La lumière & Les plantes
Nous allons étudier les effets les plus importants que la lumière a sur toutes les plantes vertes. Dans ce contexte, les plantes "vertes" comprennent aussi les plantes à feuilles brunes ou rougeâtres. Ici, la matière colorante verte, la chlorophylle, a été recouverte par d’autres substances colorées mais elle est toujours présente et exerce une influence vitale sur le développement de la plante. Les algues, et surtout toutes les "algues vertes", ne diffèrent pas des plantes supérieures dans leur dépendance à l’égard de la lumière pour leur processus naturel.
Photosynthèse
A l’aide de l’énergie lumineuse, il est possible à la plante de former des substances organiques à partir inorganiques. Au cours de ce processus que la plante est capable de réaliser grâce à la chlorophylle et qui est connu sous le de photosynthèse, la plante transforme du dioxyde de carbone (CO²) et de l’eau en sucre nutritif et libère de l’oxygène (O²) et de l’eau. Exprimé en une formule chimique, ce processus peut être défini simplement comme suit :
Lumière
Ou en d’autres mots :
Dioxyde de carbone + eau + (lumière / chaleur) donne → sucre + oxygène + eau
Pour la croissance de la plante, un certain nombre d’éléments nutritifs sont nécessaires ; considérons que ceux-ci sont présents et ne les étudierons pas dans se poste.
D’après la formule, nous pouvons en déduire que la plante est incapable d’assimiler, à moins qu’elle ne dispose de dioxyde de carbone, de lumière et de chaleur en quantités suffisantes (un manque d’eau est très difficiles a avoir dans un aquariums). La quantité exacte d’énergie lumineuse nécessaire au processus de la photosynthèse n’a pas encore été déterminée précisément. Mais grosso modo, on peut affirmer que pour qu’il y ait suffisamment de CO² et que la température soit favorable, l’activité d’assimilation augmente avec la puissance lumineuse. A partir d’une certaine puissance, et ce seuil varie d’une espèce à l’autre, il est non seulement inutile d’accroître davantage l’intensité lumineuse, mais il est même nocif de le faire parce que cela entraîne ou la destruction de la chlorophylle. Exemple typiques sont les Cryptocorynes : quand ces plantes aquatiques aux "besoins limité" sont soudain soumises à une intensité lumineuse beaucoup plus importante, par exemple , déplacées vers un endroit différent, soumis à un changement absolu de la puissance de l’éclairage ou privées de la couverture ombrageante et protectrice de plantes flottantes, elles risque de perdre toutes leurs feuilles en très peur de temps.
Souvenons-nous : Grâce à la photosynthèse qui se réalise pendant le jour, la plante doit se procurer suffisamment d’énergie pour que le processus de combustion nécessaire à l’absorption de nourriture puisse continuer pendant toute la journée. Mais cela n’est possible que si une lumière suffisante est disponible pendant la période d’éclairement. Le fait que la plante libère de l’oxygène au cours de ce processus d’assimilation est bien sûr une très bonne chose puisque les poissons et les plantes ont besoin en permanence d’oxygène, et des plantes éclairées d’une manière adéquate libèrent plus d’oxygène qu’elles n’en ont besoin pour leur propre respiration. Pour cette raison, la photosynthèse crée dans l’aquarium un effet réciproque des plantes et des poissons : les poissons utilisent de l’oxygène et produisent du dioxyde de carbone (CO²) ; les plantes consomment du dioxyde de carbone et libèrent de l’oxygène. C’est ce que l’on a appelé "un aquarium équilibré". Les plantes respirent autant que le fond les animaux ; et pour ce faire, elles utilisent de l’oxygène et rejettent du dioxyde de carbone. Il ne faut pas confondre la photosynthèse et la respiration.
Lumière & Croissance
Afin de rendre possible la photosynthèse, la plante doit absorber les radiations lumineuses qui arrivent. Cette absorption se produit dans les feuilles à l’aide de la chlorophylle sensible à la lumière. Les granulés chlorophylliens contiennent également un certain nombre de substances jaunâtres, les caroténoïdes, qui absorbent aussi la lumière et participent à la photosynthèse. Tout comme l’œil humain qui n’est pas sensible d’une manière identique à toutes les couleurs du spectre, de même la chlorophylle absorbe avec une intensité variable les différents composants spectraux de la lumière blanche. Le simple fait que les feuilles des plantes sont vertes révèle que la gamme de couleur verte est réfléchie plutôt qu’absorbée. La plante parviendra à une efficacité photosynthétique assez importante dans les gemmes spectrales où elle absorbe beaucoup de lumière. On peut très nettement reconnaître deux centres d’activité photosynthétique : Une gamme bleu violet, entre 380 à 480 nm, et une gamme orange rouge, entre 600 à 700 nm. Comme on pourrait s’y attendre, le minimum se situe aux environs de 550 nm, dans la gamme jaune vert. L’absorption quantitative exacte de lumière dans les gammes spectrales les plus favorables n’a pas encore été déterminée ; la gamme d’onde courte bleue semble néanmoins être plus efficace que la gamme d’onde longue rouge.
photo
La formation chlorophyllienne proprement dite, ce que l’on appelle "synthèse chlorophyllienne", dépend aussi de la couleur de la lumière. Ici à nouveau les mêmes gammes bleues et rouges sont favorables, avec des contrastes même encore plus marqués par rapport au vert moins efficace.
La photosynthèse ne tombe cependant pas à zéro à l’intérieur de la gamme de la lumière visible (380 à 780 nm). On pourrait donc aussi réaliser la photosynthèse avec, par exemple, une lumière jaune vert seule, mais dans ce cas, on devrait fournir de plus grandes énergie afin de produire le même effet que la lumière normale.
Les filtres protecteurs jaunes ou verts constitués par du papier transparent, que l’on place souvent pour réduire la croissance des algues, ne peuvent donc remplir seulement leur fonction que si les composés des radiations restantes ont une énergie tellement faible qu’une activité photosynthétique ne puisse plus être possible. Mais n’oublions pas que cette réduction d’énergie n’affecte pas uniquement les algues vertes indésirables mais aussi les autres plantes aquatiques.
Si l’efficacité photosynthétique est bonne et, pour autant, que tous les autre facteurs (eau, chaleur et nourriture) soient conformes, la plante présentera une croissance normale et vigoureuse. Mais des expériences ont prouvé que la radiation bleu violet diminue la croissance, tandis que la radiation rouge la favorise. Les deux composants de la radiation doivent donc être présents, chacun dans une certaine proportion.
La durée de la radiation quotidienne a une grande influence sur le développement de la plante. En particulier, la formation des bourgeons et des bulbes, ainsi que souvent la période de repos hivernal, sont déterminées par le nombre d’heures de lumière quotidienne. D’une manière générale, les espèces de plantes des régions tropicales nécessitent une photopériode quotidienne de 12 à 13 heures. Les plantes de l’hémisphère nord sont adaptées à ce que l’on appelle des "jours longs" et doivent, pour cette raison, être éclairées en été pendant environ 14 heures ; en hiver, la plupart des espèces sommeillent, même si elles reçoivent assez de lumière. Eclairer des plantes aquatiques tropicales pendant plus de 13 heures par jour est inutile. S’il arrive que l’une d’entre elles n’est pas très avancée, on peut parvenir à développer sa croissance de cette manière. Mais il est très peu probable que les "plantes à jours courts" tropicales parvienne à fleurir pendant les "jours longs".
La lumière possède d’autre influence sur les plantes, influences qui dépendent en partie du spectre et qui sont pourtant aussi en partie indépendantes de celui-ci. Nous savons tous par expérience que les feuilles et tiges croissent en direction de la lumière, tandis que les racines et les bulbes évitent la lumière (phototropisme).
Ces mouvements des plantes sont régis par le composant bleu violet de la lumière. Certaines plantes (Nomaphila stricta, par exemple) effectuent ce que l’on appelle des mouvements de sommeil : pendant la nuit, elles replient leurs feuilles du haut et les remettent dans leur position initiale, le matin.
Pour résumer, nous pouvons dire que : les plus importantes activités vitales et reproductrices de la plante sont dirigées pas la lumière, dont les composants individuels de la lumière blanche ont différents effets. L’absorption et l’utilisation de la lumière dans les feuilles dépendent de la couleur de la lumière : les rayons bleus et rouges sont préférés, mais un très faible usage seulement est fait des rayons jaunes verts.
Vous allez à présent demander à tout moment : "Comment savoir si mon aquarium est correctement éclairé ?". Le renseignement le plus précis et le plus fiable nous donne la mesure de l’intensité lumineuse. Nous avons déjà évoqué ce qu’il faut utiliser pour y parvenir ; nous décrirons en détail dans les prochains chapitres comment s’y prendre. On peut également calculer l’intensité lumineuse avec un éclairage artificiel. Néanmoins, si tout ceci vous paraît trop difficile et laborieux, changer de site internet !! Je plaisante. Vous devrez vous armer d’assez de patience de l’aquarist et du jardinier et essayer de parvenir aux conclusions correctes en observant le comportement des plantes. Des plantes qui croissent et se multiplient rapidement indiquent d’une manière précise qu’elles ne souffrent d’aucune déficience lumineuse. Mais le débutant commet malheureusement toujours l’erreur de vouloir voir chaque jour une certaine forme de progrès. Chaque nouvelle plante a besoin de s’habituer tout d’abord à son nouvel environnement, comme pour un poisson ; chez quelque espèce cela se réalise en quelques jours, tandis que chez d’autres il faut souvent plusieurs semaines. En outre, toutes les espèces ne croissent pas aussi vite à l’autre, avec par exemple, Vallisneria, Elodea ou Cabomba, et malheureusement aussi avec la plupart des espèces d’algues, la plupart des espèces de Cryptocoryne sont beaucoup plus lentes.
Photosensibilité des plantes, de l’œil, et de l’appareil de mesure.
La sensibilité de l’intensité lumineuse spectrale de l’œil humain a déjà été étudiée. Vous avez eux peur que je remettre une couche sur le sujet ? Hein !! Le luxmètre et le posemètre ont déjà été adaptés à la sensibilité oculaire. La photosynthèse suit cependant un cours presque opposé. La plante évalue la lumière qui arrive d’une manière très différente de la nôtre ou de celle du luxmètre. Le vert et le jaune, qui stimulent fortement notre œil, influencent peu la plante. Mais nous autres, humain, avons établi les normes pour l’évaluation de l’intensité lumineuse et c’est pourquoi, le luxmètre a été adapté à notre vision des couleurs.
Ce point est très important si on utilise les appareils de mesure courants pour évaluer les sources lumineuses qui, dans leur répartition d’intensité spectrale, varient énormément par rapport à la lumière diurne normale. Pour cette raison, nous ne pouvons évaluer d’un point de vue botanique l’intensité effective de l’éclairage de la lampe "Gro-Lux", par comparaison à celle de la lumière solaire ou d’un éclairage artificiel ressemblant à la lumière du jour, en nous fiant à nos sens ou aux instruments de mesure.
Quelle est la quantité de lumière nécessaire aux plantes aquatiques ?
Comme promis au début de ce poste, les termes "lumière vive", "besoins modérés", "lumière faible", etc. vont être maintenant remplacés par des renseignements précis et concrets au sujet de l’intensité lumineuse. Débarrassons-nous dès à présent d’une affirmation apparemment indestructible : beaucoup d’algues vertes = lumière trop forte, algues brunes (diatomées) = lumière trop faible ; la croissance fort controversée des algues ne nous donne absolument aucune explication valable sur la qualité de l’éclairage. Les aquarists qui s’intéressent à la chimie de l’eau constatent souvent que les algues brunes croissant dans un aquarium disparaissent brusquement un beau jour sans que rien ne soit modifié dans l’éclairage. Et sans qu’une lampe plus puissante ne soit installée, des algues vertes croissent soudain en abondance comme par enchantement.
Les plantes aquatiques sont très fantasques en ce qui concerne les conditions d’éclairage. La nature n’offre pas à une seule et même plante des conditions de lumière qui restent constantes. Des mesures exactes de l’intensité lumineuse présente dans l’aquarium sont donc inutiles. Il serait tout aussi stupide d’affirmer que telle ou telle plante ne croît bien qu’à telle ou telle intensité lumineuse précise. Mais il s’agit tout simplement de déterminer une fois pour tout l’ordre de grandeur de l’intensité lumineuse requise, de sorte à pouvoir enfin mettre un terme à tous les tâtonnements et à l’incertitude ! La lumière n’est bien entendu qu’un seul facteur parmi d’autres rendant possible la vie de la plante, mais - et ceci concerne surtout la lumière artificielle, contrairement aux autres facteurs, elles a le grand avantage d’être facilement mesurable et réglable sans que des changements fondamentaux d’aucune sorte ne se produisent immédiatement dans l’autre sphère de l’aquarium.
Les plantes qui ont bénéficié de trop peu de lumière pendant une longue période "se décolorent". Bien qu’elles se dirigent tout d’abord vers la lumière, elles pâlissent, deviennent transparentes et meurent. Une situation similaire se produit lorsque la lumière comporte trop peu de bleu violet, comme c’est le cas quand on n’utilise que des lampes incandescentes. Un autre signe d’un éclairage suffisamment puissant s’avère par des plantes aquatiques présentant une couleur brunâtre ou rougeâtre au sommet de leurs feuilles car, d’une manière générale, ces plantes ne conservent leur couleur spécifique que si la lumière est assez intense.
Avec des aquariums éclairés artificiellement, de dimensions moyennes et d’une profondeur d’eau d’environ 20 à 55 centimètres, la puissance lumineuse requise peut être calculée comme suit :
Puissance des lampes (en Watts) = volume du bac (en Litres) X 0,25
Ce calcul simplifié dérive d’une formule qui sera mentionnée par la suite. Il n’est évidemment pas aussi précis, mais à une profondeur d’eau identique et avec des plantes communes, il est parfaitement adapté. Il s’applique aux lampes fluorescentes produisant une lumière qui ressemble à la lumière du jour. Pour les tubes "Gro-Lux", la moitié de la valeur obtenue est suffisante.
Normalement, un aquarium n’est jamais éclairé d’une manière égale. Aussi, au moment d’effectuer la plantation, disposez les plantes en groupes selon l’intensité lumineuse requise. Il faut donc placer les Vallisneria, Cabomba, Limnophila et Myriophyllum aux endroits les plus éclairés, directement sous la lampe. Les Cryptocoryne sont à planter dans les coins les plus sombres ou à l’ombre des espèces "luminophages". Il ne faut pas perdre de vue qu’une couverture de plantes flottantes produit un fort ombrage. Si vous pratiquez la filtration sur tourbe et possédez alors de l’eau jaune, veuillez à doublez la puissance lumineuse ou n’utiliser que des plantes aux besoins modestes en matière de lumière.
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