Photosynthetisch aktive Strahlung

Die Grafik zeigt die Absorptionsmaxima der zur Photosynthese benötigten Stoffe Chlorophyll a und b sowie von Karotinoiden. Sie werden dem Spektrum der photosynthetisch aktiven Strahlung gegenübergestellt.

Die photosynthetisch aktive Strahlung (engl.: Photosynthetically Active Radiation, kurz PAR oder PhAR) ist der Bereich im Spektrum der Sonnenstrahlung, der von photosynthetisch aktiven Lebewesen genutzt werden kann. Die PAR wird meist von 400-700 nm in W/m² angegeben. Dieser Bereich deckt sich weitgehend mit dem Bereich der für Menschen sichtbaren Strahlung (380-780 nm), welcher etwa 50 % der Globalstrahlung ausmacht.

Die photosynthetisch aktive Strahlung setzt sich aus Photonen mit sehr unterschiedlicher Energie zusammen (blau: energiereich, rot: energiearm). Daher muss zur Ermittlung der PAR ein mit Filtern bestückter Strahlungssensor eingesetzt werden, so dass die kurzwelligen, energiereichen Spektralbereiche genauso stark gewichtet werden, wie die langwelligen, energieärmeren. So können die Photonen zwischen 400 und 700 nm annähernd gleichwertig registriert werden. Wegen der direkten stöchiometrischen Beziehung zwischen absorbierten Photonen (im Bereich von 400-700 nm) und der photosynthetischen CO₂-Bindung wurde die Photonenstromdichte (engl. Photosynthetically Active Photon Flux Density, PPFD oder kurz PFD) in der Biologie zum Standard. Sie wird, im Gegensatz zum PAR, in µmol/(m²s) gemessen.

Dividiert man die APAR, die absorbierte PAR durch die PAR selbst, ergibt sich die sog. FPAR (fraction of PAR absorbed by canopy) die stark mit dem NDVI korreliert.

Literatur

• Sasa Fistric: Die Bestimmung der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) für heterogene atmosphärische Bedingungen. Eine Methode zum Ableiten der globalen PAR für verschiedene tägliche Zweitintervalle und für die Tagessumme basierend auf Fernerkundungsdaten und Modellen. Dissertation, Wissenschaftszentrum Weihenstephan 2004.
• Helmut Mayer, Thomas Holst und Dirk Schindler: Mikroklima in Buchenbeständen Teil I: Photosynthetisch aktive Strahlung. In: Forstwissenschaftliches Centralblatt, Bd. 121 (2002), Heft 6, S. 301–321, ISSN 0015-8003, doi:10.1046/j.1439-0337.2002.02038.x

Weblinks

• photosynthetisch aktive Strahlung im Fernerkundungslexikon
• Comparison of Quantum (PAR) Sensors with Different Spectral Sensitivities LI-COR Biosciences, Technical Note 126