Pertes lumineuses

Pertes lumineuses

Aucun rayon lumineux en particulier n’est capable de conserver ses propriétés originales sans se modifier, entre le moment où il commence à rayonner et celui où il parvient à la plante aquatique. Car en cours de route, il est continuellement soumis à déflection, diffusion et perte. La lumière que reçoit notre aquarium est complètement disproportionnée par rapport à ce qu’était la lumière solaire en dehors de l’atmosphère, mais les variations d’intensité et de composition spectrale journalière, saisonnière et résultante des conditions météorologique de l’éclairement naturel révèlent à quel point on peut discuter au sujet de l’expression "lumière naturelle".

Dans la nature, beaucoup de cours d’eau sont recouverts d’une épaisse couche de feuilles qui, comme un filtre vert, affaiblit la lumière qui arrive et la tamise selon la couleur. Les plantes aquatiques se trouvant en dessous doivent se contenter d’une lumière verdâtre et affaiblie. Comme tout le monde sait, on ne bronze pas lorsqu’on se trouve derrière une vitre, parce que le verre absorbe une partie de la lumière. L’eau, aussi claire et transparente qu’elle soit, absorbe également. Toutes les substances absorbent de l’énergie lumineuse, à un niveau plus ou moins élevé ; sans absorption de lumière, la terre ne pourrait en aucune façon être chauffée par le soleil.

Pour les aquarists cependant, l’absorption lumineuse constitue presque toujours une interférence indésirable avec l’éclairage, associée à des pertes. Le processus d’absorption devrait avoir lieu dans la chlorophylle des plantes aquatiques et non pas auparavant. Bien sur, l’énergie rayonnante absorbée n’est pas perdue mais tout simplement transformer en une autre forme d’énergie : la chaleur. Mais dans l’aquarium, celle-ci peut être produite d’une manière beaucoup performante et moins coûteuse, grâce à des résistances chauffantes.

Même les meilleurs et les plus transparentes des verres absorbent de la lumière. Une épaisseur de 3 mm de verre transparent absorbe environ 1,5% de la lumière qui la frappe. L’infrarouge et l’ultraviolet sont "réduits" encore plus. Environ 5% de la lumière n’est pas absorbée du tout mais rejetée de la surface qu’elle touche (réfléchie). Théoriquement, la réflexion ne constitue pas une perte lumineuse, mais elle l’est pourtant en pratique puisque la lumière rayonnante réfléchie rayonne (pour nous) dans la mauvaise direction. Plus l’angle avec lequel la lumière frappe la vitre est oblique, plus la perte par réflexion est importante.

L’eau aussi absorbe et réfléchit la lumière. A nouveau, les pertes par réflexion dépendent de l’angle avec lequel les rayons lumineux arrivent. Dans nos régions septentrionales, ces pertes sont d’environ de 2,5% en été et de 15% en hiver. Moins de pertes se produisent plus au sud. Le degré d’absorption dépend beaucoup de la pureté de l’eau. Le spectre de lumière blanche n’est non plus absorbé d’une manière égale : la lumière bleue est moins absorbée, tandis que la lumière rouge l’est très rapidement. Dans les eaux marines les plus limpides, l’intensité de lumière bleue diminue de 50% pour une distance lumineux de 30 mètres ; avec la lumière rouge, cette diminution se manifeste au bout de 10 mètres. Ceci explique que l’eau profonde est bleue. L’eau de mer de nos côtes qui sont chargé de matière en suspension peut absorber 30 fois voir plus cette quantité. Des mesures effectuées dans une piscine extérieure limpide donnent une absorption moyenne équivalente à la moitié de l’intensité lumineuse à une profondeur d’environ 80 cm.

Pourcentage de lumière Incidente transmise en fonction de l’épaisseur d’eau
Mètre	Eau claire	Eau moyennement claire	Eau chargé
	%	%	%
0,00	100	100	100
0,10	95	90	82
0,20	90	82	67
0,30	86	74	55
0,40	82	67	45
0,50	78	61	37
0,60	74	55	30
0,70	70	50	25
0,80	67	45	20
0,90	64	41	17
1,00	61	37	14
5,00	25
10,00	15
15,00	7
30,00	3

Il faut être conscient qu’une hauteur d’eau de 50 cm absorbe près de 40% du flux lumineux qui à éclairé la surface, et que à 80 cm, dans une eau cristalline, il ne reste plus que 50% de la lumière transmise. Ce qui est important et c’est pourquoi il est conseillé de ne pas dépasser une hauteur d’eau de 50 à 55 cm quant ont veut cultiver avec sucées des plantes aquatiques.

Dans l’aquarium, ces pertes sont habituellement encore plus importantes puisque des déchets organiques, comme les feuilles mortes, sont dissous dans l’eau et provoquent une coloration plus ou moins jaunâtre. Si ont pratique la filtration sur tourbe et que ont ajoute des extraits de tourbes ou des "facteurs d’eau noire", la coloration brun jaunâtre peut devenir particulièrement concentrée, surtout dans l’eau douce, et provoquer des pertes d’absorption plusieurs fois plus importantes que celles se produisant dans l’eau claire. L’eau colorée en jaune agit comme un filtre jaune : les rayons jaunes ne sont que légèrement absorbés, mais les composants de lumière (complémentaire) bleue sont très fortement absorbés. Pourtant, la lumière bleue devrait précisément être préservée parce qu’elle possède le meilleur pouvoir de pénétration et, surtout, parce que les plantes peuvent l’utilise bien mieux que la lumière jaune. En fait, on devrait être prudent avec toutes les substances organiques utilisées à des fins esthétiques. En très peu de temps, la tourbe, le bois peuvent transformer l’eau de l’aquarium en une sorte jus brun jaune.