Luz actínica

La semana pasada, en pleno síndrome post-vacacional, me encontré con este vídeo grabado en un acuario. Después de verlo y relajarme (que falta me hacía), me puse a pensar y me surgió esta pregunta: ¿a qué se debían esos tonos entre azulado y violeta que teñían la imagen?

La verdad es que no lo sabía, pero investigando un poco descubrí que era debido a la luz utilizada para iluminar el acuario, conocida como luz actínica. Y hay una buena razón para hacerlo, más allá de motivos estéticos. Esa luz es la que reciben los corales y otros seres vivos que se encuentran en el límite de la llamada zona fótica, que es como se llama la zona en la que penetran los rayos solares. La profundidad a la que llegan éstos es muy variable y depende de varios factores. Uno de ellos es su inclinación; cuanto más alto en el horizonte se encuentre el Sol y más vertical sean sus rayos, mayor será su poder de penetración. Otro factor muy importante es la turbidez del agua, que depende de las partículas en suspensión que contenga. No es lo mismo el agua de un pantano, que el agua cristalina de algunas regiones tropicales. En el primer caso, el límite de la zona fótica puede situarse a menos de un metro de la superficie, mientras que en el segundo caso puede superar ampliamente el centenar de metros.

Por un motivo o por otro, lo que ocurre es que, al penetrar en el agua, ésta actúa como un filtro de la luz. Hay que tener en cuenta que la luz visible, aquella que el ojo humano puede captar, es en realidad un conjunto de ondas electromagnéticas con distintas longitudes de ondas, comprendidas entre los 400 y  los 750 nanómetros. Cada una de estas longitudes de onda es percibida por nuestro ojo como un color diferente, que van desde el violeta al rojo. El azul, por ejemplo, tiene una longitud de onda de 450 nanómetros.

(Fuente)

Cuanto mayor es la longitud de onda de la radiación que se considere, menor es su poder de penetración. Así, la luz roja es la primera en ser filtrada, ya que sólo puede penetrar una corta distancia. A medida que los rayos solares alcanzan una mayor profundidad, pierden sus rayos naranjas y amarillos, y así sucesivamente con el resto de colores del espectro visible. De todos ellos, la luz azul y violeta es la que tiene un mayor poder de penetración. Precisamente se llama luz actínica a la que tiene una longitud de onda que oscila entre los 400 y los 480 nm. Es decir, su luz es una combinación de azules y violetas.

¿Y cuál es el papel que juega la luz actínica en todo esto? Pues es fundamental para el desarrollo de corales y otros organismos marinos, ya que estimula el crecimiento de las llamadas zooxantelas.

Las zooxantelas son microalgas unicelulares que viven en simbiosis con los corales. Por un lado, los corales proporcionan a estas algas un hogar y, a través de su respiración celular, dióxido de carbono y agua. Por otro lado, las zooxantelas aprovechan la luz actínica, junto con el dióxido de carbono y el agua que reciben de los corales, para realizar la fotosíntesis. Como resultado producen oxígeno y otros nutrientes, tales como azúcares y lípidos, que el coral utiliza en su respiración celular, cerrando el círculo.

Las zooxantelas, vistas al microscopio (fuente)

Las zooxantelas también son las responsables de los colores tan vivos que tienen los corales. En particular, esos tonos verdes fosforescentes que se veían en el vídeo se deben a la clorofila, la molécula que juega un papel fundamental en la fotosíntesis y que permite a las algas -y también a las plantas, por supuesto- obtener energía de la luz solar.

Arrecife de coral en el Mar Rojo (Crédito: Carlos Villoch)

Esa simbiosis perfecta entre corales y zooxantelas es la clave de su éxito en los océanos. Especialmente maravillosa es la Gran Barrera de Coral, el mayor arrecife de coral del mundo, que se extiende a lo largo de más de 2500 kilómetros por el Mar del Coral, cerca de Australia. Es una estructura tan impresionante que se divisa desde el espacio. 

Impresionante vista aérea de la Gran Barrera de Coral (fuente)

Desgraciadamente, los corales se están viendo muy afectados por el cambio climático. Al calentarse las aguas donde habitan, el coral se "estresa" y rompe el delicado equilibrio con las zooxantelas, expulsándolas. Entonces el coral pierde su coloración habitual, pasando a adquirir un tono blancuzco. Y lo que es peor, si esta situación se prolonga demasiado tiempo y la colonia de zooxantelas no se recupera, el coral acaba muriendo. Este proceso es lo que se conoce como "blanqueo de coral".

En primer plano, un coral blanqueado; al fondo, uno sano (fuente)

Un último detalle para finalizar. Cuando ya tenía prácticamente terminada la entrada, se me ocurrió consultar el diccionario (sí, a veces hago estas locuras, XD). Así me enteré que, según la RAE, actinismo es la acción química de las radiaciones electromagnéticas, en especial las luminosas. Y que esta palabra deriva de la palabra griega que significa rayo luminoso.

P.D. – Esta entrada participa en la XIV Edición del Carnaval de Química que organiza en esta ocasión Bernardo Herradón desde Educación Química. También participa en el XII Carnaval de Biología que organiza Raúl de la Puente en Blog de Laboratorio.