La questione fotoperiodo spezzato sì o no ciclicamente ritorna alla ribalta.
Il motivo della creazione di un fotoperiodo spezzato è legato alle
condizioni particolari che si possono incontrare
in acquari particolari.
Per spiegarmi meglio devo necessariamente entrare più nello specifico e riportare per convenienza e praticità quanto scritto da me sul topic della fotosintesi (in "Approfondimenti dolce").
Detto in parole povere, l'energia ottenuta con la fotosintesi viene utilizzata per la riduzione del carbonio (sotto forma di CO2) in zuccheri (saccarosio e amido), che vanno a costituire le riserve energetiche della pianta, per la sua crescita ed il suo sostentamento. Questa fase è detta ''Ciclo C3'' o ''Ciclo di Calvin''.
Ma la pianta, come ogni essere vivente, respira (24 ore su 24), cioè consuma O2 e zuccheri e produce energia, CO2 e H2O. Durante la fotosintesi il bilancio è a favore della produzione di O2. Durante la notte invece, la pianta respira soltanto (producendo CO2). E, per inciso, i punti di scambio dei gas (che siano O2 o CO2) sono sempre gli stessi, ossia gli stomi, posizionati (nel 90% dei casi) sulla pagina inferiore delle foglie. Fanno eccezione le VERE piante acquatiche che non hanno stomi (a loro non serve controllare la perdita d'acqua attraverso la chiusura degli stomi perchè ci vivono in mezzo all'acqua).
Come detto, il processo di respirazione è identico in tutti gli organismi eucarioti (cioè tutti, batteri esclusi).
Il regno vegetale, però, possiede un processo particolare (il cui reale significato biologico è ancora tutto da chiarire e dimostrare....), collegato strettamente (ne è parassita) alla fotosintesi, cioè la fotorespirazione.
La fotorespirazione, chiamata ''PCO'' o ''Ciclo C2'' è un processo che lavora in antitesi alla fotosintesi e consiste in una ossidazione (anzichè riduzione) del carbonio, con relativo consumo di O2 e produzione di CO2.
In pratica succede questo (purtroppo devo parlare un pò complicato, ma non riesco a dirlo diversamente
).
Nel ciclo C3, la carbossilazione del ribulosio1,5-difosfato (che porta alla produzione di zuccheri) è catalizzata da un particolare enzima : la Rubisco (di sicuro l'enzima più abbondante sulla Terra, nonché il più prezioso). Questo enzima risulta particolare perché può catalizzare anche l'ossigenazione (oltre alla carbossilazione) dello stesso ribulosio1-5,difosfato, utilizzando O2 per produrre ATP (e CO2 come sottoprodotto). Il fatto che la Rubisco possa catalizzare entrambe le reazioni,
porta ad una diminuzione nell'efficienza termodinamica della fotosintesi. Fortunatamente, dei 4 atomi di C sottratti dalla fotorespirazione alla fotosintesi, ne ritornano 3 (1 è perso come CO2).
Il bilancio produttivo tra fotosintesi e fotorespirazione, dipende dal rapporto tra le concentrazioni di CO2 e O2 e dalla temperatura. Cioè,
più è basso il rapporto [CO2]/[O2], più è favorita la fotorespirazione. E poiché, più aumenta la T, più diminuisce il rapporto CO2/O2, ne deriva che
all'aumentare di T, aumenta la fotorespirazione sulla fotosintesi.
Per inciso, in una soluzione acquosa a 25°C, il rapporto CO2/O2 è di 0,416 e la carbossilazione (fotosintesi) prevale sull'ossigenazione (fotorespirazione) per un rapporto di 3:1.
Da notare che le piante, in acqua, si affidano ad una ''pompa di CO2'', per concentrare questa nel sito di carbossilazione (ed anche evitare così il più possibile la fotorespirazione).
Tutto questo in normali e naturali condizioni ambientali. Ma se l'ambiente si fa estremo (come l'ambiente artificioso di acquari “spinti”) allora i meccanismi possono saltare. E un ambiente troppo ossidante (com'è quello saturo di ossigeno di una vasca in “pearling”) può portare alla formazione di radicali liberi (come il superossido O2- appunto, o il singoletto d'ossigeno o il radicale idrossilico). Senza contare che ci sono alcune molecole che aiutano questo processo ossidativo. Ad esempio il ferro bivalente (Fe2+) reagisce con O2 producendo superossidi (Fe2+ + O2- --> Fe3+ + O2-) e con H2O2 producendo i non meno pericolosi radicali idrossilici (Fe2+ + H2O2 --> Fe3+ + OH + HO-). Però anche qui le piante cercano di difendersi: infatti esse assorbono quanto più ferro bivalente possibile (perché indispensabile alla fotosintesi), ma per evitare che il surplus nelle foglie produca radicali liberi, lo immagazzinano (ossidandolo), attraverso una proteina di stoccaggio chiamata fitoferritina.
Comunque, come detto, tutto questo si fa più evidente e probabile in acquari molto "spinti", cioè con molta ma molta vegetazione, parecchia immissione di CO2 e continua somministrazione di fertilizzanti nella colonna d'acqua. Tant'è che in tali acquari risulta molto di aiuto la misurazione dei potenziali redox ed il mantenimento di un ambiente riducente (basso potenziale redox).
E per questo inoltre che alcune case (come la Dennerle), tempo fa (ma forse ancora ora), proponevano la famosa interruzione del fotoperiodo, per far crescere meglio le piante e scongiurare il pericolo alghe (sempre in acquari “estremi”). Infatti,
ponendo la vasca temporaneamente in penombra, non facciamo altro che fare in modo che l'O2 venga consumata ed il rapporto CO2/O2 si ''riassesti'' per ottimizzare al meglio la fotosintesi.
Ma tutto questo, vale per le piante come per le alghe. Quindi tale metodo può servire per migliorare ULTERIORMENTE la crescita delle (molte) piante, quando queste sono già in forma e le condizioni ambientali sono “dopanti” (tanta luce, tanta CO2, tanta fertilizzazione……). Ma non serve assolutamente per sconfiggere le alghe o guarire piante malconce.
Concludo sottolineando che la fotosintesi viene attivata nella pianta già all'alba, con luce appena sufficiente a vedere. E basta anche solo un lampo di luce per attivarla. Ma altrettanto velocemente si interrompe. Basta fare buio e l'interruzione è immediata. Un pò come dei pannelli fotovoltaici.
Modalità lineare
