自然界の水中世界には多くの美しいシーンがあります。例えば、海底を彩るサンゴは水に揺れ、魚はサンゴ礁を泳いでいます。また、水草が水中で層状に成長し、水中の森を形成しています。

近年、人々は自然界の水中世界を水槽の形で家に持ち込み始めています。

しかし、動植物が自然環境から分離されて狭い水槽空間で成長する場合、常に健康な成長と生態学的な循環を維持する事を心掛ける必要があります。照明は、その重要な要素の1つになります。小さなポリプの石サンゴSPS（Small Polyp Stony coral)と大きなポリプの石サンゴLPS（Large Polyp Stony coral)、または淡水植物のいずれにとっても、照明はそのエネルギー源となっています。

そして、もし水槽が窓の隣に置かれている場合、水槽は日光の一部を浴びますが、窓から入る日光の量は限られており、時間が経つにつれて、日射の角度が変化し、日光が窓から水槽に届かない為、水槽内の動植物は十分な日光を浴びる事ができません。一方、水槽は比較的閉じた空間である為、直射日光は水槽内の藻類を非常に簡単に繁殖させ、水を濁らせ、水槽システムの生態学的バランスに悪影響を与える恐れがあります。

これらの事から、屋内照明には人工照明が必要とされてきています。

日光は人間の目では白く見えます。自然植物は古代から日光の下でよく成長しています。したがって、太陽光は植物の成長に最適な光源でなければならないというコンセンサスがあります。太陽は、赤外線や紫外線を含むすべての波長で均一な量のエネルギーを放射します。また、赤、緑、青で構成される人工光も、人間の目には白い色に見えます。

しかし、スペクトルを見ると、人工光源によって提供されるエネルギーは赤、緑、青でのみ生成されることが解りました。

植物は光エネルギーに依存して成長します。特定の波長特性を持つ光は吸収されて光合成を助け、エネルギーに変換する生化学反応により植物を成長させます。つまり、照明の品質は、植物の成長状態に大きく関わっています。

太陽光のようなフルスペクトルを持つ人工光源は、植物を成長させる「全種類のエネルギー」を提供できます。逆に、単なるの赤、緑、青で構成される人工光源は、エネルギーギャップが大きい為、植物の健康的な成長を妨げる事になってしまいます。

しかし、すべての光スペクトルが植物の成長に役立っている訳ではありません。植物には、成長段階により、必要な光も異なります。植物の生長にとっては、調整可能なスペクトルが最適なソリューションとなるかもしれません。

クロロフィルは水生植物の光合成に最も重要な色素で、赤と青の光を吸収します。カロテノイドは、光合成用の補助色素であり、青色光と一部の緑色光を吸収します。そして、緑色の光が葉によって反射されます。それで、殆どの水生植物が緑色に見えているわけです。

ただし、緑色のライトが不要というわけではありません。緑色光は、赤色光と青色光よりも葉の下部の炭素固定に重要な役割を果たしている為、水生照明にも必要不可欠と研究で解りました。

光合成有効放射（PAR）では、光合成に利用される光の波長範囲が400 nm～700 nmであることを定義しています。

そして、淡水水槽の赤い水生植物は、風景に色を加えます。植物を赤く保つには強い光が必要です。赤い水生植物は、細胞内のアントシアニンが着色されている為、赤く見えます。アントシアニンは、過剰な光エネルギーを吸収して、細胞器官、特にDNAを日光による損傷から保護する補助的な色素でもあります。したがって、強い照明はアントシアニンの活性を保つための重要な条件です。

上記を纏めると、PARの定義に従って400〜700nm範囲内のバランスを取れたエネルギーを供給する白色光は、水族館の照明に最適な選択であり、赤色の水生植物にはパワフルな光でもあります。

サンゴの光合成は、主にサンゴポリープと共生する褐虫藻に依存しています。

造礁サンゴは浅い海の底にあるサンゴ礁に住んでいます。日光が水を透過してサンゴ礁に達すると、赤い光線がほとんど減衰し、残るのは青紫と紫外線です。褐虫藻は光合成の為、青色光を利用し、サンゴに日々の成長に必要となる養分を提供しています。

さらに、サンゴは美しい蛍光を発します。これは、サンゴの蛍光タンパク質が紫外線を吸収して別の色に変換できるからです。蛍光タンパク質は、過度の紫外線（UV）からサンゴを保護するように設計されています。サンゴに紫外線が照射されない場合、蛍光タンパク質は機能を失い、蛍光を発する能力を失います。したがって、水槽では、適量の紫外線（UV）照射がサンゴの蛍光タンパク質を刺激する為、サンゴ礁は彩る蛍光を維持できます。

ただし、青のみの環境では、非常に低い色表現になります。もし、白色光が追加されると、サンゴと魚はよりカラフルに見えます。

照明条件における高演色評価数（High CRI）は、アクアリウム照明にとっても重要なパラメータの１つです。

演色性CRI（Color Rendering Index）は、太陽光と比較する人工光源の品質を評価する為に使用される指数です。理想的なCRI値を100として、評価数値が100に近いほど、より太陽光に近い光となります。

高演色の照明条件は、水生植物や魚、SPS、LPSなどをより自然に美しく見せます。また、成長状態を正確に観察し、病気のチェックするのにも役立ちます。

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