Orphek LED-lys bruges til videnskabelig forskning
Brugen af LED-belysning har været stigende i de senere år i saltvandshobbyindustrien, så det er ingen overraskelse, at denne type lys nu også bliver brugt til videnskabelig forskning.
Mit navn er Arjen Tilstra, jeg er kandidatstuderende ved University of Groningen (Holland) med en BSc i marinbiologi, økologi og evolution. Jeg blev forelsket i koraller, da jeg var 15, og så en lille saltvandstank hjemme hos en ven. Jeg måtte have en! Det var 14 år siden. I mellemtiden havde jeg tre tanke (en nanotank), alle med blandede resultater. Desværre måtte jeg stoppe for flere år siden på grund af omkostningerne og mit studie. Ikke desto mindre kommer min erfaring med at holde og vedligeholde bløde og stenede koraller godt med nu.
I marts 2012 begyndte jeg at drømme om at lave mit helt eget forskningsprojekt. Normalt tilmeldes kandidatstuderende i eksisterende forskningsprojekter udført af ph.d.-studerende og/eller Post Docs. Første ting først……en supervisor. Set i bakspejlet var dette det nemmeste af dem alle. Umiddelbart blev han begejstret for ideen. Min idé kom, da jeg skrev min bacheloropgave. Et papir fra 2002 af Brown et al. fangede min opmærksomhed. Et rev nær Phuket i Thailand oplevede en blegningsbegivenhed. Men dette var ikke en almindelig blegningsbegivenhed. De så, at den vestlige del af revet led mindre af blegningsbegivenheden sammenlignet med østsiden. Spørgsmålet var hvorfor!? De testede flere hypoteser og konkluderede, at den eneste kendte forskel mellem regionerne var lysintensiteten. Den vestlige region oplevede højere lysintensitet i månederne forud for blegningsbegivenheden. Mit mål var at simulere lignende forhold, men i en kontrolleret indstilling. Efter at have tjekket alle papirer, der citerede papiret, kunne jeg ikke finde et eneste papir, der lavede lignende forskning. Et nyt projekt var født! Jeg havde tænkt mig at udsætte koralfragmenter for forskellige lysintensiteter og udsætte dem for en kunstig hedebølge.
Før jeg fortsætter, vil jeg gerne understrege, at blegning ikke er, hvad de fleste akvarister tror, det er. Det er ikke tabet af koralvæv, der blotter det hvide skelet nedenunder. Det er tab af zooxanthellae og/eller (foto)pigmenter. Når en koral er bleget er den stadig i live, det er det hvide skelet, der "skinser" gennem vævet. Hvis forholdene falder tilbage til normale og frit levende zooxanthellae er til stede, kan korallen blive levedygtig igen. Hvis ikke, dør korallen til sidst.
Min vejleder fortalte mig ulemperne ved at lave mit eget projekt; Jeg skulle betale for næsten alt selv. Selvfølgelig kunne jeg bruge universitetets faciliteter, og jeg kunne få godtgjort omkring en femtedel af alle omkostninger. I min tid som akvarist fik jeg mange venner i samfundet og skabte mig et navn på den hollandske hjemmeside www.zeewaterforum.info. Et hollandsk forum, hvor alle hobbyister kommer for at hænge ud og dele information. Jeg kontaktede Jan Harbers (admin) og spurgte, om jeg kunne henvende mig til forums sponsorer for at få hjælp. Intet problem……og så skete det. Tilbud på udstyr strømmede ind, og jeg blev positivt overrasket over sponsorernes entusiasme. Et nøglespørgsmål for dette projekt var selvfølgelig lys! Tanne Hoff ringede til mig med en idé. Måske var Orphek interesseret! Via Tanne kom jeg i kontakt med Ofir og den hollandske importør Arie fra AquaCompleet (en velkendt hollandsk detailbutik). Ofir blev straks begejstret og sendte mig generøst to lamper at arbejde med. To 18000 Kelvin DIF100 XP'er (fig. 1).
Til sammenligning tilføjede jeg et billede af tankene uden lamper og fyldt med postevand (fig. 2). Forskellen er fantastisk.
På grund af mangel på undervandsmålere kunne jeg endnu ikke lave den perfekte opsætning til eksperimentet. Jeg vil ikke genere dig med hele eksperimentelle opsætning, men i en nøddeskal var jeg nødt til at skabe to forskellige lysbehandlinger for at simulere vest og øst som i det brune et al. (2002) papir. I mellemtiden blev der tilføjet nogle levende sten og testfragmenter samt 2 fisk og flere hvirvelløse dyr. De klarede sig alle ekstremt godt. Farvning af testfrags var smuk (selvom skønhed er subjektiv). Men koralfarve er ikke noget, jeg nødvendigvis er interesseret i. Kunne jeg skabe et miljø med en ensartet spredning af lys med den mængde frag, der var nødvendig for min forskning? Desværre nej, spredningen af lys var for stor. Da dette ville være skadeligt for min forskning, kontaktede jeg straks Ofir og forklarede situationen. Efter en skarp bemærkning om, at jeg kostede ham mange penge, fortalte han mig; intet problem, der kommer snart nye lamper. Flere uger senere kom Arie forbi med to nye lamper. To PR-156'er (fig. 3)!
DIF'erne blev taget tilbage af Arie. Han kunne dem til et andet projekt. Jeg var meget imponeret over DIF'erne, men PR-156'erne var endnu mere imponerende. En meget anderledes lampe, da området, hvori LED'erne er fordelt, er meget mindre i en DIF. De første målinger så lovende ud. 40 cm over tanken modtog testfragmenterne 900 ?mol m-2 s-1 af lys. 70 cm over tanken modtog de 450 og til sidst hængte jeg dem en meter (højest muligt i mit setup) over tanken, hvor de modtog 300 ?mol m-2 s-1 (Fig. 4).
Da fordelingen af LED'er i lampen var mere spredt, var lyset i tanken også mere ensartet spredt. Fremragende!
Dette projekt er også superviseret af ph.d.-studerende Tim Wijgerde (MSc) og Dr. Ronald Osinga fra Wageningen University (Holland). Sammen med Tim foretog vi adskillige målinger for at se, hvordan man bedst placerer alle frags, og i overensstemmelse med Sanjay Joshis (PhD) artikel om Advanced Aquarist besluttede jeg at fordele alle frags i en oval form under lamperne (fig. 5).
Spredningen er nu inden for en grænse på 10 %. Fordi lyset er så stærkt, og det faktum, at jeg ikke kunne hænge lysene højere, måtte jeg finde på en anden måde at dæmpe lyset på. Jeg havde brug for 200 ?mol m-2 s-1 og derfor satte jeg en meget amatøropsætning op til at dæmpe den (fig. 6). Men det virker, det fanger cirka 33 % lys og dermed er lysintensiteten solide 200±10 ?mol m-2 s-1 for fragterne.
Mens mange af mine kolleger skal håndtere reduktioner i lysintensiteten med deres (T5) lamper, er min erfaring med LED'erne mere end positiv. Jeg har ikke bemærket nogen reduktion/ændring i intensitet eller spektrum. I det lange løb kan dette spare os penge, fordi vi ikke længere skal købe dyre pærer til den lyskilde, der bruges. Desuden er varmen, der udsendes fra lamperne, minimal og lysmængden astronomisk. Indtil videre kan jeg ærligt sige, at jeg ikke har nogen som helst klager, udover at de skal hænge højt, fordi korallerne ellers ville blive stressede af overeksponering, men dette er mere et luksusproblem end et reelt problem.
Det er nu næsten juli 2013 og efter mere end et års forberedelser er endelig de første data indhentet. Dette eksperiment vil køre indtil september, og efter offentliggørelse i et videnskabeligt tidsskrift vil jeg skrive stykker til populære magasiner og websteder. Vi laver også ugentlige billeder af 18 tilfældigt udvalgte frags for at se deres fremskridt. En af disse brudstykker kan ses i fig. 7. Dette er to ugers forandring.
For nu vil jeg især takke Orphek og Ofir for hans interesse og bidrag til min forskning.