فتوسنتز یکی از عجیب ترین فرایند های خلقت است. فرایندی که در آن توسط گیاهان ، هوای پیرامون ما بدون هیچ صدا و آلودگی تصفیه میشود و باعث رشد و نمو گیاهان و بعضی جانوران می گردد.
فتوسنتز فرآیندی زیستشیمیایی است که در آن، انرژی نورانی خورشید توسط گیاهان و برخی از باکتریها به انرژی شیمیایی ذخیرهشده در گیاه تبدیل میشود. تقریبا همهٔ جانداران روی زمین به آن وابستهاند چون به اکسیژن نیاز دارند. در عمل فتوسنتز، اندامهایی مانند برگ که دارای سبزینه (chlorophyll)هستند، کربن دیاکسید، آب و نور را جذب کرده و به کلروپلاست میرسانند. طی واکنشهایی که درون کلروپلاست انجام میگیرد، این مواد به اکسیژن و کربوهیدراتها تبدیل میشوند. همهٔ اکسیژن کنونی موجود بر روی زمین، فراوردهٔ فتوسنتز است.
در اصل ، فوتوسنتز به سه عامل نور خورشید ، دی اکسید کربن و اکسیژن وابسته است و به این سه عامل ، مثلث فوتوسنتز میگویند.
برای همه گیاهان ، چه آبزی و چه غیر آبزی ، فوتوسنتز یکسان است و باید این مثلث کامل باشد . اگر یکی از این عوامل نباشد و مثلث ناقص بماند عمل فوتوسنتز انجام نمیشود و در نتیجه گیاه به طور قطع ازبین میرود.
برای همین منظور ، جهت حفظ گیاهان آبزی که در آکواریوم نگهداری میشوند باید این چرخه توسط صاحب آن تامین گردد.
برخی از گیاهان برای فوتوسنتز ، نیاز کمی به کربن دی اکسید دارند ولی برخی از آنها باید میزان مشخصی از این ماده مهم را در زمان دریافت نور خورشید بدست آورند تا با ایجاد عمل سوخت و ساز دی اکسید کربن و نور ، انرژی لازم را جهت رشد و نمو خود بدست آورند و در نتیجه آن اکسیژن تولید کنند.
در واقع اکسیژن ، پسماند عمل فوتوسنتز در طول روز است که این یکی از بهترین و مفید ترین پسماند ها در کل کره زمین میباشد.
وجود انرژی نورانی خورشید برای انجام عمل فتوسنتز، امری ضروری است و بدون وجود نور، فتوسنتز انجام نمیگیرد. طی عمل فتوسنتز، انرژی نورانی خورشید به انرژی شیمیایی ذخیرهشده در گیاهان تبدیل میشود. نور آبی و قرمز، بهترین نور برای انجام فتوسنتز میباشد اما برای استفاده در آکواریوم های گیاهی و آب شور باید حتما میزان درصد مشخصی از آنها در طول روز به آب بتابد در غیر این صورت باعث دردسرهای بعدی و ناخواسته ای خواهد شد. از سوی دیگر، گیاهانی که در آبهای عمیق رشد میکنند، نور سبز را جذب میکنند. گیاهان بهطور متوسط، روزانه ۱۲–۱۰ ساعت نور دریافت میکنند ولی بخاطر داشته باشید با افزایش شدت نور ویا طولانی شدن زمان نوردهی ، سرانجام بهجایی میرسیم که دیگر سرعت فتوسنتز افزایش نمییابد و گیاه زمانی که به حداکثر توان تولید خود برسد دیگر بیشتر از آن قادر به تولید نخواهد بود. برای گیاهان آبزی داخل آکواریوم حداکثر 6 تا 8 ساعت نور دهی کافیست تا هم عمل فوتوسنتز انجام گیرد و هم از تولید جلبک های ناخواسته جلوگیری شود. در تصویر سمت راست کلروفیل های موجود در هر سلول گیاهی را مشاهده میکنید که با میکروسکپ های بسیار قوی الکترونی عکس برداری شده است.
یکی دیگر از مهمترین عوامل مؤثر در میزان و شدت فتوسنتز، مقدار گاز کربن دیاکسید است هرچه میزان کربن دیاکسید در هوا برای گیاهان معمولی و در آب برای گیاهان آبزی افزایش یابد، شدت فتوسنتز نیز افزایش مییابد. بهطور کلی سرعت فتوسنتز با افزایش شدت نور، تا حدی که همهٔ کلروفیل ها ، مورد استفاده قرار گیرند، زیاد میشود و در این حالت فتوسنتز به نقطهٔ اشباع خود میرسد اما همانطور که گفتیم این افزایش ، فقط تا حدی امکانپذیر است؛ زیرا کلروفیل ها در این حالت نمیتوانند نور بیشتری جذب کنند .
تصویر سمت چپ هم به صورت شماتیک داخل یک کلروپلاست را نشان میدهد که چگونه این فرایند عجیب پاکسازی ، صورت میگیرد.
آب یکی از مواد اولیه برای انجام واکنش فتوسنتز است و بدون وجود آن، فتوسنتز هرگز صورت نمیگیرد. آب با نفوذ به درون ریشه گیاه، وارد برگها میشود و به تکمیل این فرایند کمک میکند.
تزریق گاز کربن دی اکسید برای آکواریوم های گیاهی بسیار لازم و ضروریست اما مقدار آن هم برای حفظ دیگر آبزیان مثل میگو و ماهی ها باید در حد متناسبی باشد چرا که بیش از حد بودن مقدار دی اکسید کربن محلول شده در آب ، باعث خفگی سریع همه آبزیان داخل آکواریوم میشود و هیچ تاثیری در سرعت رشد گیاهان هم نخواهد داشت.
جدول زیر میزان کربن دی اکسید مورد نیاز گیاهان را ، بسته به نوع و گونه آنها نشان میدهد. اگر مقدار آن با تست های مخصوص ، در رنج های جدول زیر باشد نشان میدهد که شما چه مقدار از این گاز را در آب تزریق نموده اید و متوجه میشوید که باید این مقدار را کم کنید یا زیاد تر کنید و یا به میزان مناسبی از این گاز در آب در حال تزریق است .