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La biofluorescenza nelle immersioni notturne

I subacquei sono sempre alla ricerca di nuove tecniche per esplorare le meraviglie del mondo sottomarino, tra queste si sta sempre più affermando una nuova tecnica di immersione, ovvero l'immersione notturna in fluorescenza, che offre ai subacquei la possibilità di osservare le creature marine con stabilianti colori invisibili a occhio nudo. Questa meraviglia della natura si basa sulla proprietà che hanno alcuni organismi marini di emettere radiazioni con lunghezze d'onda nel campo della luce visibile quando vengono illuminati con una luce di lunghezza d'onda breve. Il termine "emissione" è molto importante per comprendere il fenomeno fisico della biofluorescenza. L'emissione di luce è infatti diversa dalla normale riflessione che si verifica quando, ad esempio, si illuminano i fondali in una immersione notturna: in questo caso è la luce bianca della nostra torcia che viene riflessa dal fondale o dall'organismo marino verso i nostri occhi. Nel caso dell'emissione di luce invece è l'organismo stesso che crea ed emette luce verso di noi. Il processo è simile alla bioluminescenza in quanto è l'organismo che genera luce propria, tuttavia, nella bioluminescenza la luce è generata da una reazione chimica e non richiede una luce di "eccitazione" come invece avviene nella biofluorescenza. Per visualizzare la biofluorescenza infatti occorre equipaggiarsi di torce a luce blu (con una lunghezza d'onda compresa tra i 450 e i 480 nanometri) e di filtri ottici gialli per la maschera e per le foto/videocamere. La funzione del filtro giallo è di costituire una barriera che blocchi la luce blu riflessa verso l'osservatore dagli organismi su cui la luce è diretta. Senza il filtro barriera si ha una luce blu riflessa intensa che sovrasta in parte la fluorescenza, cosa che non avviene utilizzando il filtro giallo, progettato per tagliare tutte o la maggior parte delle lunghezze d'onda nella parte blu dello spettro. L'intensità della luce fluorescente emessa dagli organismi è molto debole così, se si blocca il blu, si vedranno solamente i colori di emissione. La fluorescenza può essere anche eccitata con l'utilizzo di raggi ultravioletti perché la luce UV è nel campo di lunghezze d'onda inferiore ai 400 nm ed essendo invisibile ha il vantaggio di non richiedere filtri aggiuntivi. I ricercatori però hanno scoperto che la luce blu è più efficace nello stimolare la proteina fluorescente verde (GFP - Green Fluorescent Protein) e tutte le sue mutazioni che emettono colori diversi dal verde. La luce blu è probabilmente più efficace perché (come tutti sappiamo dal nostro primo corso subacqueo) è l'unica luce disponibile in profondità, il che significa anche che è questa la luce più abbondante in cui gli organismi primordiali come il corallo si sono evoluti nel corso di eoni. Invece la maggior parte della luce UV proveniente dal sole rimbalza sulla superficie dell'acqua, la poca luce UV che penetra si limita a farlo per pochi centimetri, rendendo così la luce UV una sorgente luminosa poco efficiente per le immersioni in fluorescenza. Non tutti gli organismi marini mostrano effetti di emissione luminosa fluorescente e sono certamente più presenti nei mari tropicali, tuttavia in questi casi si assiste ad una visione decisamente affascinante e per molti versi inedita. Alcuni esempi di specie fluorescenti si trovano tra i coralli molli e duri, tunicati, cirripedi, spugne, anemoni, meduse, vongole, nudibranchi, cefalopodi, gamberi, granchi, vermi e pesci. Il punto fondamentale è che c'è una grande variabilità nella fluorescenza, non sono state ancora ancora determinate tutte le regole di questo fenomeno. Questa però è una delle attrattive delle immersioni in fluorescenza: è tutt'altro che raro infatti scoprire nuovi organismi fluorescenti o nuove forme di fluorescenza. Questo tipo di immersioni notturne non sono però solo per la visione di colori spettacolari o per realizzare particolari fotografie subacquee, sono anche uno strumento indispensabile per le attività di ricerca, in particolare nelle ricerche inerenti lo stato di salute e di accrescimento delle barriere coralline in quanto la fluorescenza evidenzia larve altrimenti invisibili ed è un idice della salute del corallo. Si sono anche scoperte specie precedentemente sconosciute in quanto troppo piccole da vedere ad occhio nudo con la luce bianca, ma che brillano come fari nel buio quando illuminate con luce blu. Non è ancora chiaro il motivo per cui alcuni coralli e altre creature del mare si sono evoluti in modo da emettere luce fluorescente, ma ciò che è noto è che alcuni di essi producono GFP e le sue mutazioni che reagiscono quando illuminate con una luce blu. La grande varietà di specie che mostrano questo effetto suggerisce che la fluorescenza non è semplicemente un sottoprodotto accidentale di qualche altra funzione evolutiva, ma probabilmente serve a qualche fine al momento ancora sconosciuto. Le teorie abbondano e la biologia evolutiva della fluorescenza costituisce una zona fiorente di studio in molti istituti e università marini. E l'immersione in fluorescenza rappresenta un'indimenticabile esperienza per ogni subacqueo.

Una nota di sicurezza subacquea: ricordate che utilizzando una torcia a luce blu e indossando un filtro barriera giallo sulla maschera, non rimane quasi nessuna luce a disposizione, l'emissione di luce fluorescente da parte degli organismi è debole e non può illuminare tutta la parete sommersa o i vostri strumenti ed i compagni. Pertanto è indispensabile avere una normale torcia bianca per gestire l'immersione e con la quale avvicinarsi e allontanarsi dal particolare punto che intendete esaminare con la luce blu.

Tra le teste illuminanti disponibili per i sistemi GS35 e GST35 vi sono due teste monoled blu, una con e una senza filtro di interferenza dicroico integrato. Questo filtro esalta le caratteristiche di eccitazione della luce blu filtrando le lunghezze d'onda non necessarie ed ottenendo così un efficacia nettamente migliore. Per il modello GSW60, tra le teste intercambiabili, troviamo una testa che monta 2 led blu ed uno bianco ad accensione alternata o simultanea per avere nella stessa lampadfa la possibilità di gestire l'illuminazione "normale" e quella per la fluorescenza. Analogamente, per il modello GSW80 è disponibile una testa con con 3 LED bianchi e 6 LED Blu e, su richiesta, una testa illuminante con 3 LED bianchi e 6 LED UV.