RGB LEDライトで水草育成が難しい理由
◆はじめに
お世話になってます。
最近、光学研究をしていた友人に、話を聞く機会に恵まれた、ぼのぼのです。
今回は、その時に聞いた内容を中心に、昨今トレンドのRGB LEDライトが、実は水草育成にそれほど適していない理由について、解説させて頂こうと思います。
↓ご興味ある方は、是非お読み下さい。
◆流行るRGBライトと、廃れないメタルハライドランプ
皆さんは、これから水草水槽を立ち上げる場合、どのような照明を選択されるでしょうか？
殆どの方がLEDライト。またその中でも、予算に余裕のある方は、RGB LEDライトを水槽照明として採用されるはずです。
LEDライト(RGB含む)は、それまで水草水槽用照明として用いられていた、蛍光灯やメタルハライドランプと比較して、下記の優位性があり、現在では広く普及しました。
消費電力が小さい
発熱量が少ない
長寿命
しかしながら、LEDライトが「それまでの水草水槽用照明を全て、置き換えてしまうほど優秀だったか？」、と聞かれれば答えはNOです。
現に、水草に強いお店や、ベテランアクアリストの中には、未だにメタルハライドランプを愛用されている方も多いです。
今回は、光源毎の特性から、水草育成に本当に望ましい照明を探っていきたいと思います。
◆RGBライトとメタルハライドランプの発光原理の違い
初めに、水草水槽用照明として、現役である両者の発光原理の違いを、詳しく見ていきます。
先ず、我々人間が、光源(照明)として用いているモノの発光原理は、下記の通り大きく2つに分類することができます。
①物体そのものが発熱し、発光する光源
ハロゲンランプ
メタルハライドランプ
太陽など
②化合物に電気を流すことで発光する光源
LEDライト(RGB含む)
ご存知の通り、自然界で植物は、光合成に「太陽光」を利用しており、かつて主流だった「メタルハライドランプ」と比較して、「LEDライト」は発光原理が大きく異なることになります。
また、こうした原理をご存知なくても、実体験で違いを感じた、ベテランアクアリストの方も多いのではないでしょうか？
↓例えば、過去に水草水槽照明として、メタルハライドランプを使用し、その後RGB LEDライトに変更した際、下記の状況に悩んだことはありませんか？
RGB LEDライトに変更後、水草の生長が鈍くなった
RGB LEDライトに変更後、水草の草姿が変化した
RGB LEDライトに変更後、コケの発生に悩ませれた
RGB LEDライト下で視た水草の、発色が不自然に感じた
結論から申し上げれば、これらの不都合な状況は全て、RGB LEDライトとその他光源の発光原理の違いに寄るものです。
◆発光原理の違いによる、分光光度の比較
では水草を育成する上で、異なる発光原理の光源を用いることにより、発生する違いとその影響とは何なのでしょうか？
例えば、アクアリウムでこれまで用いられてきた代表的な照明。メタルハライドランプ(以下、メタハラ)とRGBライトを比較してみましょう。
先ず、最も顕著な違いがあるのは、それぞれの分光光度です。
画像の通り、メタハラとRGBライトでは、含まれる波長とその量に大きな違いが存在します。
昨今、RGBライトを水槽用照明として用いた際の利点として、「赤い水草が鮮やかに発色する」という説明を良く目にします。
しかし、上記のような説明はやや不親切で、誤解を生みやすい表現だと、私は考えています。
実際は、赤の波長が既存の照明より強いために、「RGBライト照射下で、限定的に赤色の彩度が高く感じられる」、、、という現象であり、実際に水草の葉色がより赤くなっているわけではないからです。
◆大気中と水中環境における、光合成の違い
長年の研究により、植物が光合成をし生長する上で重要な波長は、「青色(350nm-450nm)と赤色(600nm-700nm)の波長である」と結論づけられています。
しかしながら、上記の研究結果には、下記の通り、幾つかの注釈が付くことを忘れてはいけません。
研究に用いられた植物の殆どは、大気中に葉を展開する陸上植物である。
大気中では赤い波長が最も良く透過するが、水中では透過率が最も低くなる
光の透過率は、水深20cm程度でも50％近く減衰してしまう
光合成に重要だとされている波長は、あくまで葉緑素(クロロフィル)の吸収率から導き出した数値であり、葉という構造体全体における吸収率とは異なる
つまり、陸上植物の研究により導き出された「光合成メカニズム」を、水草育成にそのまま適用するのは、些か乱暴ですし無理がある、、、というのが私の見解です。
◆水中環境における理想的な分光光度・分光特性とは？
結論から申し上げると、水中環境における水草育成に理想的な光源は、↓図のような分光光度を持つものです。
水草育成に理想的、、、とした理由は、下記の通りです。
「赤い波長」を強くする事で、水中での透過率の低さを補填する。
「緑の波長」は、明るい環境下で葉の中まで入り込み、高い効率で光合成に利用されるため、水中での透過率の低さを補填した強さで照射する。
「青い波長」は、水中で透過率が高く、藻類を刺激するため、相対的に見て弱い光になるよう照射する。
◆鑑賞性と水草育成の両立
前項でお伝えさせていただいた、水草育成に最適な分光特性の光源を採用した場合、一つの大きな問題が発生します。
それは、水景全体が橙〜黄色に着色され、鑑賞性が皆無になってしまうという事です。そのため、アクアリウムで採用することは現実的ではありません。
では、肉眼で見た時に「昼白色」に近く、赤から緑までの波長をブロード(幅広く)で含み、青い波長が抑えられた光源は存在しないのでしょうか...？
◆アクアリウムで用いやすい水草育成ライトとは？
勘のいい方はお気づきかも知れませんが、下記光源は身近に存在します。
肉眼で見た時に「昼白色」に近く、赤から緑までの波長をブロード(幅広く)で含み、青い波長が抑えられた光源は存在しないのでしょうか...？
それは、「太陽光線」です。
なんだか、振り出しに戻った感じですが、要は太陽光に近い特性を持つ光源を、アクアリムに用いると、鑑賞性と水草育成を両立した、環境を両立出来るという話です。
昨今では、「AMATERAS」に代表される、太陽光線に近いライトが多く発売されているため、こちらをアクアリムに用いれば、照明周りで悩むことはほぼなくなるでしょう。
しかしながら、「AMATERAS」は既存水槽用照明と比較して高価であるため、より安価で採用しやすい同等品を次項で紹介いたします。
◆おすすめの照明
下記は「AMATERAS」より安価にも関わらず、スペックが同等以上の商品であるため、おすすめです。
※60cm水槽であれば、2〜3灯で十分です。
また、天井からの吊り下げに便利な商品も併せて、紹介させていただきます。
※ネジ穴を空ける必要がないため、賃貸物件でもご利用いただけます。
◆おわりに
長文記事に最後までお付き合いいただき、ありがとうございました。
今回は、アクアリウムに転用しやすい照明と、その理由について、水草育成と感傷性の観点からご紹介させていただきました。
この記事の内容が、皆さんの水槽管理の一助になれば嬉しく思います。
それでは、引き続き良きアクアライフを〜！！
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