Lichtvariaties waargenomen door planten (2/3)
Planten hebben zich duizenden jaren onder de zon ontwikkeld.
16 november 2023
Planten hebben zich gedurende duizenden jaren onder de zon ontwikkeld. Ze hebben tal van mechanismen ontwikkeld om te gedijen onder dit licht, dat zowel veelzijdig, krachtig als voortdurend in verandering is. Het bestuderen van het zonnenspectrum helpt ons te begrijpen hoe planten reageren op verschillende lichtspectra, waardoor we de efficiëntie van kunstmatige lichttoevoeging kunnen verbeteren.
Het spectrum van zonlicht dat op aarde wordt waargenomen, verandert gedurende de dag en door het jaar heen. Factoren zoals de atmosfeer, het weer en de seizoenen dragen allemaal bij aan de variatie in het licht dat planten ervaren.
De atmosfeer als optisch filter
Het is essentieel om onderscheid te maken tussen het spectrum dat door de zon wordt uitgezonden en het spectrum dat op aarde wordt ontvangen. Tussen beide fungeert de atmosfeer als een veranderend optisch filter. In totaal bereikt 70 tot 75% van de kracht die door zonnestraling wordt overgebracht het aardoppervlak.
Er zijn drie interacties tussen zonnestraling en de atmosfeer:
Atmosfeer
Reflectie
Golflengten worden gereflecteerd. Reflectie kan plaatsvinden via de lucht, wolken of het aardoppervlak (de grond en het water).
Absorptie
Absorptie vermindert de intensiteit van licht. Dit kan algemeen zijn, waarbij de totale intensiteit wordt verminderd, of specifiek, waarbij de intensiteit van een bepaalde golflengte afneemt.
Verspreiding
Diffusie verwijst naar de verspreiding van licht in alle richtingen. Hoe kleiner echter de golflengte, des te groter de diffusie. In de aardatmosfeer wordt blauw licht tot wel acht keer meer verstrooid dan rood licht. Door het fenomeen van lichtdiffusie lijkt onze hemel overdag helder.
Bij zonsopgang en zonsondergang moet zonlicht een grotere afstand door de atmosfeer afleggen dan midden op de dag. Diffusie is dan sterker en omvat golflengten met een hogere waarde.
Weer
Wolken
Lange golflengten (rood) worden voornamelijk verstrooid. Hierdoor zal het spectrum sterker blauw zijn.
Mist – Vochtigheid
Waterdruppels in de atmosfeer verstrooien blauw, groen en rood bijna gelijkmatig, wat resulteert in wit licht. Daarom lijken mist en wolken voor ons wit.
De Seizoenen
De duur van het zonlicht en de stralingssterkte variëren gedurende het jaar, wat leidt tot een vervorming van het lichtspectrum op basis van de seizoenen.
Waarom?
Seizoensveranderingen worden veroorzaakt door twee verschijnselen. Ten eerste de beweging van de aarde rond de zon. Ten tweede de gekantelde rotatieas van de aarde. De planeet helt voortdurend in dezelfde richting tijdens haar baan rond de zon. Dit betekent dat op verschillende momenten van het jaar verschillende delen van de aarde naar de zon zijn gekanteld. Dit verklaart ook waarom seizoenen verschillen tussen verschillende regio’s op de wereld.
De onderstaande grafiek toont de maandelijkse cumulatieve hoeveelheid licht in Côtes-d’Armor in 2020. Hieruit blijkt dat het licht dat aan planten wordt geleverd niet volgens een lineaire curve door de seizoenen heen verloopt.
Laat me weten of je hulp nodig hebt bij het maken of interpreteren van een dergelijke grafiek!
Gegevens verzameld door RED Horticulture in Côtes-d’Armor voor het jaar 2020.
Het RED LED-belichtingssysteem dient als aanvulling op natuurlijk licht. Het zorgt voor een gelijkmatigere lichtintensiteit voor de plant, zodat een goede opbrengst wordt gewaarborgd, zelfs tijdens minder zonnige maanden.
In het volgende en laatste artikel richten we ons op natuurlijk licht in kassen. We zullen de effecten van het constructiemateriaal op de zonnestraling binnen de kas onderzoeken.