PAR-sensor: Waterkwaliteitsondes
(Fotosynthetisch Actieve Straling)

Waarom PAR – fotosynthetisch actieve straling– meten?

Het meten van fotosynthetisch actieve straling (PAR) onder het wateroppervlak is nuttig op verschillende gebieden, van onderzoek naar biobrandstoffen uit algen tot milieukwaliteit. Wanneer licht door een waterkolom gaat, wordt het verzwakt op basis van de dikte van de kolom en de troebelheid van het water. Het meten van PAR onder het oppervlak van een meer, stroom, baai, oceaan, vijver of bioreactor kan een uitstekende meting opleveren van de hoeveelheid licht die beschikbaar is voor eencellige en meercellige fototrofe organismen zoals algen, waterplanten, protisten en fytoplankton. Dit kan op zijn beurt weer gebruikt worden als een maat voor de algehele productiviteit van een systeem, hoewel de specifieke berekeningen vaak complex zijn en veel andere factoren omvatten.

Hoe wordt PAR gemeten met de MantaPlus Multiparametersonde?

Solinst Eureka integreert LI-COR PAR-sensoren met MantaPlus multiprobes om PAR te meten op diepten tot 200 meter. De LI-193 sferische Quantum Sensor meet vanuit alle richtingen, terwijl de LI-192 Quantum Sensor wordt gebruikt voor upwelling en downwelling toepassingen. Fotosynthetisch Actieve Straling (PAR) wordt gedefinieerd als straling in de golfband van 400 tot 700 nm. PAR is de algemene stralingsterm die zowel fotontermen als energietermen omvat.

De LI-193 gebruikt een diffusieve bol om licht door glazen optische filters naar een silicium fotodiode te leiden. De filters creëren een uniforme gevoeligheid voor licht tussen 400 en 700 nm, wat nauw overeenkomt met het licht dat door de meeste planten en algen wordt gebruikt. De hoekrespons van een typische LI-193 is iets lager in de richting van de connector. Bij montage is de lage respons meestal niet significant vanwege het kleine aandeel opwaartse straling in vergelijking met het totaal.

De LI-192 onderwaterkwantumsensor meet PAR vanuit alle hoeken in één hemisfeer. Voor metingen van downwelling en upwelling kan de LI-192 naar boven of beneden op de sonde worden geplaatst, afhankelijk van de gewenste meting.

Wat moet ik weten over PAR-meting in het veld?

Solinst Eureka heeft gekozen voor LI-COR sensoren vanwege hun betrouwbaarheid en robuustheid. Solinst Eureka’s unieke PAR-installatieconfiguratie maakt extra hardware ter ondersteuning van de sensor overbodig.

De SI-eenheid (Internationaal Stelsel van Eenheden) van stralingsenergieflux is de watt (W). Er is geen officiële SI-eenheid voor fotonenflux. Een mol fotonen wordt gewoonlijk gebruikt om het aantal fotonen van Avogadro aan te duiden (6,022 × 1023 fotonen). De einstein (E) werd in het verleden gebruikt in de plantenwetenschap, maar de meeste organisaties bevelen nu het gebruik van de mol aan omdat de mol een SI-eenheid is. Wanneer een van deze definities wordt gebruikt, is de hoeveelheid fotonen in een mol gelijk aan de hoeveelheid fotonen in een einstein (1 mol = 1 einstein = 6,022 × 1023 fotonen). De MantaPlus rapporteert PAR tot 10.000 µmol/cm2, samen met andere parameters die door de multiprobe worden gemeten, zoals opgeloste zuurstof, geleidbaarheid en pH.

Biofouling kan een probleem zijn voor PAR-sensoren, vooral voor sensoren die gedurende langere tijd worden gebruikt. Elk vreemd materiaal dat zich ophoopt op het actieve oppervlak van de sensor zal de hoeveelheid ontvangen licht verminderen. Daarom moeten PAR-sensoren regelmatig worden gereinigd om de beste resultaten te verkrijgen.