11.04.2021 transkription
05.03.2021 Ökologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen


Das Licht

Besonnter Weiher auf einer Waldlichtung
Besonnter Weiher auf einer Waldlichtung

Licht wird an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser reflektiert. Bei Einfall senkrecht zur Wasseroberfläche wird am wenigsten reflektiert, je flacher der Einfallswinkel ist, desto größer ist der Anteil, der reflektiert wird. Ab einem bestimmten Winkel wird alles einfallende Licht reflektiert.

Licht wird durch Wasser absorbiert. Dabei wird es desto stärker absorbiert, je langwelliger es ist. Das hat zur Folge, dass der langwellige (rot, orange, gelb) Anteil schon auf den ersten Metern stark geschwächt wird, während der kurzwellige (grün, blau) noch in große Tiefen vordringt.

Licht wird an festen, im Wasser schwebenden Partikeln gestreut und von diesen teilweise absorbiert. Solche Partikel können von außen eingetragen werden (Staub, teilzersetztes abgefallenes Laub) oder im Wasser enstanden sein (planktische Bakterien, pflanzliches und tierisches Plankton).

Licht im Aquarium

Ein gutes Lichtangebot im Aquarium (zusammen mit einem ausreichenden Angebot an gelöstem Kohlenstoffdioxid) ist von entscheidender Bedeutung für ein üppiges Pflanzenwachstum. Und nur ein dichter Pflanzenbesatz garantiert eine ausreichende Konzentration an Sauerstoff, die notwendig ist für den Fischbesatz.

Eine starke Lichtquelle sollte möglichst nicht zu viel Wärme produzieren, da diese durch die Kühlung wieder abgeführt werden muss. Außerdem verwelken Sumpfpflanzen, die zur Lichtquelle hinwachsen und dann zu hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Deswegen sind Leuchtstoffröhren mit hohem Lichtangebot wie die sog. T5 Leuchtstoffröhren den Quecksilberdampflampen (HQI und HQL) vorzuziehen und letztere wieder den normalen Leuchtstoffröhren, die zuwenig Licht abgeben.

Wassergefüllter Bombentrichter im Wald
Wassergefüllter Bombentrichter im Wald

Sonnenlicht ist nicht anzuraten, da es nicht reguliert werden kann.

Die Beleuchtungsdauer sollte 10 - 12 Stunden betragen, in der Einlaufphase allerdings nur ca. 8 Stunden. Gesteuert wird über eine Zeitschaltuhr. Bei zu langer Beleuchtungsdauer kann es zu störendem Algenwuchs kommen. Dann kann man eine Beleuchtungspause in der Mittagszeit von 2 Stunden einlegen, die die Pflanzen und Fische nicht stört, die Algen kommen damit aber weniger gut zurecht.

Licht in der Natur

In der Natur kommt zur Intensität der Sonneneinstrahlung noch der variable Winkel dazu, in dem das Sonnenlicht einfällt. Deswegen ist zum einen das Lichtangebot durch direkte Sonneneinstrahlung in Gewässern geringer als in terrestrischen Biotopen und zum anderen schwankt das Lichtangebot während eines Tages und während des Jahres durch den wechselnden Sonnenstand auch stärker.

Das Lichtangebot ist stark von der Beschattung abhängig, bspw. ist es sehr viel höher in einem besonnten Weiher auf einer Waldlichtung als in einem Bombentrichter mitten im Wald. Allerdings sorgen ein reicher Bestand von Schwimmpflanzen wie bspw. Teichrosen dann wieder für zusätzliche Beschattung

Aufgaben

Messung des Tages- und des Jahresgangs des Lichtangebots in einem Gewässer vergleichend mit einem terrestrischen Biotop in direkter Nähe.