Orphek LED 燈用於科學研究
近年來,海水愛好者行業中 LED 照明的使用不斷增加,因此此類燈現在也用於科學研究也就不足為奇了。
我叫 Arjen Tilstra,是格羅寧根大學(荷蘭)的研究生,擁有海洋生物學、生態學和進化學士學位。 15 歲時,我在朋友家裡看到了一個小鹽水缸,從此愛上了珊瑚。 我必須擁有一個! 這是14年前的事了。 與此同時,我有三個水箱(一個納米水箱),結果各不相同。 不幸的是,由於費用和我的學習,我幾年前不得不退出。 儘管如此,我在飼養和維護軟珊瑚和石珊瑚方面的經驗現在派上了用場。
2012 年 2002 月,我開始夢想做自己的研究項目。 通常研究生會參加由博士生和/或博士後進行的現有研究項目。 首先要做的事情是……一名主管。 回想起來,這是所有事情中最簡單的。 他立刻對這個想法充滿了熱情。 我的想法是在我寫理學學士論文時產生的。 Brown XNUMX 年發表的論文 等。 吸引了我的注意力。 泰國普吉島附近的一個珊瑚礁經歷了白化事件。 但這並不是一次普通的白化事件。 他們發現,與東側相比,西側珊瑚礁受到白化事件的影響較小。 問題是為什麼!? 他們測試了幾種假設,並得出結論:這些區域之間唯一已知的差異是光強度。 白化事件發生前幾個月,西部地區的光照強度較高。 我的目標是在受控環境中模擬類似的條件。 在檢查了所有引用該論文的論文後,我找不到一篇進行類似研究的論文。 一個新項目誕生了! 我打算將珊瑚碎片暴露在不同的光強度下,並將它們暴露在人造熱浪中。
在繼續之前,我想強調的是,白化並不是大多數魚友所認為的那樣。 並不是珊瑚組織的損失導致下面的白色骨架暴露出來。 這是蟲黃藻和/或(照片)色素的損失。 當珊瑚白化時,它仍然活著,它的白色骨架透過組織“發光”。 如果條件恢復正常並且存在自由生活的蟲黃藻,珊瑚就可以再次存活。 如果不這樣做,珊瑚最終就會死亡。
我的主管告訴我自己做項目的缺點; 我幾乎必須自己支付所有費用。 當然,我可以使用大學的設施,並且可以報銷大約五分之一的費用。 作為一名水族愛好者,我在社區中結識了很多朋友,並在荷蘭網站上出名 www.zeewaterforum.info。 一個荷蘭論壇,所有愛好者都可以來這裡閒逛並分享信息。 我聯繫了 Jan Harbers(管理員)並詢問我是否可以向論壇贊助商尋求幫助。 沒問題……事情就這樣發生了。 設備的報價如潮水般湧來,贊助商的熱情讓我感到驚喜。 這個項目的一個關鍵問題當然是光! 坦尼霍夫打電話給我提出了一個想法。 也許奧爾菲克感興趣! 通過Tanne,我接觸到了Ofir和來自AquaCompleet(荷蘭知名零售店)的荷蘭進口商Arie。 奧菲爾立刻熱情起來,慷慨地送了兩盞燈給我使用。 兩個 18000 開爾文 DIF100 XP(圖 1)。
作為比較,我添加了一張沒有燈且裝滿自來水的水箱的圖片(圖 2)。 差異是驚人的。
由於缺乏水下測光錶,我還無法為實驗創建完美的設置。 我不會用整個實驗設置來打擾您,但簡而言之,我必須創建兩種不同的光處理來模擬西方和東方,如棕色 等。 (2002)論文。 與此同時,添加了一些活石和測試碎片以及兩條魚和幾種無脊椎動物。 他們都做得非常好。 測試碎片的顏色很漂亮(儘管美麗是主觀的)。 但珊瑚色不一定是我感興趣的。 我可以創建一個光線均勻分佈的環境,並提供我研究所需的碎片數量嗎? 不幸的是沒有,光的擴散太大了。 考慮到這對我的研究不利,我立即聯繫了奧菲爾並解釋了情況。 在開玩笑地說我花了他很多錢之後,他告訴了我。 沒問題,新燈很快就會到貨。 幾週後,阿里帶來了兩盞新燈。 兩架 PR-2(圖 156)!
DIF 被 Arie 收回。 他可以將它們用於不同的項目。 DIF 給我留下了深刻的印象,但 PR-156 的印象更深刻。 這是一種非常不同的燈,因為 DIF 中 LED 分佈的區域要小得多。 第一次測量看起來很有希望。 罐體上方40cm處,測試碎片接受900μmol m - 2 s - 1 光。 在水箱上方 70 厘米處,他們收到了 450 摩爾米,最終我將它們掛在水箱上方一米(我的設置中可能的最高高度),在那裡他們收到了 300 ?mol m - 2 s - 1 (圖4)。
由於 LED 在燈中的分佈更加分散,因此水箱中的光線也更加均勻地分佈。 出色的!
該項目還由瓦赫寧根大學(荷蘭)的博士生 Tim Wijgerde(理學碩士)和 Ronald Osinga 博士監督。 我們與 Tim 一起進行了多次測量,以了解如何最好地放置所有碎片,並根據 Sanjay Joshi(博士)關於高級水族愛好者的文章,我決定將所有碎片以橢圓形分佈在燈下方(圖 5)。
目前分散率控制在 10% 以內。 因為光線太強,而且我無法將燈掛得更高,所以我不得不想出一種不同的方法來調暗光線。 我需要 200 ?mol m - 2 s - 1 所以我設置了一個非常業餘的設置來調暗它(圖 6)。 但它確實有效,它捕獲了大約 33% 的光,因此光強度為固體 200±10 ?mol m - 2 s - 1 為了碎片。
雖然我的許多同事必須應對 (T5) 燈的光強度降低的問題,但我對 LED 燈的體驗非常積極。 我沒有註意到強度或光譜有任何減少/變化。 從長遠來看,這可以為我們節省金錢,因為無論使用什麼光源,我們都不再需要購買昂貴的燈泡。 此外,燈發出的熱量極少,而光量卻是天文數字。 到目前為止,我可以誠實地說,除了它們必須高高懸掛這一事實之外,我沒有任何抱怨,否則珊瑚會因過度暴露而受到壓力,但這更像是一個奢侈問題,而不是一個實際問題。
現在已經快到2013年18月了,經過一年多的準備,終於得到了第一個數據。 這個實驗將持續到九月,在科學期刊上發表後,我將為流行雜誌和網站撰寫文章。 我們還每週為 7 個隨機選擇的碎片拍攝照片,以了解它們的進展情況。 其中一個碎片如圖 XNUMX 所示。這是兩週的變化。
現在我要特別感謝 Orphek 和 Ofir 對我的研究的興趣和貢獻。