STUART WESTMORELAND skrev PADI:s distinkta specialitetskurs i Fluorescence Night Diver, och han tror att det finns mycket mer med fluo-dykning än wow-faktor nattdyk och ovanliga bilder – även om de som tagits här av författaren och LYNN MINER ser ganska bra ut!
FLUORESCENS- ELLER FLUO-DYKNING har vunnit i popularitet runt om i världen under de senaste åren, men det anses fortfarande vara nytt eftersom så många dykare och till och med instruktörer aldrig har blivit utsatta för det.
Fluo-dykning innebär att använda en blåljusfackla och mask barriärfilter för visning av biofluorescens. Visst marint liv avger ljus med en längre våglängd (av synligt ljus) när det belyses med kortare våglängds blått eller excitationsljus, och effekten kan vara mycket dramatisk, lite som att befinna sig i en undervattensversion av Avatar.
Många arter av skaldjur, mjuka och hårda korallstrukturer, korallpolyper, vissa fiskar och anemoner avger detta ljus, och ordet "emit" är viktigt.
Det här är inte den sortens ljus du får på ett nattdyk när din vitljusfackelstråle reflekteras från revet och studsar tillbaka till dina ögon. Emitterat ljus skapas av organismen och skickas till dig.
Detta är inte bio-luminescens, vilket är en helt annan process där organismen skapar sitt eget ljus genom en process som kallas kemo-luminescens. Bioluminescens behöver inget excitationsljus – allt sker internt genom kemisk reaktion, eftersom eldflugor gör det på land.
Det synliga spektrumet av ljus är den otroligt tunna delen av det elektromagnetiska spektrumet som vi kan "se".
Den ligger mellan de lågenergiska, lågfrekventa, extremt långa radiovågorna och de högenergiska, högfrekventa, extremt kortvågiga (och dödliga) gammastrålarna.
"Bandbredden" av ljusvåglängder som en genomsnittlig person kan se täcker från cirka 400 nm (nanometer) eller 400 miljarddelar av en meter, vilket är djupt lila (nästan svart), till cirka 750 nm mörkrött (igen, nästan svart).
Schemat illustrerar fluorescenseffekten. När en högenergifoton med kort våglängd av ljus (blått i vårt fall) träffar ett protein (kallas allmänt som Green Fluorescent Protein, eller GFP), absorberar den den ljusenergin.
Detta gör att elektronerna i dess ingående atomer gör ett kvanthopp från ett valenselektronskal till ett högre skal. Sedan "förfaller denna förändring av energitillstånd", i praktiken omedelbart, tillbaka till sitt vilotillstånd eller skal.
När detta sönderfall inträffar ger elektronen upp eller "sänder ut" en foton av ljus, men med lägre energi och längre våglängd. Färgerna som emitteras bestäms av hur många "hopp" elektronen gör och sönderfaller igen. Det är här dykning och kvantfysik kolliderar.
Våglängden på ljus som används i de flesta fluofacklor är ett smalt band i det blå, någonstans mellan 440 och 480nm, så det är inte ultraviolett (UV) eller svartljusdykning, som många hänvisar till det.
Det finns företag som producerar UV-facklor för undervattensanvändning, men blått ljus är mycket effektivare för att stimulera fluorescens av GFP och dess mutationer än UV-ljus.
Det beror på att det enda tillgängliga ljuset djupare än cirka 10 m vatten är blått, och det är i detta ljus som organismer som koraller har utvecklats under eonerna.
Det mesta UV-ljuset från solen studsar från vattenytan och det som tränger in kommer inte längre än några centimeter. UV-ljus är en mycket ineffektiv ljuskälla för fluo-dykning.
DET ÄR INTE VÄL FÖRSTÅTT varför vissa koraller och andra havsdjur utvecklades till att fluorescera, även om det finns många teorier. Det kan fungera som en form av solskydd som skyddar koraller i grunt vatten från UV-energi från solen, eller så kan det vara en form av kommunikation mellan arter.
Många tror att bara hårda koraller fluorescerar, men termerna "hårda" och "mjuka" som de tillämpas på koraller kan vara missvisande. Till exempel anses hjärnkorall vanligtvis vara en hård korall men är i själva verket en del av LPS-familjen (Long Polyp Stony) av mjukkoraller, eftersom den levande korallen består av små mjuka varelser som lever och dör och bygger upp en stor stenig struktur över decennierna. Detsamma gäller SPS (Small Polyp Stony) koraller.
Dessa är de korallämnen som ger mest fluoeffekter, medan mjuka koraller som de i Alcyonacea-familjen sällan fluorescerar. Som i alla familjer finns det undantag från regeln, men budskapet är att många typer av koraller fluorescerar och många inte.
Det är en del av tjusningen med fluo-dykning – det är fortfarande möjligt att göra egna upptäckter som medborgarforskare.
Tillsammans med blåljusfacklan behöver du ett barriärfilter för din mask, och för din kamera om du planerar att ta bilder. Detta "blockerar" det blå ljuset som reflekteras tillbaka till dig från allt som du lyser på det - utan det kommer du att se mycket ljusblått.
Barriärfilter är utformade för att skära av alla eller de flesta av våglängderna i den blå delen av spektrumet. Emitterat ljus från organismen är vanligtvis så svagt att det överväldigas av det blå ljuset, men blockera det blåa och allt du ser är emissionsfärgerna.
Fluodyk introducerar säkerhetsöverväganden utöver dem vid ett vanligt nattdyk. Med vitt ljus är alla färger i spektrumet tillgängliga att "se", men i fluo-dykning är det enda ljuset du använder ett mycket smalt band av blått. Sätt på ditt blå barriärfilter och vad är kvar? Nästan ingenting – du har precis tagit bort din ljuskälla.
Emissionsljuset är svagt och lyser inte upp hela revet, så du måste utöva utmärkt flytkontroll, vara ständigt medveten om din omgivning och vara situationsmedveten. Om ett korallhuvud inte fluorescerar eller "lyser upp", kan du krascha in i det.
När du alltid närmar dig och lämnar en plats med hjälp av din reservlampa med vitt ljus, och ha den till hands när du går in i ett område där det är lite fluoaktivitet. Alternativt kan du alltid ta bort din mask-filtrera så ser du bra, fast i blått.
UNDER EN SENARE RESA TILL Palau där det var mörkt och stormigt bestämde vi oss för att testa fluo-dykning och fotografi i dagsljus. Vi fann att båda är möjliga med starka excitationsljus och de rätta omgivande ljusförhållandena. I dagsljus finns det inga ytterligare säkerhetsproblem – fluodykning i dagsljus är mycket lättare, och du kan fortfarande få spektakulära fotografiska resultat.
Det är bäst att ha molnig himmel, även om det inte krävs. Leta sedan efter väggar eller strukturer i skuggorna. Även om det är bäst att ha solen på baksidan av strukturen så att den inte lyser upp den direkt, kan du kringgå detta om målet är i en hålighet eller hålighet i en vägg, eller under ett överhäng.
Genom att använda ett starkt excitations-/fokusljus kan du hitta motiv som fluorescerar fint och som tillåter mycket ljus för visning eller kamerafokus. Om den är tillräckligt kraftfull kan du få fantastiska bilder bara med det, men stroboskop med lämpliga excitationsfilter kommer att göra mycket bra.
Många tror att fluodykning görs helt enkelt för de strålande färgernas wow-faktor eller för en annan inställning undervattensfotografering, även om jag också har sett eleverna dyka upp efter deras första fluo-dyk reducerade till tårar av skönheten i denna ytterligare dolda värld i den dolda undervattensvärlden.
Men det är mycket mer än så. Fluodykning har blivit ett oumbärligt verktyg i korallhälsoforskning och analys av korallförökning (polyp bail-out). Enskilda nästan mikroskopiska organismer lyser i sanden som gnistrar i snön en månljus natt.
Korallrev anses vara havets regnskogar, och många marina institut och universitet använder fluoutrustning för att bedöma effekterna av havets temperaturökning, försurning och studier av koraller i allmänhet.
Det har till och med gjorts upptäckter av arter som hade varit för små för att se med vitt ljus men som lyser som fyrar i mörkret i blått ljus.
När den globala vattentemperaturen stiger inträffar korallblekning. Koraller har en symbios med zooxanthellae encelliga alger, som använder fotosyntes för att ge mat och energi till korallen.
Temperaturhöjningar gör att dessa zooxantheller kastas ut, vilket ger korallen ett färglöst, blekt utseende och tar bort de näringsämnen som korallen behöver för att överleva. Detta gör dem sårbara för ytterligare påfrestningar som i slutändan kan förstöra ett helt rev.
HAVETS FÖRSURNING reagerar med korallens kalciumkarbonatskelett, vilket gör att den bryts ner och löses upp, och även om detta kan ses under förhållanden med vitt ljus är det ännu mer dramatiskt med hjälp av fluorescerande teknologier, som förstärker detta område av havsforskning.
Du kan hyra utrustningen du behöver för att dyka på de dykcenter som tillhandahåller den, eller köpa din egen om du tänker utöva denna stil av dykning.
Webbsök "fluo dykutrustning" för att hitta utrustningsförsäljare samt bloggar, bilder och forumdiskussioner om ämnet. Eller gå till www.firedivegear.com för mycket mer information om vetenskap och fotografiska tekniker som används vid fluo-dykning – både dag och natt.
Dök upp i DIVER augusti 2016
