LAS PLANTAS Y LA LUZ
    Las plantas utilizan la luz como fuente de energía para transformar el CO2 en compuestos orgánicos indispensables para la vida.
    Proveniente del Sol, a la Tierra llega la radiación y la luz visible corresponde a longitudes de onda que van de 400 a 700 nanómetros (radiación fotosintéticamente activa RFA ó PAR en inglés).
    La luz se refleja, absorbe o trasmite a través de los objetos. Las hojas de las plantas reflejan entre un 6 a un 12% de la RFA, un 80% de  infrarroja y más o menos 3% de ultravioleta.
    El color verde de las plantas se debe a que absorben principalmente luz violeta, azul y roja, reflejando la verde.
    La cantidad de luz que las plantas absorben y reflejan depende de su constitución (estructura y grosor). Normalmente dejan pasar de un 10 a un 20% de la luz que reciben.
    En el agua la luz es absorbida más rápidamente y sólo un 40% puede penetrar 1 m en el agua clara.  En este medio, primero se absorbe la luz roja visible y el infrarrojo, lo que reduce casi la mitad de la radiación solar que incide. Luego se extingue la amarilla, después la verde y la violeta. Sólo la longitud de onda que corresponde al azul puede penetrar más (un 10% de ella puede alcanzar los 100 m en el agua clara).
 
  Los vegetales se distribuyen verticalmente formando estratos, en los cuales se absorbe o atenúa la luz, limitando su llegada al suelo. Los animales siguen el patrón que las plantas muestran, formando verdaderas comunidades que habitan preferentemente en un estrato específico.
  Las aves se distribuyen en las áreas más altas, los monos y otros mamíferos prefieren las zonas inferiores de las copas o el sotobosque. En el estrato arbustivo abundan los reptiles, los insectos y los mamíferos menores.
  En el estrato herbáceo abundan los insectos y toda clase de organismos transformadores o desintegradores de materia orgánica, así como en las capas superficiales del suelo, rico en materia orgánica.
estratos forestales

    La cubierta de vegetal de bosques y selvas también intercepta la luz solar. La cantidad de luz solar que alcanza el suelo depende de la cantidad (densidad o foliar), disposición y tipo de hojas de las plantas. Estos factores determinan la superficie foliar.
    Con base en la estimación de la superficie foliar se puede determinar el índice de superficie foliar o ISF (superficie foliar existente por m2 de superficie foliar/m2 de superficie de suelo). Un índice de superficie foliar de 2 indica que hay dos metros de superficie foliar por encima de cada metro cuadrado de suelo.
    Cuanta mayor superficie foliar hay menor es la penetración de la luz solar.
atenuación-luz bosque atenuación luz pastizal
Atenuación de la luz en el bosque
Atenuación de la luz en el pastizal

    La cantidad de luz que puede penetrar la vegetación es un factor limitante para el desarrollo de los organismos que crecen cerca del suelo.

 
TIPO DE ECOSISTEMA
 ISF
BOSQUE TROPICAL LLUVIOSO
6 a 10
BOSQUE DE CONÍFERAS 
2 a 4
BOSQUE TEMPLADO CADUCIFOLIO
3 a 5

    Las variaciones estacionales influyen en la densidad de la superficie foliar. En ecosistemas caducifolios las variaciones pueden ser muy significativas, cuando en invierno los árboles pierden la mayoría de sus hojas.

variaciones estacionales

     La capacidad fotosintética de las plantas también puede variar drásticamente con los cambios estacionales. Si bien, en invierno la cantidad de luz que alcanza el suelo puede ser mayor al perderse la cubierta vegetal alta de los árboles caducifolios, las bajas temperaturas y la escasez de agua pueden ser los factores limitantes que coarten una mayor actividad fotosintética.
    En los ecosistemas naturales, la productividad anual promedio a partir de la cantidad de radiación solar fotosintéticamente activa, en función de la temperatura y la cantidad de precipitación pluvial al año, tiene un comportamiento como el siguiente:

Producción de biomasa en los diferentes biomas

    En el territorio nacional podemos localizar, según la distribución y capacidad fotosintética de los vegetales, diferentes áreas de actividad fotosintética (terrestre) y de producción primaria, tal como se muestra en los siguientes esquemas (para aumentar el tamaño de la imagen haz click con el cursor sobre ella):




Las plantas están adaptadas a la cantidad de luz que pueden recibir.

    Las plantas de sombra regulan su actividad fotosintética disponiendo de menores cantidades de enzimas como el rubisco, que intervienen en ese proceso. Al mismo tiempo, incrementan la producción de clorofilas, captadoras de luz. La tasa de respiración de estas plantas también es menor con respecto a las plantas de sol, reduciendo sus demandas metabólicas.
    Cuando una planta de sombra se va adaptando lentamente a condiciones de sol, se conoce como aclimatación, y son muchas las especies que pueden desarrollar mecanismos adaptativas (correcciones metabólicas y modificaciones estructurales) para lograrlo. Otras plantas son muy estrictas en sus requerimientos y no se adaptan a esos cambios.
    Las plantas acuáticas corresponden a las plantas que crecen en ambientes sombríos ya que están adaptadas a bajas intensidades de luz.
    El fitoplancton (plantas microscópicas fotosintéticas) está adaptado a las mayores condiciones de iluminación. Las plantas de los fondos utilizan menor cantidad de luz. Las plantas rojas se encuentran a mayor profundidad que las verdes, y las verde-azuladas se localizan a mayor profundidad.
    Las algas pardas que contienen clorofilas y otro pigmento fotosintético: la fucoxantina, se encuentran en profundidades intermedias.
    La distribución de las plantas en relación a la disponibilidad de radiación luminosa se ve sensiblemente afectada por la transparencia del agua, que deja pasar mayor o menor cantidad de luz en diferentes niveles. Las modificaciones estacionales y la latitud en la que se encuentran mares, lagos y océanos tienen mucho que ver con la capacidad de penetración de la luz.
algas/luz norte algas/luz trópico
Oceáno Atlántico Norte
Mares tropicales

    Las plantas han desarrollado algunos mecanismos de defensa contra las radiaciones ultravioleta que penetran la atmósfera.    La barrera más importante que utilizan es la capa de células epidérmicas que contienen algunos pigmentos que absorben las radiaciones UV-B dejando pasar la RFA. Las plantas de las regiones tropicales y alpinas son más eficientes en este bloqueo ya que constantemente están más expuestas a ellas que las plantas que crecen en otras latitudes.
    Poco se sabe del efecto específico de las radiaciones UV en los organismos y menos acerca de sus efectos en la vegetación.
    Para profundizar en el tema conviene que revises la sección de ozono y de agujero de ozono, en Contaminación Atmosférica.