¿Tener más luz en un tanque plantado sin inyección de CO2 mejora las tasas de crecimiento?

La relación entre la luz y el CO2

La pregunta clave es: si no hay inyección de CO2 y los niveles de CO2 son bajos, ¿aumenta la luz las tasas de crecimiento? La respuesta es sí, aunque el aumento del crecimiento no es ni de lejos tan grande como cuando se inyecta CO2.

Así lo demuestra el experimento de Andersen (1999) Interactions between light and inorganic carbon stimulate the growth of Riccia fluitans, Universidad de Copenhague.

La figura (arriba) muestra cómo se desarrolla 1 gramo de Riccia a lo largo de dos semanas con determinados niveles de iluminación y CO2.

• Con poca luz y poco CO2, Riccia apenas crece y 1 g se convierte en 1,16 gramos al cabo de 2 semanas (línea blanca).
• Con poca luz y mucho CO2, 1g se convierte en 1,75g (línea verde)
• Con mucha luz y poco CO2, 1g se convierte en 2,41g (línea azul)
• Con mucha luz y mucho CO2, 1 g se convierte en 6,9 g (línea roja).

El otro resultado del experimento mostró que el aumento de las tasas de crecimiento cuando se aumentaba el CO2 o la luz estaba sujeto a rendimientos decrecientes. Esto significa que cuando falta luz o CO2, pequeños aumentos dan un gran impulso al crecimiento, pero aumentar de un nivel medio a alto sigue dando un impulso al crecimiento, pero de forma ligeramente menor.

También muestra, en contra de la intuición, que incluso en un acuario plantado de baja tecnología, la luz alta tiene un efecto significativo en el crecimiento. Aunque esto puede causar más problemas de algas en un acuario plantado desequilibrado, el uso de luz alta en acuarios de baja tecnología permite el crecimiento de especies más difíciles que no suelen adaptarse bien a condiciones de baja tecnología.

El impacto de la luz en diferentes niveles de CO2

El siguiente gráfico compara la fotosíntesis en un tanque con CO2 alto frente a CO2 bajo.

A niveles bajos de CO2, las tasas fotosintéticas están limitadas por los bajos niveles de CO2, por lo que la cantidad máxima de luz que se puede utilizar es menor que en un tanque plantado de alta tecnología. Por lo tanto, la curva fotosintética se estrecha en un punto más bajo a medida que aumentan los niveles de luz en comparación con un tanque de CO2 alto.

Sin embargo, las plantas pueden asignar energía a diferentes funciones; por ejemplo, la falta de nutrientes puede hacer que la planta asigne más energía al crecimiento de las raíces, la falta de luz estimula el alargamiento del tallo y más energía a los pigmentos que absorben la luz y a la clorofila. A niveles bajos de CO2, las plantas invierten más energía en la producción de enzimas para ayudar a la absorción y fijación de CO2.

Por lo tanto, el punto de compensación lumínica (el nivel de luz al que se satisfacen las necesidades energéticas netas de la planta) es en realidad mayor en los tanques de baja tecnología que en los tanques con inyección de CO2. En estos últimos, el CO2 está fácilmente disponible, por lo que las plantas necesitan menos luz para disponer de un exceso de energía para crecer. Esto lleva a la curiosa combinación de que, en el extremo de la baja luminosidad, los tanques de alta tecnología pueden sobrevivir con niveles absolutos de luz más bajos que los tanques de baja tecnología, a la vez que son capaces de utilizar niveles de luz mucho más altos cuando están disponibles.

Esto se detalla en el gráfico anterior. La línea roja es el nivel de compensación luminosa de la fotosíntesis. Sólo por encima de este nivel obtenemos crecimiento neto. Por debajo de este nivel, las plantas mueren de hambre.

¿Y qué?

Esto significa que tener más luz en tanques de baja tecnología MEJORARÁ las tasas de crecimiento, aunque el impacto marginal sea menor que en un tanque enriquecido con CO2.. 

El uso de una mayor iluminación en tanques de baja tecnología es una forma de cultivar especies más difíciles que, de otro modo, no funcionarían bien en entornos con poco CO2..

El principal inconveniente de utilizar una iluminación más elevada es que pueden surgir más problemas de algas.

En el caso de los acuarios plantados de alta tecnología, las tasas de crecimiento también acaban disminuyendo a medida que aumentan los niveles de luz, incluso con enriquecimiento de CO2. El aumento de la PAR por encima de los 600-800 umoles supone un beneficio marginal mínimo para las tasas de crecimiento..

El uso de tierra y una mayor iluminación es una forma de superar las limitaciones de los tanques plantados de baja tecnología / sin inyección de CO2. En este tanque, la alfombra Monte Carlo crece de manera significativa en un período de 3 meses.

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