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miércoles, 13 de septiembre de 2017

La iluminación en el acuario. Principios y realidades.

     La iluminación de nuestros acuarios es una de esas cosas que siempre nos ha “llevado de cabeza” a la hora de hacer cualquier montaje. En principio, porque nos olvidamos de ella relegándola a un segundo plano, y después porque hay muchas variables en juego a la hora de elegir un sistema u otro. El mercado está lleno de decenas de modelos de luminarias y tipos de lámparas que nos ofrecen “el milagro” de la luz perfecta. Cada marca tiene uno o varios modelos que son siempre mejor que los de la competencia, y por lo tanto, irrenunciables para el aficionado.
 

     Dentro del mercado podemos encontrar de todo, desde kits de principiante con unas iluminaciones de bajo rendimiento con tubos fluorescentes clásicos (T8), hasta pequeñas joyas de la tecnología que funcionan como pequeños “soles” con un rendimiento altísimo. Yo hablo de bajo rendimiento y alto rendimiento, no de buenas y malas iluminaciones. En acuariofilia prácticamente cualquier sistema de iluminación, por pobre que sea, es capaz de iluminar determinados tipos de acuarios. Y es que esa es la verdadera razón de la iluminación, me explico, un acuario de biotopo amazónico de aguas negras, sin plantas, con fondos de arena blanca etc., necesita una cantidad de iluminación muy pequeña, y esa cantidad de luz es posible con un simple sistema fluorescente tradicional (T8), en cambio, un acuario de 40-50cm de fondo en el que queramos tapizar el primer plano con una planta como la  utricularia graminifolia necesitará de lámparas de alto rendimiento y penetración que permitan el correcto desarrollo de las plantas y eso no lo conseguiremos con el anterior sistema si no sobredimensionamos este de manera desmesurada. Por tanto, lo primero que tenemos que determinar a la hora de pensar en la iluminación, es que tipo de acuario queremos mantener, que sea buena o mala para nuestra instalación, dependerá de nuestra elección.

     En nuestro amplio mercado podemos encontrar una amplia diversidad de tipos de luz. A saber: Incandescentes, halógenas, halogenuros metálicos (HDI), lámparas de vapor de sodio, de vapor de mercurio (casi en extinción), fluorescentes, fluorescentes compactas y LED. Además podemos encontrar cada uno de estos tipos de lámparas en multitud de formatos que a lo largo de los años, han tenido y tienen cabida dentro del mundo de los acuarios. La evolución ha hecho que los sistemas incandescentes y halógenos sean desechados en favor de otros con mayor rendimiento, menor consumo y sobre todo una temperatura de trabajo más adecuada al uso que les damos. Así mismo los sistemas de vapor de Sodio y vapor de mercurio, pese a tener unos rendimientos excepcionales, y aportar muchísima cantidad de luz, también se han dejado a un lado por su alta temperatura de funcionamiento,por su mala reproducción de los colores y por su baja temperatura de color, además, las luminarias necesarias para poder instalar estas bombillas son grandes y voluminosas, muy poco aptas para un entorno doméstico. A día de hoy, los sistemas de iluminación LED están implantándose en todo tipo de instalaciones, desde las más básicas a las más complejas, por su rendimiento, baja temperatura de funcionamiento, bajo consumo y vida útil, siendo su único punto negativo el alto precio que alcanzan para instalaciones medianas y grandes. Así mismo en las instalaciones de pequeño tamaño, de hasta 30-35cm de profundidad, también están alcanzando una buena proyección los sistemas de fluorescentes compactos, con un bajo coste de adquisición, fácil instalación y buen rendimiento. Curiosamente los fluorescentes compactos del tipo PL tienen mayor rendimiento que los tradicionales tubos T5 pudiéndose utilizar en instalaciones de tamaño medio, sin embargo  en las instalaciones de tamaño medio (40-50cm de profundidad)  el sistema más extendido y con una relación rendimiento calidad-consumo-precio es el fluorescentes del tipo T5, del que es posible encontrar multitud de bombillas, luminarias y recambios. 


(Nano acuario completo de la marca Aquatic nature, con dos luminarias solar duo boy  y bombillas fluorescentes compactas Solar lux White de 26w y 6500°k. La potencia de las luminarias y la correcta luz de las bombillas permiten el desarrollo de plantas de altos requerimientos lumínicos como la Hemianthus callitrichoides “cuba”).                            

     Aquí es donde se reside la complejidad de elección de un sistema de iluminación, son muchos los factores que se deben de tener en cuenta y que son los culpables del resultado final. Dejando aparte el tema estético, pues es subjetivo y por lo tanto difícil de cuantificar, existe un buen puñado de variables a tener en cuenta.
     1º-Potencia: La potencia de una bombilla no es más que la energía que esta consume divida por el tiempo que tarda en consumirla. Pero a efectos prácticos, la potencia es la cantidad de luz que una bombilla va a darnos y se cuantifica comercialmente en vatios (W), y como regla general, a mas vatios, mas cantidad de luz. Esa cantidad de luz que emite cada bombilla la representamos en lúmenes (lm) y de manera genérica la podemos calcular multiplicando por 65 ó 70 el número de vatios de nuestra bombilla. Este valor no es ni mucho menos fijo, ya que depende de otros muchos factores, incluido el tipo de bombilla, la temperatura de color etc., pero si nos puede valer para calcular un valor medio. Es decir una bombilla led de 3w nos dará en torno a 200lm, o un fluorescente T5 de 28w en torno a los 1950ln.  Hay que recordar que este valor es orientativo y que puede tener variaciones muy importantes, en cualquier caso, las bombillas tipo led dan mucha más cantidad de luz de la que pueden dar los demás sistemas más tradicionales, por lo que para instalaciones de pequeño y medio tamaño son muy interesantes, en cambio es casi imposible hoy día para la tecnología led llegar a los 15 ó 20.000lm por bombilla, de una bombilla HID a un precio contenido, que las haga comerciales.

     Dentro de los lm de una bombilla, en los últimos años se está empezando a diferenciar entre dos valores, los lúmenes iniciales y los lúmenes de trabajo. Esto es especialmente relevante en los equipos fluorescentes  y fluorescentes compactos. Los lm iniciales son aquellos que da una bombilla una vez estabilizada, pasadas 50 o 100 horas de uso, y los lm medios son los que dará una bombilla de media a lo largo de su vida útil. Digo útil porque pasado este tiempo la cantidad de luz desciende de forma importante. Al final de su vida útil, un fluorescente del tipo T5 ó T8 dará poco más del 50%  de los lm iniciales, pero para acuariofilia, y especial en acuarios plantados, hemos de tener en cuenta que una bajada de un 25% ya es un valor crítico, por lo que tendremos que cambiar las bombillas antes de la vida marcada por el fabricante, estirándolas como mucho unas 3/4 partes de  las misma. Es decir, si un fabricante da una vida media de 10.000 horas, deberemos de cambiarlas en torno a las 7000-7500 horas. Nuestro ojo, en principio no se da cuenta de esa baja de lm, pues se ha ido habituando día a día y no es capaz de percibirla, sin embargo, al cambiarla si que apreciamos claramente el aumento de lm, y nos volvemos conscientes de la bajada de luz que habíamos sufrido.

      2º- Iluminancia: Dicho todo esto, hemos de dejar claro que los lúmenes no son más que un valor de comparación entre diferentes tipos de bombillas que de modo orientativo nos ayudaran a elegir unas u otras. El valor que verdaderamente nos influye a nosotros son los Lux. El Lux es la medida de la intensidad de luz. Un lux es la luz que proyecta un lumen sobre una superficie de un metro cuadrado. Y ¿Por qué es la medida importante en acuariofilia? Pues porque la distancia de la luz al fondo del tanque, marca en muchas ocasiones el éxito o el fracaso en acuarios naturales, holandeses etc., donde sus habitantes principales, las plantas, se alimentan precisamente de esa luz. Este factor es tan importante por la gran pérdida de intensidad que sufrimos dentro del agua, ya que la luz penetra peor en esta que en el aire, viéndose  bloqueada por la turbidez o coloración de la misma por la presencia de taninos u otros compuestos de desechos metabólicos. 



     ¿Pero como cuantificamos esa pérdida de luz? Evidentemente la forma correcta es mediante un luxómetro, el cual nos dará los datos exactos de iluminancia a las diferentes profundidades.  Pero para entender esta pérdida de forma simple, viendo el gráfico se aprecia claramente como a 30cm de profundidad, el área que ilumina la bombilla es mucho mayor que a 10cm, si aplicamos las matemáticas para calcular ese área y dividimos nuestros lúmenes entre esa área, obtenemos que hemos perdido más del 85% de la intensidad. Los Led suelen tener ángulos de 30, 45 o 60 grados de apertura del haz de luz, cuanto más cerrado sea este mas luxes conseguiremos a la misma profundidad, y a la inversa. Es decir, nuestra bombilla del ejemplo, que rinde 350lm, a 30cm de profundidad, dará más luxes con un ángulo de apertura de 30 que de 60 grados, pues el área que ilumina será menor.

     3º- Temperatura de color: La temperatura de color no es más que el patrón que una determinada iluminación tiene dentro de la parte visible del espectro luminoso. El espectro visible, es esa parte del espectro electromagnético que el ojo humano puede detectar.  El espectro visible va del límite de los ultravioletas al límite de los infrarrojos, nuestro ojo no es sensible a ninguno de ellos y por eso el espectro visible, el que nos interesa, es el que representamos en los diferentes sistemas de iluminación.


     Todos hemos visto diferentes tipos de bombillas, no solo en acuariofilia, unas tienen una luz de color amarillento, como las de las farolas de muchas calles o las de las antiguas bombillas (luz cálida), otras tienen una luz muy clara, muy blanca como las salas de espera de los hospitales (Luz fría), y en medio de ambas, una multitud de tonalidades. Cuando enfrentamos esa iluminación dentro del espectro visible, esta da como resultado una línea o patrón que es la representación de dicha luz, esa representación es la que nos marcará su temperatura de color en kelvins  (°k).  
     En acuariofilia yo he probado luces muy cálidas desde 3000°k a muy frías de hasta 14000°k.  Con las bombillas de 3000-3500°k el desarrollo vegetal y animal es normal, pero el color de la luz  tiende al amarillo, dando unos colores falseados y a mi gusto, poco estéticos. En el caso opuesto, los 14.000°k pasa algo parecido, las luz ya no es amarillenta, sino muy blanca, azulada,  y aquí si dieron ciertos problemas en el desarrollo de las plantas. El exceso de espectro azul es en agua dulce una invitación a ciertos tipos de algas que si se alimentan de él, frente a unas plantas que no lo usan, por lo que perdemos parte de la intensidad en favor de nuestras eternas enemigas las algas. Personalmente, una luz blanca entre los 6000 y los 8000°k es perfecta tanto para el ojo que la ve, como para el desarrollo de peces y plantas, aunque el abanico que va desde los 3500 a los 10.000°k no dará problema alguno, siendo al final una cuestión estética y personal.


(Ejemplos de diversos tipos de luz y de su proyección sobre el espectro visible. Puede apreciarse como las luces con mayor índice de azules y violetas son las que tienen una temperatura de color más alta y viceversa.)

     4º- Índice de reproducción cromática CRI: El índice de reproducción cromática es la capacidad que tiene una bombilla para reproducir de manera fidedigna los colores de aquello que iluminan, tomando como referencia, para la gran mayoría de las luces, la luz natural. Esto se mide con un índice que va de 0 a 100, siendo 0 el peor valor y 100 la luz natural. Por regla general cuanto más lleno y continuo sea el espectro de una luz, mayor capacidad de reproducción cromática tendrá, aunque eso no significa que sea para efectiva para un “trabajo” concreto. En el caso de los tubos fluorescentes podemos encontrarnos  patrones discontinuos, llenos de picos y valles, y en cambio, su índice de reproducción cromática puede estar en torno al 90 o superior.  Generalmente cualquier CRI superior a 85 dará una reproducción fiel de los colores.

    5º- Vida útil: La vida útil de una bombilla para un acuariófilo, especialmente si se cultivan plantas, es aquella en que su rendimiento no baja del 75%  del rendimiento inicial. Es decir una ¾ partes del rendimiento. Aquí existen muchas diferencias entre los distintos sistemas.
  Los tubos fluorescentes, con un uso normal de 8-10 horas tienen una vida útil de 12-24 meses. Esta vida está especialmente ligada al tipo de balastro que usemos. Si usamos balastros convencionales, la vida útil de la lámpara puede llegar a verse mermada en un 15% o más. El uso de Balastros electrónicos, además del alargar la vida de la lámpara reduce mucho el consumo del equipo. Esto es curioso, los antiguos balastros de más de 40 ó 50 años, eran muy grandes, con amplios bobinados muy pesados. Estos equipos, apenas tenían consumo dado que casi no se calentaban, apenas perdía unos 10-12w  para una iluminación de 40w, por lo que el consumo final podía situarse en torno a los 50-55w, muy parecido a lo que hoy conseguimos con un balastro electrónico. Hoy en día con los equipos súper compactos y ligeros, pero convencionales, hemos ganado en espacio, pero estos trabajan a temperaturas que superan a veces los 100ºC. Esto hace que su consumo, en determinadas circunstancias sea mayor que el de la bombilla a la que está conectados, pudiendo un equipo como el anterior de 40w, llegar a consumir algo menos de los 100w, el doble o más. Hoy día no tiene sentido, si no es para reducir el coste de venta, el uso de balastros tradicionales en nuestras instalaciones, pues aumentan el consumo, producen calor y aumentan el peso de las luminarias.

   Los equipos HID de alto rendimiento tienen una iluminación casi perfecta para nosotros, pero en su contra tenemos que decir que a partir del primer año, con un uso normal pierden ese 75%  de rendimiento, por lo que deberemos de cambiarlos anualmente. De no hacerlo, el acuario no sufrirá, de hecho puedes alargar la vida durante otro u otros dos años más que a simple vista no perderás eficacia. El problema lo tendremos cuando a los tres años cambiemos la bombilla por una nueva y veamos la diferencia. Esta no solo es visual, el acuario con el cambio de iluminación también cambiara su “metabolismo de crecimiento” obligándonos a cambiar rutinas de abonado etc. Estos sistemas, si bien son caros, voluminosos y tienen un alto consumo energético, son especialmente indicados para acuarios de 60 o más cm de profundidad, en los que queramos mantener una gran cantidad de plantas, especialmente si queremos tapizar primeros planos. En la actualidad hay equipos muy estéticos fácilmente integrables en cualquier decoración.

   Por último, la recién aparecida tecnología Led es aun una pequeña incógnita de la que ya sabemos unas cuantas cosas. Si hablamos de bombillas de calidad, y este es el gran dilema, estas suelen tener una vida útil muy cercana a la total, pasando de largo las 10 ó 15.000 horas, pues no tienden a perder rendimiento con el uso. Esto unido a sus otras virtudes como son la baja temperatura de trabajo, su pequeño tamaño y alto rendimiento para acuarios de hasta 40cm de profundidad, las han convertido en “el arma definitiva”. En contra se sitúa su elevado precio (siempre hablando de Led de buena calidad), que hace muchas veces su instalación algo prohibitiva.

     6º Calcular la cantidad de luz necesaria: Este es el gran dilema, cuanta luz…..Particularmente no creo que sea complicado. Antiguamente, cuando no teníamos tantos datos de lm, lux y rendimiento, calculábamos las instalaciones en función del dato que conocíamos, los w. Para un acuario comunitario calculábamos 0.2w por litro si no teníamos plantas, un máximo de 0,5w por litro de agua si queríamos mantener algunas plantas, y si nos decidíamos por el mantenimiento de estas, subíamos la variable a 1w por litro de agua. Únicamente en el caso de acuarios muy plantados, acuarios holandeses, podíamos pasar los 1,5 ó 2w por litro. En mi opinión esto no ha variado, solo que ahora lo representamos con lúmenes. Utilicemos por tanto esa regla que dice que aproximadamente de media 1w aporta unos 70lm. (1w=70lm)

                6-1º Acuarios sin vegetación: Un primer ejemplo son los acuarios de biotopo amazónico con multitud de raíces, sin plantas y fondos de arena blanca. Estos acuarios suelen contener una alta cantidad de taninos en el agua, que hacen que esta coja un brillante color café. En estas aguas, sus habitantes no están acostumbrados a una iluminación muy fuerte, es más, su mejor coloración se consigue bajo luces atenuadas y de baja intensidad. Aquí, con 0.2- 0.3w por litro, con un ciclo de  unas 6-8 horas de luz al día es más que suficiente. De hecho, si aumentamos alguno de estos dos valores, incitamos a la aparición de nuestras amigas las algas, ya que nadie compite con ellas por los nutrientes en esa agua. Es decir, un acuario estándar de 96 litros, con un fluorescente de 18w (1260lm) tendría suficiente

     Otro ejemplo de estos acuarios sin vegetación pueden ser los acuarios de cíclicos africanos. Aquí, tampoco es necesario iluminaciones de más de 0.2-0.3w (14-21lm/l).  dado que esta es suficiente para crear la base vegetal (algas) necesaria para los mbunas del Malawi o Tropheus del Tanganica. Aquí el agua es transparente, sin taninos, y eso hace que la poca luz que emitimos, llegue sin problemas, y que como en el caso anterior, la ausencia de competencia por los nutrientes hace que las algas puedan desarrollarse normalmente. En el caso de querer mantener especies carnívoras de estos lagos como ciertos Lamprologus, paratilapias o cyprichromis, aun podemos bajar esa cantidad de luz sin miedo a que se vean afectados. Hemos de pensar, que a la profundidad que estas especies viven, sin ser mucha, la luz llega extremadamente debilitada, bastante menos intensa de la que nosotros les vamos a ofrecer, por lo que una luz tenue les ayudara a estar más tranquilos y a sacar más coloración.

                6-2º-Acuarios comunitarios: Este es sin duda la más difícil de calibrar de todos los tipos de acuario. Aquí vale todo, desde un acuario con plantas de plástico, a un acuario muy plantado  pasando por todos los niveles intermedios. Aquí es casi imposible dar un baremo concreto de luz o ciclo de luz. En estos acuarios, lo que si tenemos claro es que los peces e invertebrados, juegan un papel fundamental. Suelen acuarios de principiante, o bien de gente experimentada que no quiere complicar sus instalaciones con plantaciones complejas. Si tenemos claro que en estos acuarios lo principal son los peces, entonces partiremos de la base de no colocar una luz excesivamente potente, donde nuestros pequeños se encuentren a gusto, pero lo suficientemente fuerte como para permitir el desarrollo de las plantas, ya sean muchas o pocas. Una iluminación de entre 0.3 y 0.4w (21-28lm/l) permite el mantenimiento de una gran cantidad de especies vegetales sin necesidad de tener los inconvenientes de los que llamamos comúnmente un acuario plantado. Estos acuarios están carentes de equipos  CO2, y crecen con lentitud. Una luz más potente generaría graves desequilibrios en el consumo de nutrientes de las plantas, haciendo muy difícil controlar los constantes desequilibrios. Para evitar esto es mucho más recomendable el uso de moderado de luz y ampliar el fotoperiodo hasta las 10 horas. La moderación con la luz dependerá de la cantidad de plantas que tengamos en el acuario. Si hemos colocados un par de ellas, dejando gran parte de la superficie libre, con 0.3w/l (21lm/l) y 8 horas de fotoperiodo, será más que suficiente, ahora, si hemos colocado gran cantidad de plantas cubriendo la mayor parte del tanque, entonces subiremos hasta los 0.4 ó 0.5w/l (28-35lm/l), alargando el fotoperiodo hasta las 10 horas si fuese necesario. Es decir ese mismo acuario estándar de 96 litros nos sería perfectamente válido si contase con dos fluorescentes de 18w (2520lm), pudiendo, en caso de mucha vegetación llegar a 3. Entre los acuarios estándar del mercado, es fácil encontrar acuarios preparados así, como pueden ser los kit Aquapro de Eheim, los Sera Biotop, o los Evolution y kits Cocoon de Aquatic Nature que sin tener que poner extras, ya vienen preparados con una iluminación bien dimensionada para montar acuarios comunitarios de muy alto nivel.



TIPO DE ACUARIO
POTENCIA w/l.
INTENSIDAD lm/l.
FOTOPERIODO
ACUARIOS SIN VEGETACION
0,2-0,3w/l.
14-21lm/l
6-8 horas
BIOTOPOS AMAZÓNICOS
0,2w/l.
14lm/l.
6 horas
ACUARIO MBUNAS MALAWI
0,3w/l.
21lm/l.
8 horas
ACUARIO TROPHEUS TANGANICA
0,3w/l.
21lm/l.
8 horas
ACUARIO MIXTO TANGANICA
0,2w/l.
14lm/l.
6-7 horas
ACUARIO MIXTO MALAWI
0,3w/l.
21lm/l.
6-8horas
GRANDES LAGOS CENTROAMERICANOS
0,2w/l.
14lm/l.
6 horas
ACUARIOS COMUNITARIOS
0,2-0,5w/l.
14-35lm/l.
6-10 horas
SIN VEGETACIÓN
0,2w/l.
14lm/l.
6 horas
POCA VEGETACION
0,3w/l.
21lm/l.
6-8 horas
VEGETACION
0,3-0,4w/l.
21-28lm/l.
8 horas
MUCHA VEGETACION
0,5w/l.
35lm/l.
10 horas
ACUARIOS PLANTADOS
0,5-2w/l.
35-140lm/l
8-12 horas
LOW TECH
0,5-0,8w/l
35-56lm/l
8 horas
NATURE AQUARIUM
1-1,5w/l
70-105lm/l
10-12horas
DUTCH AQUARIUM
1-2w/l
70-140lm/l
10-12horas


     6-3º-Acuarios plantados: Aquí nos enfrentamos a otra cosa. Aquí los principales inquilinos son nuestras plantas y estas como bien sabemos son fotosintéticas, es decir necesitan luz para alimentarse. Son acuarios, a excepción de los low tech, con adiciones extra de CO2, rutinas complejas de abonado, sustratos nutritivos….y un largo etc. de complejidades técnicas que hacen de ellos los formula uno de la acuariofilia en agua dulce. Aquí hablamos de iluminaciones que por lo general superan el w/l, esto es debido a dos cosas, primero al uso de plantas de zonas inundables que suelen estar expuestas a altos índices de luz, en algunos casos de más de 30 .000lux y segundo a la necesidad de conseguir crecimientos compactos y colores más definidos.  Esto en el caso de los acuarios de tipo Holandés es aun más crítico, dado a la necesidad de hacer crecer numerosas plantas de tallo muy juntas y con la mínima distancia internodal, de ahí que muchas veces tengamos que aumentar la cantidad de luz necesaria. Aquí hablamos de entre 1 y 2w/l  (70y 105lm/l), altas intensidades de luz, que obligan a buenos cuidados y mantenimientos.

     Un caso aparte dentro de los acuarios plantados, son los low tech. Acuarios densamente plantados. Sin adición de CO2 pero con una masa vegetal grande y compacta, llegando en algunos casos a tapizar zonas con plantas como las Sagittaria subulata o Eleocharis párvula. Aquí jugamos en la frontera de la máxima cantidad de luz sin la aportación de CO2.  Equipos de entre 0.5-0.8w/l (35-56-ln/l) y fotoperiodos de entre 8 y 10 horas darán el resultado debido.




     Como resumen de todo esto podemos valorar que pese a que los conceptos que manejamos han cambiado de nombre, los hechos en si, son los mismos que hace 30 años. La iluminación es un tema complejo...si queremos que lo sea, y extremadamente sencillo si nos lo proponemos, todo se facilitara si tenemos claro que tipo de acuario buscamos. Si elegimos un modelo de acuario, solo tenemos que elegir la iluminación acorde a él, sin excesos, claro que, a veces, el acuario se nos va de las manos, y lo que en principio era un simple acuario comunitario, se convierte en algo más complejo.