PAR-Sensor: Sonden für die Wasserqualität
(Photosynthetisch aktive Strahlung)

Warum PAR – photosynthetisch aktive Strahlung– messen?

Die Messung der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) unter der Wasseroberfläche ist in einer Vielzahl von Bereichen nützlich, von der Forschung zu Algen-Biokraftstoffen bis hin zur Umweltqualität. Wenn Licht durch eine Wassersäule gelangt, wird es je nach Dicke der Säule und der Trübung des Wassers abgeschwächt. Die Messung der PAR unter der Oberfläche eines Sees, eines Flusses, einer Bucht, eines Ozeans, eines Teiches oder eines Bioreaktors kann ein ausgezeichnetes Maß dafür sein, wie viel Licht für einzellige und vielzellige phototrophe Organismen wie Algen, Wasserpflanzen, Protisten und Phytoplankton zur Verfügung steht. Dies wiederum kann als Maß für die Gesamtproduktivität eines Systems verwendet werden, obwohl die spezifischen Berechnungen oft komplex sind und viele andere Faktoren einbeziehen.

Wie wird PAR mit der MantaPlus Multiparameter-Sonde gemessen?

Solinst Eureka integriert LI-COR PAR-Sensoren mit MantaPlus Multisonden um PAR in Tiefen von bis zu 200 Metern zu messen. Der LI-193 Spherical Quantum Sensor misst aus allen Richtungen, während der LI-192 Quantum Sensor für Anwendungen im Auf- und Abwindbereich eingesetzt wird. Die photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) ist definiert als Strahlung im Wellenbereich von 400 bis 700 nm. PAR ist der allgemeine Strahlungsbegriff, der sowohl Photonen- als auch Energiebegriffe umfasst.

Das LI-193 verwendet eine Diffusionskugel, um Licht durch optische Glasfilter auf eine Silizium-Fotodiode zu lenken. Die Filter sorgen für eine einheitliche Empfindlichkeit für Licht zwischen 400 und 700 nm, was in etwa dem Licht entspricht, das von den meisten Land- und Wasserpflanzen und Algen genutzt wird. Die Winkelempfindlichkeit eines typischen LI-193 ist in Richtung des Anschlusses etwas geringer. Bei der Montage ist die geringe Empfindlichkeit aufgrund des geringen Anteils der aufsteigenden Strahlung im Vergleich zur Gesamtstrahlung normalerweise nicht signifikant.

Der LI-192 Unterwasser-Quanten-Sensor misst PAR aus allen Winkeln in einer Hemisphäre. Für die Messung von abwärts und aufwärts gerichteten Strahlen kann der LI-192 je nach gewünschter Messung auf der Sonde nach oben oder nach unten ausgerichtet werden.

Was sollte ich über die PAR-Messung im Feld wissen?

Solinst Eureka hat sich für LI-COR Sensoren aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Robustheit entschieden. Die einzigartige PAR-Installationskonfiguration von Solinst Eureka macht zusätzliche Hardware zur Unterstützung des Sensors überflüssig.

Die SI-Einheit (Internationales Einheitensystem) des Strahlungsenergieflusses ist das Watt (W). Für den Photonenfluss gibt es keine offizielle SI-Einheit. Ein Mol Photonen wird üblicherweise als Bezeichnung für die Avogadrosche Zahl der Photonen (6,022 × 1023 Photonen) verwendet. Das Einstein (E) wurde in der Vergangenheit in der Pflanzenwissenschaft verwendet, aber die meisten Gesellschaften empfehlen jetzt die Verwendung des Mol, da das Mol eine SI-Einheit ist. Wenn eine dieser beiden Definitionen verwendet wird, entspricht die Menge der Photonen in einem Mol der Menge der Photonen in einem Einstein (1 Mol = 1 Einstein = 6,022 × 1023 Photonen). Das MantaPlus zeigt PAR bis zu 10.000 µmol/cm2 an, zusammen mit anderen Parametern, die von der Multiparametersonde gemessen werden, wie z.B. gelöster Sauerstoff, Leitfähigkeit und pH-Wert.

Bio-Fouling kann ein Problem für PAR-Sensoren sein, insbesondere für solche, die über einen längeren Zeitraum eingesetzt werden. Jegliches Fremdmaterial, das sich auf der aktiven Oberfläche des Sensors ansammelt, verringert die Menge des empfangenen Lichts. Daher müssen PAR-Sensoren regelmäßig gereinigt werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen.