Av Dana Riddle - Del 11
Dana Riddle har skrivit en serie artiklar om fotosyntes och effekterna av olika färgade ljusemitterande dioder.
Om du har missat, vänligen hitta länken till DEL 10 . Du hittar alla tidigare artiklar där om du vill återkapitalisera eller börja följa dem.
En naturlig process existerar som erbjuder viss skydd för zooxanthellae när de utsätts för för mycket ljus - det kallas Xanthophyll Cycle.
Den här korta artikeln kommer att förklara vad detta är och hur detta fungerar.
Xanthophylls (Xantho är grekisk för "gul" och phyllon för "leaf") är karotenoider.
Dessa ses under hösten när bladen ändrar färg, men de finns också i vattenmiljöer.
I Symbiodinium (zooxanthellae) finns det två xantofyll - Diadinoxanthin (DD) och Diatoxanthin (DT).
Under perioder med hög ljusintensitet omvandlas diadinoxanthin till diatoxanthin och kallas Dynamic Photoinhibition.
Konverteringen av DD till DT avlägsnar energi från den fotosyntetiska apparaten och fungerar som en "tryckavlastningsventil" för fotosyntes.
Forskare kallar detta för "icke-fotokemisk släckning" eller NPQ. Denna process sker på bara några minuter efter exponering för starkt ljus.
På natten eller perioder med låg ljusintensitet vänds processen - diatoxanthin återgår till diadinoxanthin.
Att förstå dynamisk fotoinhibition är viktigt.
Läs mer här om: Orphek OR2 Blue plus LED-ljus
Tyvärr ligger det inte inom rev akvariumhobbyn och har lett till den missuppfattningen att Symbiodinium-fotosyntesen börjar sakta efter några timmars tid oavsett ljusintensitet.
Detta har lett till belysningsregimer som kallas "zig-zag" och "saw tand" -mönster. Det betyder inte att dessa mönster inte kan leda till framgång.
Baserat på observationer som jag gjorde under mina 18-år på Hawaii börjar DD / DT-cykeln att reglera fotosyntesen i grunt vattenkoraller tidigt på morgonen (vanligtvis när ljusintensiteten når 300 till 400 µmol · m²˖sek.)
Konverteringen av DD till DT erbjuder begränsat skydd mot hög ljusintensitet.
Om ljusintensiteten överstiger xantofyllers förmåga att skydda den fotosyntetiska apparaten, inträffar en annan typ av fotoinhibition och kallas Chronic Photoinhibition.
Långvarig kronisk fotoinhibition kan leda till skador på både zooxanthellae och korallvärdet.
Energi som kan användas för tillväxt eller reproduktion riktas sedan till vävnadsreparation.
Nästa gång ska vi titta på ljusintensiteter vid olika djup vid middagstid i några av de tydligaste (eller mer korrekt, det minst grumliga) havsvattnet i världen - Kona-kusten på Big Island Hawaii.
I extrema fall kommer korallen att fördriva zooxanthellae i en sista dikeinsats för att överleva.