Mitos Karang yang Membutuhkan Jumlah Cahaya Tidak Terbatas
Dengan Dana Riddle
Saya merasa senang tinggal di Big Island of Hawaii selama hampir dua dekade dan mengambil setiap kesempatan untuk mempelajari terumbu karang alami di sana (Lihat Gambar 1.) Salah satu proyek saya melibatkan penentuan cahaya yang dibutuhkan oleh karang fotosintesis (catatan: wajib lawan ditoleransi.)
Gambar 1. Kolam air pasang dangkal ini, hanya beberapa inci saja, mengandung karang Hawaii yang indah. Percobaan dilakukan pada hewan yang ditemukan di sini.
Pada saat itu, mendapatkan izin yang diperlukan oleh Negara Bagian Hawaii relatif mudah, dan begitu ini berada di tangan, proyek bisa dilanjutkan. Penentuan tingkat fotosintesis membutuhkan semua peralatan yang biasanya ditemukan di laboratorium basah, ditambah beberapa instrumen yang sangat khusus.
Yang pertama adalah meter Quantum berkualitas (atau PAR) (dibahas secara rinci dalam Bagian II dari seri ini.) Yang kedua adalah Pulse Amplitude Modulation (PAM) Fluorometer (Lihat Gambar 2.)
Gambar 2. Instrumen ini, yang disebut fluorometer, dapat menentukan laju fotosintesis pada tumbuhan, alga, dan zooxanthellae.
Singkatnya, instrumen ini memonitor bagaimana cahaya digunakan atau dibuang selama proses fotosintesis dan melibatkan pengukuran fluoresensi klorofil. Ini dapat menentukan apakah cahaya digunakan dalam fotokimia, atau gudang sebagai panas, atau dihamburkan melalui siklus pelindung alami. Ini jauh di luar ruang lingkup artikel ini untuk membahas jalur ini.
Cukuplah untuk mengatakan bahwa, dalam konteks di sini, kita tertarik pada seberapa banyak cahaya yang diperlukan untuk memaksimalkan fotosintesis dalam zooxanthellae yang ditemukan di dalam karang air dangkal.
Adalah hal yang umum di antara banyak orang percaya bahwa zooxanthellae yang ditemukan di banyak karang air dangkal memiliki kemampuan tak terbatas untuk menyerap cahaya dan menggunakannya dalam proses fotosintesis. Setelah semua, mudah untuk menemukan foto karang sepenuhnya muncul saat air surut dan dihancurkan oleh sinar matahari kekuatan penuh. Itu membuat kita percaya bahwa lebih banyak cahaya harus lebih baik!
Saat mempelajari fotosintesis, ada beberapa hal yang perlu kita ketahui. Cahaya (dalam bentuk foton) dapat diserap oleh fotopigments (seperti jenis klorofil, peridinin, dll) dan karenanya mengalir melalui dua Photosystems dan seterusnya dalam bentuk elektron. Poin lain yang perlu dipahami - ada jumlah minimum cahaya yang dibutuhkan (disebut Poin Kompensasi, di mana produksi oksigen memenuhi kebutuhan pernapasan hewan karang dan simbion.)
Tonggak berikutnya adalah Titik jenuh di mana laju fotosintesis maksimum dan peningkatan intensitas cahaya tidak akan menghasilkan tingkat yang lebih tinggi. Poin ketiga adalah Photoinhibition Dinamis - itu adalah perlindungan terhadap cahaya tinggi dan melibatkan Siklus Xanthophyll. Ini adalah proses alami.
Untuk keperluan artikel ini, kami sangat prihatin dengan jumlah foton (intensitas cahaya - PPFD atau PAR) yang melebihi Titik Kompensasi, memenuhi dan melebihi Titik Saturasi dan bagaimana Photoinhibition Dinamis memengaruhi laju fotosintesis.
Dua spesies karang berbatu dipilih untuk percobaan ini. Yang pertama adalah Porites lobata (Biasa disebut Lobe Coral) dan karang 'SPS' Pocillopora damicornis (Coral Kutub.) Hasilnya sebanding, dan kami akan membahas hanya mereka yang terlibat dalam prosedur P. lobata.
Gambar 3 menunjukkan hasilnya.
Gambar 3. Fotosintesis maksimum dalam zooxanthellae di karang berbatu Porites ini dicapai pada sekitar 200 µmol · m² · detik. Pada 350 µmol · m² · sec laju fotosintesis adalah sekitar yang terlihat di 75 µmol · m² · detik!
Pemeriksaan dekat Gambar 3 mengungkapkan tingkat maksimum fotosintesis (Saturasi) dicapai pada intensitas cahaya ~ 200 µmol · m² · detik dan Dynamic Photoinhibition mulai dimainkan segera sesudahnya.
Pesan take home adalah ini: Ini Porites karang yang hidup di perairan hanya beberapa sentimeter membutuhkan hanya sebagian kecil dari intensitas cahaya yang akan mereka alami. Zooxanthellae mereka akan berada pada tingkat maksimum fotosintesis pada pagi hari, dan perangkat pelindung alami mereka (Siklus Xanthophyll) berperan selama pertengahan pagi dan melindungi mereka sampai intensitas cahaya turun di sore hari (dengan asumsi itu cerah sepanjang hari .)
Percobaan lain menunjukkan bahwa kebanyakan karang membutuhkan intensitas cahaya yang lebih rendah untuk mencapai laju fotosintesis maksimum.
Lain kali, kita akan melihat persyaratan cahaya dari karang yang sering ditemukan di akuarium karang - Acropora spesies.
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium/
https://orphek.com/lighting-the-reef-aquarium-part-ii/