Bitte eine Berichtigung am Ende des Beitrages beachten !
Aquarien die mit biologischen Systemen gefahren werden zeigen nach der Einfahrung eine besondere Stabilität. Vorher jedoch muß solch eine Anlage mit möglichst gleichbleibender Belastung hochgefahren werden. Das geschieht bei einem unbesetzten Aquarium am besten mit täglich gleichen Futtermengen, auch wenn kein Tier da ist, welches diese Nahrung frißt.
Zunächst siedeln Bakterien der Art Nitrosomonas auf dem Substrat und vermehren sich dort. Das kann man sehr schön mit Nitritmessungen kontrollieren; der Nitritpegel steigt langsam immer höher. Die Substratbesiedlung mit Nitrobacterbakterien setzt erst später ein und entwickelt eine Population die auf die Menge an Nahrung abgestimmt ist. Ist die Besiedlungsdichte bis zum Maximum angewachsen, kann man dies am Ansteigen des Nitratwertes feststellen, gleichzeitig verringert sich Nitrit in dem Maße wie Nitrat ansteigt.
Wird die Menge an Nahrung plötzlich erhöht, z.B. durch das Einsetzen von Fischen, beginnt die Anpassung erneut. Nitrosomonas wandelt die Ausscheidungen der Fische in Nitrit um und die Nitrobacter mineralisieren in der Folge das Nitrit in Nitrat. Die auftretenden Störungen und Probleme entstehen dadurch, daß die Bakterien nicht einmal viel „essen“ können und einmal weniger sondern die Menge der Bakterien (Populationsdichte) wird verringert oder vermehrt. In der Regel müssen sich die Bakterien also vermehren um mit der erhöhten Belastung des Wassers fertigzuwerden.
Daraus ergibt sich, daß bei einem gleichbleibenden Besatz –hier sind die Fische gemeint- auch die Nahrungszufuhr gleichbleibend erfolgen muß. Auf den berühmten Fastentag muß eben auch aus diesem Grund verzichtet werden.
Werden nun Fische dem Aquarium hinzugesetzt, muß die Fütterung langsam erhöht werden um den Bakterien Zeit zu geben ihre Populationsdichte dem verstärkten Nahrungsangebot anzupassen. Daraus wird auch ersichtlich, daß es zur Katastrophe kommen kann, werden plötzlich ein halbes Dutzend Fische eingesetzt. Soweit der aerobe Stickstoffabbau in groben Zügen.
Die Stickstoffeliminierung im geschlossenen Wasserkreislauf erfolgt anaerob also unter Bedingungen an die sich die Mikroorganismen erst anpassen müssen. Es fehlt der Sauerstoff den sie zum Atmen benötigen. In der Folge stellen sie ihren Metabolismus auf die bereits häufig zitierte Nitratatmung um. Im Nitratmolekül sind u.a. Sauerstoff und Kohlenstoff gebunden. Sie brechen also diese Moleküle auf und entnehmen den Sauerstoff den sie auch weiterhin benötigen und den Kohlenstoff zur Aufrechterhaltung sowie zur Vermehrung der Population. Der Rest ist Wasser und gasförmiger Stickstoff, der bei Kontakt an den Luftsauerstoff abgegeben wird.
Aerob = in Gegenwart von Sauerstoff. Aerobe biologische bzw. chemische Prozesse
sind z.B. Atmung, Oxidation und Verbrennung
Anaerob = unter Abwesenheit von Sauerstoff. Beispiel für einen a. biologischen
Prozeß ist die alkoholische Gärung. Technische Anwendung z.B. Biogasanlage
Quellenhinweis:
http://www.umweltlexikon-online.de
Aus diesem Grund erfolgt auch immer wieder der Rat so lange wie möglich auf Fische zu verzichten und bevorzugt sessile wirbellose Tiere einzusetzen die photosynthetisierend sind. Dazu gehören Stein- und Weichkorallen (mit Ausnahme von z.B. Dendronephthya, Tubastrea) sowie Krusten- und Scheibenanemonen.
Nun muß man für diese Vorgänge nicht explizit einen biologischen Filter installieren. Das gesamte Aquarium mit seiner Einrichtung (Dekoration) und Bodengrund bietet den daran beteiligten Bakterien Besiedlungsflächen. Doch leider gehören diese Mikroorganismen zu denen die das Licht scheuen und das hat konsequenterweise dazu geführt, daß ein Filtersystem unter dem Aquarium im Schrank installiert wird wo es dunkel ist. Denn dort wo das Licht hinkommt, ziehen sie diese Bakterien vom Substrat zurück.
Ich habe diesen Beitrag geschrieben, um die Wichtigkeit mancher Empfehlungen zu untermauern, etwas Licht in die biologischen Abläufe zu bringen und diese so unkompliziert wie irgend möglich zu beschreiben und auch um eine Entscheidungshilfe bei der Konzeption eines Meerwasseraquariums zu geben. Filtermaterial aus Kunststoff kann niemals die Voraussetzungen für anaeroben Nitratabbau erfüllen, die Mineralisation stoppt beim Nitrat welches dann nur noch durch nitratfreie Wasserwechsel und/oder spezielle Nitratfilter aus dem Aquarium entfernt werden kann. Nitratfilter erfüllen im allgemeinen die Voraussetzung für die anaerobe Stickstoffeliminierung hält man sich an die strengen Gebrauchsanweisungen.
In einem Beitrag zur biologischen Filterung stand „der Nitratwert sei innerhalb weniger Wochen von 50 mg/l auf 5 mg/l Nitrat abgesunken und das nur durch das Entfernen des Kunststoffsubstrats“ Unter den Gesichtspunkten die ich oben erläutert habe ist das nicht möglich wenn das die einzige Veränderung gewesen ist. Dieses Beispiel habe ich deshalb gewählt, weil hier sehr deutlich geworden ist, daß die Messungen nicht stimmen können. Entweder durch Anwenderfehler oder Ungenauigkeit des Testkit. Mißtrauen ist hier also grundsätzlich angebracht.
Berichtigung:
Thomas Chronz hat mich auf eine fehlerhafte Beschreibung des anaeroben Stickstoffabbaues aufmerksam gemacht. Ich schreibe dort, daß Kohlenstsoff aus den Nitratmolekülen herausgelöst wird und das ist falsch ! Auf meine Bitte an Jörg Kokott, hat Jörg diesen Hinweis als richtig verifiziert. Es muß also heißen, daß der benötigte Kohlenstoff aus externen Quellen genutzt wird. Auf den Ablauf der Denitrifikation hat das aber keinen Einfluß.
Ich bedanke mich bei Thomas Chronz und Jörg Kokott.
