lleokaganov: Как растут кораллы

Как растут кораллы
это перепост заметки, оригинал находится на моем сайте: https://lleo.me/dnevnik/2021/01/30_aqua

Все знают, что аквариум — это такая банка, куда наливают воду, на дно бросают пару камешков и пластиковую водоросль, и там живут рыбёшки. Но есть люди, которые считают аквариум украшением дома, живым существом и даже произведением искусства. В соавторстве с природой, разумеется. Их конечно не удовлетворяют пластиковые водоросли и скелет пирата на дне. Так появляются красивейшие морские аквариумы. Морские — потому что большинство самой красивой флоры и фауны живет все-таки в соленой морской воде.

Как ни странно, даже рыбы, крабы, моллюски и креветки отходят здесь на второй план по сравнению с удивительно красивыми обитателями аквариума — кораллами. Кораллы гораздо интереснее рыб. Кораллы — настоящее чудо природы и украшение аквариума. Во-первых, их множество видов. Они разнообразны, разноцветны, они живые, они растут, размножаются. Они постоянно шевелятся от малейшего движения воды, выставляют щупальца из своего тела. Это смотрится очень прикольно, часто — просто психоделически, если щупальца длинные. Но главное — они светятся. Флуоресценция. Светящиеся кораллы настолько красивы, насколько трудны для фотографирования — ни объектив, ни дисплей не способны воспроизвести тот свет, который они излучают. Если долго-долго играть настройками при обработке фотоснимков, можно попробовать изобразить что-то похожее если не по цветам, то хотя бы по эмоциям и общему впечатлению от зрелища (справа):

Ткань коралла поглощает слабо видимое глазом человека коротковолновое и совсем невидимое УФ-А излучение, а коралл сдвигает спектр — в ответ выдаёт свет с большей длиной волны, который хорошо виден глазом человека. В результате коралл начинает светиться! В аквариумах содержат разные кораллы специально чтобы они светились разными цветами. Цвет коралла, который видит наш глаз, это суперпозиция излучаемого света и отражаемого. Меняя спектр светильника над аквариумом, можно в широких пределах управлять видимым цветом коралла. То есть, почувствовать себя настоящим художником (кликайте):

Кораллы и рыбы образуют единую экосистему: продукты жизнедеятельности рыб нужны кораллами — они забирают соединения азота и фосфора, очищая воду. Сами кораллы служат некоторым рыбам пищей, а некоторым — укрытием, например, в кораллах живут всем известные рыбы-клоуны. Точнее, рыбы-клоуны живут в актиниях, но за неимением актиний тусуются в кораллах. Актинию аквариумисты, как мне объяснили, не очень любят — это проблемное существо, обожающее ме-е-едленно бродить по всему аквариуму и искать приключений на свои щупальца. Например, заползти в вентилятор и геройски погибнуть в бою с ним, отравив воду своими ошметками. Кораллы, сидящие на одном месте, гораздо интереснее. Ходят слухи, будто аквариумист, выращивающий кораллы, может сколотить себе целое состояние. Но это не совсем так, в нашей стране рынок сбыта крохотный. Вот в США, где морских аквариумов почти миллион, за интересными кораллами выстраивается очередь. Стоят кораллы по-разному. Некоторые виды кораллов любители готовы дарить своим коллегам. А вот новинки могут стоить очень дорого. Подделать любую картину сегодня довольно просто, но вот подделать коралл — нереально будет еще очень долго. Ведь он живой.

Чтобы выращивать кораллы, нужно во-первых, поддерживать правильный состав воды. И это не только морская соль. Соль как раз контролировать несложно: ее добавляют в воду, которую предварительно очищают обратным осмосом и фильтрами с ионообменными смолами. А нужную концентрацию измеряют специальным прибором, капая каплю и глядя на просвет:

Также важен кислотный состав — pH. А еще нужны многочисленные элементы: нитраты, фосфаты, кальций, магний, стронций, железо, йод. Иногда — калий, никель, бор, хром, молибден, цинк и ванадий. Продвинутые аквариумисты все их контролируют, по мере необходимости дозируют. Хороший морской аквариум — это целая химическая фабрика по очистке, подготовке и минерализации воды: добавки, насосики, приборы контроля, даже баллон с углекислым газом. Обычно всё это прячется в тумбе под ним. Я и не представлял, насколько это сложное устройство, вот лишь приоткрытая половина тумбы:

Наконец, кораллами нужен свет. И нужен он не только кораллам, но еще и людям, которые планируют кораллами любоваться. Состав микроэлементов для кораллов достаточно хорошо изучен — например, если щелочность упадет ниже критических значений, коралл погибнет тут же. А вот без света коралл проживет несколько дней запросто. Поэтому вопросы света еще исследуются. Морская вода работает как светофильтр — она отрезает длинноволновый (красный) спектр уже на малой глубине. Кораллы, получая коротковолновый свет, вырабатывают больше флуоресцирующих красок. Для правильного роста кораллам нужен не только особый спектр, но и особая его сила, равномерность и рассеянность.

Долгое время к проблеме правильного освещения подходили ненаучно: поставить какие-то лампы, светят, и ладно. Научные представления были обрывочны и интуитивны. Затем стали появляться нехитрые правила формирования правильного спектра для кораллов. Например, специалисты с https://beautifulreef.ru, о которых сегодня речь, писали об этом нашумевшую статью (английский оригинал здесь).

Однако все эти знания обычно не учитывались теми, кто строит аквариумные светильники. И ребята из лаборатории Beautifulreef начали строить свои. За годы было разработано 23 типа светодиодных сборок, пока удалось приблизиться к идеалу. Итогом стала система BEAMS — линейки светильников разной мощности для пресноводного и морского аквариума. Разработка и производство находятся в России, комплектующие идут из Китая и Гонконга.

Основа светильника — особая диодная сборка из тщательно отобранных 7 лучших диодов разных волновых характеристик, они в сумме дают всю гамму нужного света. Спецификация их открыта всем желающим: https://beautifulreef.ru/BEAMS_specification/ Управляет сборкой микрокомпьютер, его софт позволяет сделать интерфейс общения со светильником легким как воздух, предельно понятным, но в то же время всеобъемлющим в своих возможностях. Разработка этого софта обошлась в итоге более чем в $100,000 — столько туда было вложено сил, столько было проб и экспериментов, чтобы он стал таким, каким должен быть. Когда стоял выбор сделать дешево или хорошо, делали хорошо и не экономили ни на чём. В итоге светильник с пассивным охлаждением (без вентиляторов, не шумит) весит и потребляет энергии меньше, чем аналоги, имеющие активное охлаждение! Хотя казалось бы, добавление вентилятора позволяет многократно уменьшать вес радиатора.

Специальные программы и режимы тщательно подобраны для выращивания разных видов кораллов. В частности — это регулировка спектра и интенсивности света суточными и даже годичными циклами (да-да, и на экваторе есть сезоны года!). Раньше эти возможности были недоступны для аквариумистов.

Итог — успехи применения светильника (по сравнению со светильниками, которые прежде считались передовыми) видны уже через сутки, по контролю pH — объективный показатель активности питания кораллов. Денис, у которого мы были в гостях, — один из первых, кто заказал себе этот светильник, и он им очень доволен:

Стоимость светильника на первый взгляд высокая, но его не следует сравнивать с бытовыми светильниками для кухни или офиса. Это оборудование, необходимое для полноценного раскрытия красоты аквариума, поэтому его ценят продвинутые аквариумисты. Ну а начинающим любителям достаточен хотя бы тот факт, что, несмотря на все навороты, светильники стоят заметно дешевле своих аналогов.

Поскольку разработчики — наши соотечественники, то специалисты компании активно поддерживают своих клиентов на форуме: https://reefcentral.ru/forum/forum/49-beautiful-reef-tekhnologii-krasivykh-akvariumov/ Это самый посещаемый форум морских аквариумистов России, здесь можно пообщаться с единомышленниками и получить ответы по всем вопросам морской аквариумистики.

Несмотря на то, что прошедший год выдался, мягко говоря сложным для всех, у компании дела двигались неплохо — например, наконец удалось получить российский патент на разработку, если вы понимаете, о чем речь.

Кому интересно подробнее узнать о проекте, но предельно простым языком, советую прочесть их первую статью: https://expertaquarist.com/light-for-aquaria-part-1-the-spectrum/

Вообще морской аквариум со светящимися кораллами завораживает и произвел такое впечатление на нас со Стаськой, что невольно начинаешь думать — а вот бы и мне такой завести дома... Но понимаю, что со своим образом жизни мне не хватит сил и возможностей. Еще лет десять назад морской аквариум считался запредельно сложным. Сейчас «море» содержать гораздо проще — технологии, оборудование, всё доступно. И, как говорит Дмитрий Карпенко, один из разработчиков светильника, есть две формулы гарантированного успеха: «сыпьте больше заварки» (не жалейте денег на правильное оборудование) и «а шею мыть надо» (не нужно лениться делать все по графику, надеясь, что сойдет и так). И тогда эта инопланетная красота станет домашним живым существом.

это перепост заметки, оригинал находится на моем сайте: https://lleo.me/dnevnik/2021/01/30_aqua