Variaties in licht waargenomen door planten (2/3)
Planten hebben zich duizenden jaren onder de zon ontwikkeld.
16 november 2023
Planten hebben zich gedurende duizenden jaren ontwikkeld onder invloed van de zon. Ze hebben vele mechanismen ontwikkeld om te gedijen onder dit licht, dat zowel compleet, krachtig als voortdurend evoluerend is. Het bestuderen van het zonnespectrum helpt ons te begrijpen hoe planten reageren op verschillende lichtspectra en verbetert de efficiëntie bij het benaderen van kunstmatige lichtsupplementen.
Het spectrum van het zonlicht dat op aarde wordt waargenomen, verandert gedurende de dag en gedurende de seizoenen. De atmosfeer, het weer en het seizoen zijn allemaal factoren die van invloed zijn op het licht dat door planten wordt waargenomen.
De atmosfeer als optisch filter
Het is noodzakelijk om onderscheid te maken tussen het spectrum dat door de zon wordt uitgezonden en het spectrum dat op aarde wordt ontvangen. Tussen die twee fungeert de atmosfeer als een voortdurend evoluerend optisch filter. Over het algemeen bereikt tussen de 70 en 75% van de energie die wordt overgebracht door zonnestraling het aardoppervlak.
Er zijn drie interacties tussen zonnestraling en de atmosfeer:
Atmosfeer
Reflectie
De golflengtes worden gereflecteerd. Reflectie kan plaatsvinden door de lucht, wolken, of het oppervlak van de aarde (de bodem en het water op het aardoppervlak).
Absorptie
De absorptie is het fenomeen waarbij materie de intensiteit van het licht vermindert. Het kan algemeen zijn, waarbij de totale intensiteit wordt verminderd, of omgekeerd, het kan specifiek zijn, waarbij de intensiteit van een specifieke golflengte wordt verminderd.
Verspreiding
De diffusie verwijst naar de verstrooiing van licht in alle richtingen. Echter, hoe kleiner de golflengte, hoe significanter de diffusie. In feite wordt in de aardatmosfeer blauw tot acht keer meer verspreid dan rood. Het is dankzij het verschijnsel van lichtdiffusie dat onze lucht overdag helder lijkt.
Bij zonsopkomst en zonsondergang moet de straling een grotere afstand door de atmosfeer afleggen dan gedurende de rest van de dag. De diffusie is meer uitgesproken en beïnvloedt de langere golflengtes.
Echter, waarnemingen kunnen misleidend zijn: hoewel de zon er roder uitziet wanneer deze dicht bij de horizon staat, is het op dat moment dat het licht dat we ontvangen het rijkst is aan blauw!
Bij zonsopkomst en zonsondergang bevat direct zonlicht voornamelijk rood, maar de straling ervan is laag. Het diffuse licht, rijk aan blauw, is op dat moment van de dag meer significant.
Weer
Wolken
Brede golflengten (rood) worden voornamelijk verstrooid. Daarom zal het spectrum meer verrijkt zijn met blauw.
Mist – Vochtigheid
De waterdruppels in de atmosfeer verstrooien blauw, groen en rood bijna gelijkmatig, wat resulteert in witte straling. Daarom lijken mist en wolken wit voor ons.
De Seizoenen
Waarom? De veranderingen van seizoen worden veroorzaakt door twee fenomenen. Ten eerste, de beweging van de Aarde om de Zon. Ten tweede, de gekantelde as van de rotatie van de Aarde. De planeet helt altijd in dezelfde richting tijdens haar baan om de Zon. Dit betekent dat op verschillende momenten van het jaar verschillende delen van de planeet naar de Zon zijn gekanteld. Dit is ook de reden waarom de seizoenen variëren in verschillende delen van de wereld.
De onderstaande grafiek laat de maandelijkse cumulatieve hoeveelheid licht zien in de Côtes-d’Armor in 2020. Hieruit blijkt dat de hoeveelheid licht die aan planten wordt geleverd, geen lineaire curve volgt gedurende de seizoenen.
De onderstaande tekst geeft gegevens weer die zijn verzameld door RED Horticulture in de Côtes-d’Armor voor het jaar 2020.
Het RED-verlichtingssysteem vormt een aanvulling op natuurlijk licht. Het egaliseert de lichtintensiteit die de plant ontvangt om goede opbrengsten te garanderen, zelfs tijdens minder zonnige maanden.
In het volgende en laatste artikel zullen we ons concentreren op natuurlijk licht in de kas. We zullen de impact van de materiaalstructuur op de zonnestraling binnen de kas bestuderen.