglas arbitrarias como los vatios por galón (WPG), y que algunas plantas necesitan un WPG más alto para prosperar. Los sitios web que venden plantas suelen indicar los «requisitos de luz» de cada especie. Otra «regla» arbitraria muy popular afirma que el valor Kelvin óptimo es 6500K.

Ninguno de estos «requisitos» ni estas «reglas» arbitrarias tiene validez alguna, sobre todo cuando se siguen sin tener en cuenta las necesidades de CO2 de las plantas. Así, durante años, se ha hecho dar vueltas en círculos a los aficionados en vanos intentos de ofrecer una iluminación «óptima» a sus plantas, ignorando todo el tiempo el aspecto más importante del cuidado de las plantas. Este artículo pretende desmontar los mitos populares sobre la iluminación en relación con la salud de las plantas.

¿Qué es la luz y cómo la utilizan las plantas?

Los aficionados dan por hecho automáticamente que la luz incide sobre la planta y que esta crece simplemente como resultado de esa exposición. Observamos, por ejemplo al aire libre, que las plantas a la sombra no parecen tan robustas como las que reciben pleno sol. La conclusión es que más luz siempre es mejor y que, si una planta tiene mal aspecto, debe de ser por falta de luz.

La realidad es una historia mucho más complicada. Las hojas de las plantas funcionan, en realidad, de un modo muy similar a un diodo fotoeléctrico, en el que la luz que incide sobre la placa excita el material y hace que este expulse electrones. El elemento de la hoja que contiene los electrones es la molécula de clorofila.

La luz en sí misma es una forma enigmática de energía que se comporta como si fuera una onda (como una ola del mar) y, al mismo tiempo, se comporta como si fuera una partícula, como un proyectil. Así que, para simplificar, puede ayudar imaginar un diapasón vibrante disparado por un cañón. Cuando el diapasón choca con otro objeto, transmite energía no solo por su movimiento como proyectil, sino también por la energía de su vibración.

Miles de millones de estos proyectiles, conocidos como «fotones», se desplazan por el espacio. Al chocar con otros objetos, se aniquilan, pero la energía que llevaban en su vibración se transfiere al objeto con el que colisionaron. Si golpean la clorofila en el ángulo y el punto exactos, la energía del fotón se transfiere a los electrones retenidos por la clorofila. Los electrones pueden entonces escapar y son capturados por otras proteínas, que pueden utilizarlos para fabricar otros compuestos. Puede haber miles de proteínas individuales que capturan y luego liberan estos electrones, del mismo modo que una fila de voluntarios pasa sacos de arena a lo largo de la línea para construir un dique improvisado al final de la fila.

Al final de esa línea, en una hoja, en lugar de levantarse un dique, los electrones se utilizan para extraer el carbono del dióxido de carbono, hidratarlo con agua, y el producto final es un tipo de azúcar que puede convertirse fácilmente en glucosa. La glucosa se emplea para alimentar todas y cada una de las células de la planta.

Por lo tanto, las plantas crecen gracias a la disponibilidad del alimento que son capaces de fabricar. La luz es solo un componente de este proceso de fabricación de alimento. Para completar la fabricación de azúcar se necesitan agua, CO2 y nutrientes como el fosfato y el nitrato.

Por eso, si nos centramos únicamente en la luz e ignoramos la importancia de todos los demás ingredientes clave, el azúcar no podrá fabricarse correctamente y la planta morirá de inanición. Imaginemos a los constructores del dique pasándose los sacos de arena de uno a otro. Imaginemos que hay más sacos de los que cada persona puede manejar. El resultado será que se caigan sacos, quizá sobre los pies de la siguiente persona, reduciendo la eficiencia de esa persona y también de la siguiente. En muy poco tiempo, si el número de sacos supera la capacidad de cada persona de la fila para manejarlos y moverlos, el resultado será el caos. Esto es exactamente lo que ocurre en los acuarios con demasiada luz. Los electrones (los sacos de arena) se dispersan y dañan toda la cadena de acontecimientos.

¿Cuál es la alternativa al WPG y cómo controlar la luz?

La medida más fundamental de la energía lumínica, si nos ceñimos a la analogía del proyectil, consiste simplemente en contar el número de proyectiles que atraviesan una superficie determinada en un tiempo determinado. ¿Cuántas balas de cañón golpean la muralla de un castillo sitiado por hora? En nuestro caso, esa medida se denomina radiación fotosintéticamente activa, conocida habitualmente por el acrónimo PAR.

El PAR nos indica exactamente cuántos proyectiles de fotones atraviesan un centímetro cuadrado cada segundo. Como las partículas de fotones son tan pequeñas y se mueven tan rápido, la medida suele ser una cifra muy grande, del orden de un trillón de balas de cañón que atraviesan un cuadrado de 1x1 centímetro cada segundo. Esta cifra, un trillón, es inimaginable, así que se le da un nombre más manejable: se llama «micromol». Así que ahora resulta más sencillo hablar de 10 micromoles o 20 micromoles en lugar de algo tan incómodo como «dos coma cero por diez elevado a la decimoctava potencia por centímetro cuadrado y por segundo».

En una habitación oscura, al encender una linterna se observa que una mano sostenida dentro del haz, a solo una pulgada de la lente, se ve brillante, pero a varios pies de distancia la intensidad disminuye rápidamente a medida que los fotones se dispersan para cubrir una mayor superficie. Si medimos el PAR con precisión, comprobaremos que cada vez que duplicamos la distancia a la lámpara, el PAR a esa distancia doble será solo una cuarta parte del que había a la distancia inicial. Al triplicar la distancia, el PAR habrá disminuido a una novena parte (1/9^ª). Esta caída se conoce como «relación del cuadrado inverso» y es una regla muy útil y constante.

Hay razones por las que la regla general del WPG puede causar tantos estragos. En primer lugar, no todos los tipos de bombilla tienen la misma intensidad. Una bombilla T5 es más brillante que una T8. Los LED tienen potencias distintas y se agrupan en configuraciones diferentes, lo que hace casi imposible dar sentido a la regla. En segundo lugar, el WPG tiene un alcance muy limitado debido a la regla del cuadrado inverso. En determinados acuarios, como uno de tamaño medio, digamos de unos 30 galones, un valor concreto de WPG puede resultar útil, pero, al cambiar el tamaño del acuario, la distancia a la bombilla no varía de forma proporcional según el volumen, así que ¿qué ocurre si el tamaño del acuario se duplica? La distancia vertical a la bombilla no se duplica, por lo que la caída de luz no es proporcional, y sin embargo la regla del WPG exige duplicar la potencia. Así pues, en acuarios grandes o muy grandes, seguir la regla del WPG puede ser desastroso.

Se ha desarrollado una regla general mucho más sensata utilizando la medida, más constante, del PAR. Por desgracia, no es una regla sencilla. Se han tomado medidas de PAR con los tipos de bombilla habituales y se ha representado el PAR en una gráfica en función de la distancia a la bombilla. En términos generales;

La zona de luz baja se ha definido como la que ofrece una luz suficiente para medir menos de 50 micromoles a nivel del sustrato.

La zona de luz media se ha definido como la que ofrece una luz suficiente para medir entre 50 y 75 micromoles a nivel del sustrato.

La zona de luz alta es cualquier valor superior a 75 micromoles medidos a nivel del sustrato.

Los acuarios sin enriquecimiento de CO2, es decir, sin inyección de gas ni dosificación de carbono líquido, harían bien en mantenerse en la zona de luz baja. Los acuarios con inyección de CO2 deben iniciarse en la zona de luz baja y, tras algunas semanas, si se comprueba que el CO2, el flujo/distribución y la nutrición son adecuados, se puede aumentar la luz.

Lo que los aficionados deben tener siempre presente es que no existe relación alguna entre la cantidad de luz y la salud de la planta. Hay muchos acuarios sanos con inyección de CO2 o carbono líquido que utilizan poca luz. El acuario es MUCHO más fácil de mantener y los brotes de algas son mucho menos frecuentes. La consecuencia de usar mucha luz es que aumenta la velocidad de crecimiento de las plantas, y también la de las algas. La velocidad de crecimiento no es lo mismo que la salud. Los acuarios con mucha luz y un CO2 o una nutrición deficientes pueden tener plantas que crecen rápido pero que presentan algas u otros problemas de salud.

Para el novato, el principiante e incluso para el más experimentado, si un acuario se compra como paquete que incluye la iluminación de serie, la peor decisión que se puede tomar es pensar en «mejorar» las luces. Eso siempre será el principio de los problemas. Se anima a los aficionados a aprender a cultivar plantas usando primero la iluminación de serie o una iluminación baja, independientemente de si hay inyección de CO2 o suplementación líquida. Si, tras adquirir algo de experiencia, se desean tasas de crecimiento más rápidas, se puede aumentar la intensidad, pero esto siempre conlleva el riesgo de deteriorar la salud de las plantas si antes no se han atendido PRIMERO los demás componentes.

¿Qué ocurre con el Kelvin y el espectro?

Probablemente, el segundo peor consejo que se da sobre la iluminación es que las plantas necesitan 6500K para gozar de una salud óptima. Este mito parece llevar existiendo toda la vida, porque, por supuesto, la temperatura de color del Sol es de unos 6000K-6500K, así que, como es natural, todo el mundo da por hecho que esa debe de ser la «calidad» perfecta de luz. Los vendedores ofrecen «bombillas especiales para plantas» a precios exorbitantes a aficionados incautos. La verdad es que pocas plantas acuáticas, si es que hay alguna, llegan a ver nunca el sol de mediodía a pleno espectro, ya que crecen bajo la sombra del dosel forestal y en aguas turbias en las selvas tropicales del mundo, lo que hace irrelevante el valor de la temperatura Kelvin o del espectro completo. Además, ninguna bombilla se acerca siquiera a la distribución espectral del sol. Tener unos cuantos picos en unas pocas bandas estrechas no se parece al sol de ninguna manera. El término «espectro completo» no es más que otro término de marketing utilizado para atraer a la gente. Si se colocaran una docena de bombillas de marcas distintas, todas anunciadas como 6500K, todas parecerían de colores diferentes, así que ninguna bombilla es en realidad 6500K. Cuando se lee el valor Kelvin de una bombilla, esa cifra debería utilizarse más como un número de modelo que como un dato con valor científico.

Una bombilla fluorescente de la ferretería del barrio hace crecer las plantas exactamente igual que una bombilla especial para plantas. En realidad no hay ninguna diferencia de rendimiento si los tipos de bombilla son los mismos y las potencias son las mismas. Las plantas se adaptan automáticamente a su entorno produciendo pigmentos que responden al espectro disponible. Por lo tanto, una bombilla comprada en B&Q, en Home Depot o en cualquier tienda de bricolaje del barrio hará exactamente el mismo trabajo, sea cual sea el espectro. La diferencia es que puede que al aficionado no le guste el tono de color de la bombilla de B&Q. Por ello, los valores Kelvin y otros parámetros de color deben considerarse únicamente en el contexto del impacto emocional que tienen sobre quien los observa. Del mismo modo, por ejemplo, en una carnicería, las bombillas utilizadas para iluminar la carne suelen tener un componente rojo. Esto hace que la carne parezca más apetitosa. Es una ilusión, pero los carniceros lo saben muy bien, y rara vez elegirían usar una bombilla cargada de azul o verde, por ejemplo, porque eso le daría a la carne un atractivo estético negativo.

Los colores deben utilizarse como si fueran un pincel, para pintar ambientes en el acuario. Si se usan varias bombillas, se puede simular la luz de la mañana con rojos y naranjas y, más tarde, pasar a tonos más azulados. Nunca es necesario restringir los colores utilizados sobre el acuario por la idea equivocada de que las plantas no prosperarán con ningún valor Kelvin distinto de 6500K. Eso pertenece estrictamente al terreno de la fantasía.

¿Qué ocurre con los LED?

A medida que las unidades LED tengan precios más razonables, habrá mejor disponibilidad y más funciones. Los aficionados al bricolaje pueden conseguir los materiales y cablear sus propias luminarias. La característica más importante en el mundo de los LED es la capacidad de regular la intensidad del módulo del 0% al 100%. Esto es, en realidad, una función mucho más valiosa que la cantidad de PAR que ofrezca la unidad, que en cualquier caso suele ser demasiado alta. La regulación de intensidad permite un control máximo, lo que equivale a controlar las algas. Otra gran característica de las unidades de gama alta, que puede ir extendiéndose a las de menor coste, es la disponibilidad de múltiples diodos de color combinados con programabilidad. Como se ha mencionado, se trata de una función artística y, en cuanto la gente despierte de su hipnosis por los 6500K, comprenderá el verdadero valor del color. Se puede conseguir que los peces y otra fauna luzcan más coloridos. Las bombillas fluorescentes favoritas pueden simularse con la combinación adecuada de RGB y CYMK.

A estas alturas, la pregunta de si las plantas pueden crecer con LED debería tener una respuesta obvia. De nuevo, los factores más importantes de un diseño LED son la controlabilidad, la estética, la fiabilidad, etc.

Duración de la iluminación (fotoperiodo)

Las plantas rara vez necesitan más de unas 8 o 9 horas de luz. Tener un fotoperiodo más largo que ese solo favorece la aparición de algas. Siempre es mejor contar con un temporizador para las luces y, si el acuario tiene inyección de CO2, también debería haber un temporizador independiente para la electroválvula del gas. Olvidarse de apagar la luz puede tener consecuencias nefastas para las plantas.

La duración del fotoperiodo siempre debe considerarse en el contexto de la intensidad. Como se ha mencionado antes en el artículo, es la intensidad la que causa el daño; por lo tanto, si la intensidad es excesiva, el fotoperiodo debe reducirse estrictamente para minimizar el daño. Si la iluminación es demasiado baja (algo que casi con toda seguridad NUNCA ocurre), ninguna duración de fotoperiodo puede compensarlo.

Si el aficionado trabaja en turno de tarde o noche, el fotoperiodo puede desplazarse en esa dirección para poder disfrutar del acuario cuando esté en casa. A las plantas no les importa cuál sea la hora real del día, solo que el fotoperiodo sea regular y constante.

Efectos de la luz solar indirecta o directa procedente de una ventana

Este es otro terreno en el que los aficionados se preocupan más de lo necesario e interpretan mal las observaciones. En un acuario con inyección de CO2, si el CO2, el flujo, la distribución, la nutrición y el mantenimiento son adecuados, la luz solar que incide sobre el acuario no tiene ningún efecto perjudicial. El aficionado no necesita tomar ninguna precaución especial frente a la luz solar invasiva. Sin embargo, si la luz solar incide sobre el acuario y esto parece dar lugar a algún tipo de alga, se trata de un indicio claro de que existe un problema más de fondo en el acuario y de que el aficionado debe revisar los factores mencionados anteriormente. El problema más habitual será la aparición de BGA en la parte inferior del cristal frontal, quizá justo debajo de la grava. Se puede usar cinta negra para bloquear la luz, pero no es una solución muy estética. Los niveles de nitrato pueden aumentarse para solucionarlo.

¿Ayudan los reflectores?

Los reflectores en tubos cilíndricos, fluorescentes compactos y similares pueden aumentar la emisión de PAR de la pantalla. Los valores oscilan entre el 10% y el 20%, según la configuración, la limpieza y los materiales. Como se ha mencionado, si el acuario sufre un exceso de PAR, entonces los reflectores son perjudiciales y deberían retirarse para ayudar al acuario a recuperarse. Si el acuario va bien, entonces los reflectores pueden considerarse beneficiosos.

¿Cuáles son los signos de un exceso de PAR?

Dado que la intensidad de la luz determina la necesidad de todo lo demás, los signos de un exceso de luz son muy variados. Un exceso de luz genera una demanda de nutrientes mayor de la que a veces se está aportando. La lista de carencias de nutrientes es larga y se trata en un artículo aparte. Un exceso de luz genera una demanda de CO2 mayor de la que se está aportando. Esto provoca entonces una carencia de CO2, que se caracteriza por deshacerse, caída de hojas, deterioro y podredumbre, manchas negras, manchas marrones, rizado u otras deformaciones de las hojas, así como agujeros en ellas. También pueden aparecer algas relacionadas con el CO2, como las algas pelo u otras algas filamentosas, la BBA u otras algas rojas. Las algas diatomeas pueden aparecer tras una «mejora» de la iluminación. Es totalmente posible que la iluminación sea tan intensa que requiera niveles de CO2 tan altos que resulten tóxicos para la fauna.

¿Es buena idea la siesta?

La siesta fue promovida por una empresa cuyo personal de investigación creía que, dado que en los trópicos había frecuentes chubascos que bloqueaban el sol durante una parte considerable del día, se deducía que apagar la luz a mediodía era beneficioso para las plantas acuáticas. Sin embargo, resulta que no existe una relación demostrada entre la salud de las plantas y la siesta. En muchos casos, dependiendo de las demás condiciones del acuario, la salud de las plantas empeoraba; en otros casos mejoraba, y en la mayoría de los casos no había diferencia. Esta distribución de los efectos significa, en esencia, que había otras cosas ocurriendo en el acuario que no tenían nada que ver con la siesta.

¿Existe una mejor bombilla o un mejor tipo de bombilla?

Sí, la mejor bombilla es la que hace que el acuario tenga el mejor aspecto para ti y que no te amargue la vida por pasarse con un exceso de PAR. Todo lo demás se puede dejar de lado. Ya sea T5, T6, T8, T12, halógena o LED. Ya sea una luminaria, una lámpara colgante o del tipo Clip on Arc Pod. Las plantas pueden crecer incluso con iluminación de tungsteno. En realidad, no les importa. A la hora de comprar iluminación, se anima a los aficionados a fijarse primero en las cosas más importantes que ayudarán a garantizar el éxito, como unos niveles adecuados de caudal/filtración, un buen plan de disolución y distribución de CO2, un programa nutricional sólido y un plan de cambios de agua y mantenimiento frecuentes. Cuando todos estos elementos más importantes están en su sitio, se puede disfrutar de cualquier tipo de iluminación, de cualquier color y, si se tiene cuidado, de cualquier intensidad.