Aquariophilie

Introduction

Puissance et flux d'énergie lumineuse pour l'éclairage d'un aquarium

■ L'énergie lumineuse

• L'énergie lumineuse des sources d'éclairage est caractérisée par de nombreux facteurs :

- La puissance électrique consommée, le flux lumineux et le rendement des sources lumineuses, ainsi que la durée journalière de l'éclairage d'un aquarium.

- Le spectre lumineux, la température et le rendu des couleurs d'une source lumineuse.

- La durée de vie de sources.

☛ Cette page concerne les sujets suivants :

- La puissance électrique consommée.
- Le flux lumineux.
- Le rendement des sources lumineuses.
- L'adaptation des besoins au comportement de l'aquarium.
- La durée de l'éclairage.

■ La puissance électrique

La puissance électrique ou l'énergie consommée par une source lumineuse définit votre consommation électrique et le cout de l'éclairage de votre bac.
La puissance électrique s'exprime en watt (W).

♦ La puissance électrique en watt d'une source lumineuse ne permet plus aujourd'hui d'en déduire automatiquement le flux lumineux ou l'énergie lumineuse correspondante.
Les différentes et nombreuses sources lumineuses à notre disposition actuellement présentent des rendements entre la puissance électrique et le flux lumineux très disparates, il n'y a plus d'homogénéité sur ce ratio.

• Les besoins en éclairage d'un aquarium ne s'expriment plus en watts dissipés.

La quantité de lumière nécessaire au bon déroulement du processus de photosynthèse dans un aquarium était exprimée en watts dissipés des sources d'éclairage par litre d'eau de l'aquarium.
Cette notion est aujourd'hui obsolète du fait de la présence sur le marché de très nombreux types de sources lumineuses dont le rendement lumineux par watt diffère considérablement en fonction de la technologie, du modèle de source ou du fabricant. Cet aspect est observable sur les lampes basses consommation, fluocompactes ou LED destinées à l'habitation.

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■ Le flux lumineux

Le flux lumineux exprimé en lumen (lm) mesure l'intensité lumineuse visible par l'œil humain délivrée par une source lumineuse.

Le flux est toujours spécifié sur l'emballage des lampes de basse consommation destinées à l'habitat public, mais il n'est pas toujours spécifié sur l'emballage des tubes fluorescents et autres sources dédiées à l'aquariophilie, néanmoins cette information est parfois disponible sur le site web du fabricant.

Définir le flux lumineux ou la quantité de lumière à fournir à un aquarium représente une des problématiques des plus complexes et des moins bien maitrisées en aquariophilie, néanmoins quelques aspects sont à considérer avec attention :

• Une partie seulement du flux lumineux d'une source participe à l'éclairage d'un aquarium.

Le flux lumineux indique la quantité globale de lumière émise par la source lumineuse dans toutes les directions et sur l'ensemble de son spectre lumineux or le flux lumineux utile à un aquarium correspond seulement à la partie du flux dirigé vers la surface de l'eau et couvrant uniquement les longueurs d'ondes nécessaires à la croissance des plantes et à un bon rendu des couleurs pour le spectateur.

♦ Les tubes fluorescents diffusant la lumière sur 360 ° une partie importante du flux lumineux se dirige vers l'extérieur de l'aquarium. L'installation au sein de la galerie de l'aquarium d'un réflecteur pour chaque tube permet, s'il est bien entretenu, de gagner 10 à 30 % de flux lumineux renvoyés vers la surface..
♦ Les sources à base de LED diffusent la lumière sous un angle plus restreint de 90 ou 180 ° limitant ainsi la déperdition du flux lumineux.

• L'intensité du flux lumineux décroit avec la masse d'eau traversée.

☛ Le flux restant en fonction de la profondeur d'eau, dans une eau moyennement claire, varie considérablement :

Perte de flux lumineux en fonction de la hauteur d'eau
Hauteur d'eau traversée par le flux lumineux en cm  0 30 40 50 60 70
Perte de flux en %  0 25 33 39 45 50
Flux résiduel en % 100 75 67 61 55 50

♦ La pénétration de la lumière dans l'eau est meilleure à travers une surface d'eau légèrement en mouvement, car la réflexion de la lumière à la surface de l'eau est plus faible.

♦ Evitez l'interposition d'un couvercle en verre, qui absorbe 3 à 5 % du flux lumineux, même s'il est toujours bien nettoyé.

• Les besoins en lumière d'un aquarium dépendent de sa configuration.

Les besoins en éclairage d'un bac dépendent de sa surface, de sa hauteur d'eau, de la densité et de la nature de la plantation. Certaines plantes n'aiment pas beaucoup la lumière alors que d'autres au contraire en sont très exigeantes.

♦  Les besoins en éclairage d'un bac très planté sont en moyenne deux fois supérieurs à ceux d'un aquarium peu planté.

♦ La densité et la nature des plantes plus ou moins exigeantes en lumière n'est pas une situation figée, car la plantation peut évoluer la première année en fonction du désir ou de la réussite de l'aquariophile.

► Tablez pour une évaluation de départ, soit un besoin en éclairage de 20 à 40 lumens par litre d'eau avec une moyenne de 30 lm/L pour un bac moyennement planté, ensuite vous ajusterez progressivement l'éclairage.

Un flux lumineux insuffisant en quantité ou une source lumineuse en fin de vie, réduit le rendement du processus de photosynthèse et en conséquence les plantes ne se développent pas correctement ou dépérissent.

■ Le rendement des sources lumineuses

• Le rendement lumineux d'une source s'exprime en lumens par watt (lm/W), il permet de comparer les performances de différentes sources et de différents fabricants. Cette comparaison est possible pour tous les produits destinés au public, mais quasi impossible pour les sources destinées à l'aquariophilie en l'absence de suffisamment d'informations.

• Le rendement lumineux des tubes fluorescents s'est très nettement amélioré depuis les années 2010, avec un rendement qui est passé de 40 ou 60 lm/W à 90 ou 100 lm/W.

Les évolutions technologiques permettent d'améliorer en permanence le rendement de toutes les sources lumineuses.

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■ Adaptation des besoins en éclairage au comportement de l'aquarium.

☛ Compte tenu de la difficulté de définir avec certitude le flux lumineux nécessaire au bon développement d'un bac, après quelques semaines ou mois de fonctionnement et d'examen de la plantation, il est souvent nécessaire d'ajuster la quantité et la qualité de la lumière diffusée aux besoins effectifs de l'aquarium, pour cela il est essentiel de pouvoir :

• Modifier la durée d'éclairage de 10 à 13 heures par jour, d'une ou plusieurs sources d'éclairage.

• Ajouter ou supprimer une source d'éclairage, pour accélérer ou ralentir le développement des plantes.

• Echanger le type de source pour mieux adapter le spectre lumineux aux besoins.

♦ Attention, les aquariums vendus dans le commerce aquariophile sont généralement sous équipés en éclairage.

♦ Pour décider d'un programme de remplacement des lampes, l'aquariophile reste le meilleur juge pour remplacer les sources lumineuses à bon escient, il lui suffit d'observer son aquarium pour constater, par exemple que certaines plantes ne poussent plus ou que des algues apparaissent.

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■ La durée d'éclairage d'un aquarium

La plupart des animaux et des plantes entretenus dans les aquariums d'eau douce et d'eau de mer proviennent de régions tropicales. Il est donc recommandé de simuler la luminosité des zones tropicales où la durée de la lumière du jour varie peu pendant les saisons, elle est d'environ de 12 heures par jour avec des périodes intenses de 9 à 10 heures, sans oublier que les animaux et les plantes ont besoin d'une période de repos nocturne d'au moins 8 à 9 heures.
Prévoyez pour commencer douze heures d’éclairage par jour, vous ajusterez ensuite si besoin.

L'éclairage doit être continu du matin jusqu'au soir et sans interruption, un fractionnement perturbe le rythme des poissons et des plantes et une faible intensité lumineuse ne peut pas être compensée par une durée d'éclairage plus importante.

• L'emploi d'une horloge programmable est indispensable pour bien maitriser la durée de l'éclairage d'un bac.

♦ Ne pas éclairer votre aquarium de six heures du matin à minuit, sous prétexte que vous ne dormez pas !

♦ Durant la période de démarrage d'un aquarium, il est bon de réduire soit la durée d'éclairage de deux heures environ ou d'éteindre une source afin de laisser le temps aux plantes nouvellement introduites de s'adapter et de commencer leur développement. Cette pratique évite l'apparition d'algues.
Dès que les plantes seront capables de générer de nouvelles feuilles, l'éclairage optimum sera restauré, prévoyez pour commencer douze heures d'éclairage par jour, vous ajusterez ensuite si besoin.

► La quantité de lumière émise, exprimée en flux lumineux (lumens) et en durée d'éclairage (heures par jour) ne suffit pas pour satisfaire les besoins d'un aquarium, il est aussi indispensable d'avoir un spectre lumineux adéquate pour le développement des plantes ou des coraux et pour la mise en valeur des magnifiques couleurs de nos pensionnaires.

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