¿CUANTOS LUMENES POR LITRO REQUIERE UN ACUARIO?

La primera pregunta que nos surge al montar un acuario plantado es, ¿cuántos lúmenes por litro necesito? ¿Cuánta luz necesito para montar un acuario?

Lógicamente esto va a depender del tipo de plantas que tengamos. Las de crecimiento rápido requerirán más luz que las de crecimiento lento, ya que las primeras se desarrollan en zonas con continua radiación solar, mientras las segundas suelen ubicarse en zonas más sombreadas.

¿Cuánta luz necesitan las plantas?

Vamos a analizar en detalle cuanta luz es necesaria para nuestras plantas tomando como referencia el sol en las zonas tropicales.

¿Qué es la irradiación global? Es el total de energía que recibe un plano horizontal del sol, bien sea de forma directa o por el reflejo de objetos cercanos.

Este dato nos servirá de medida para calcular la luz necesaria para nuestras plantas.

Por ejemplo, en nuestro ejemplo vamos a tomar la irradiación global media diaria en las Islas Canarias.

¿Por qué Canarias? Por su posición geográfica y similar a la de otras zonas del Planeta que nos van a interesar.

Vemos que la irradiación global media diaria ronda los  5kwh/m^2.

Si usamos un fotoperiplo de 10 horas, y aplicamos la fórmula P(kW) = E(kWh) / t(hr) serían:

5kwh/m^2./ 10h =  0.5kw/m^2  = 500 w/m^2.

Supongamos acuarios estándar con 50cm de altura. Un metro cuadrado con 50cm de alto son 500 litros, con lo cual da la relación 1w/l (watios electromagnéticos).

1 watio electromagnético x litro durante 10 horas es el total de luz diaria que recibiría un acuario de 50cm de altura del sol en un clima tropical.

Calcular los lúmenes por litro para el acuario.

Desgraciadamente las luces que compramos no traen información de los watios electromagnéticos que emiten, nos hablan de lúmenes o peor aún de watios de consumo eléctrico.

Sabemos que la luz solar da unos 93 lúmenes  por watio electromagnético. (Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Luz_solar)

Por lo tanto deberíamos pasar los 93 lúmenes por litro si nuestro espectro fuera similar al solar, es decir prácticamente plano.

Sin embargo la mayoría de nosotros iluminamos con espectros que distan mucho de ser planos y tendemos a iluminar con el espectro que absorben nuestras plantas.

Por ejemplo:

Aproximadamente irradiamos un 40% del espectro solar, intentando no usar amarillos o naranjas que de poco sirven a nuestras plantas.

Por tanto podemos decir que nos quedan 37.2 lúmenes por litro durante 10 horas, que es lo que recibe una planta que esta expuesta todo el día al sol en un clima tropical.

¿Cuántos lúmenes requieren las plantas?

Si consideramos que nuestros fotoperiplos no son de 10 horas normalmente llegaríamos a los siguientes resultados:

46.5 lúmenes por litro durante 8h o 53.1 lúmenes por litro durante 7h sería la máxima iluminación que debemos dar a nuestras plantas.

Por lo tanto vemos que los lúmenes por litro dependen de nuestro fotoperiplo y es por ello que los acuarios pueden ser divididos según su iluminación de la siguiente manera:

Plantas de requerimientos altos (todo el día al sol):

Es cierto que el ángulo de incidencia del sol no siempre será de 90º como el nuestro por lo tanto hay una energía solar que se pierde y nosotros no perdemos con nuestra iluminación. Podemos estimar esa pérdida en un 10%.

Considerando plantas de requerimientos medios aquellos que necesitan aproximadamente un 66% de la radiación solar y de requerimientos bajos aquellas que necesitan un 33% de la radiación solar, aplicando todo lo comentado anteriormente podemos llegar a estos resultados:

Requerimientos de lúmenes según tipos de plantas

Si quisiéramos utilizar la irradiación solar diaria de otra zona planetaria podríamos usar, por ejemplo, la de la ciudad de Santa Tecla en El Salvador.

Allí la cantidad es de 5.6kwh/m^2, un 12% más que en las Islas Canarias, por tanto los lúmenes calculados habría que multiplicarlos por 1,12 para obtener un resultado.

¿Cómo influye la profundidad en la luz?

Estos cálculos están basados en acuarios estándar con 50cm de alto, que además corresponde con la media del rango optimo (40cm a 60cm) donde crecen la mayor parte de las plantas acuáticas de nuestros acuarios

¿Qué ocurre si mi acuario tiene otra altura?

Tenemos que tener en cuenta que lo importante es la superficie a irradiar pero también tenemos que compensar la diferencia de altura en la columna de agua que implicara mayor o menor luz absorbida por la columna de agua.

Veamos esta tabla de referencia para aguas con claridad intermedia, con nutrientes en suspensión, que puede corresponder a un acuario plantado estándar.

Por lo tanto aplicaremos la formula siguiente para compensar la perdería o ganancia de luz respecto al acuario de 50cm de referencia.

Formulas para calcular los lúmenes por litro

Conclusiones.

Otro de los aspectos a considerar es que los cálculos son válidos para las iluminaciones LED.

Si queremos utilizar fluorescentes tenemos que considerar que emiten luz en 360º, por tanto a las fórmulas obtenidas anteriormente debemos sumar entre un 15 y un 30% más de lúmenes/litro.

Esto responde a la luz que se pierde tras reflejar la iluminación en los reflectores de nuestras pantallas (Cuándo existan) y dependerá de la calidad del material reflector.

Como siempre todo lo que se expone son situaciones ideales, partiendo de una situación geográfica concreta, tratando todas las plantas bajo el mismo patrón, sin considerar la pérdida lumínica en 50cm de profundidad (O los considerados en las fórmulas) de un acuario y sobretodo sin tener en cuenta su espectro y la distribución del mismo a lo largo del fotoperiplo.

Por tanto tenemos que hablar de situaciones ideales, pero que nos sirven para aproximarnos a datos los más realistas posibles.

Pero sobre todo nos permite conocer de qué manera se llega a los datos que solemos encontrar repartidos en la red sobre los lúmenes que necesitamos en un acuario en función de la dificultad de las plantas que queremos mantener.

Es decir, este artículo nos permite una aproximación sobre la que construir una parte de la iluminación de nuestros acuarios.

Pues ampliar información para calcular tu espectro o los lúmenes de tu acuario revisando los siguientes vídeos e imágenes:

• Link de descarga para Calcular los lúmenes necesarios según la altura del acuario.
• Tabla para Calcular gráfica de espectro.
• Tabla para convertir Lúmenes a Watios Electromagnéticos.
• Página Web para dibujar las funciones.