Claes_A

Jag har under dagen roat mig med att fördjupa mina kunskaper i bakterieekologi i olika vattensystem. Alla artiklar rapporteras i princip samma typ av experiment: Lite vatten eller filtrat tas (från sediment eller från vattenpelaren) och ges tillsatser (kolkällor, kväve fosfor, etc) och sen får bakterierna tid att växa och kan man fastställa om bakteriernas tillväxt är begränsad an något ämne. Precis som Lasse och jag har framfört så rapporteras organiskt kol ofta vara begränsande för tillväxten av heterotrofa bakterier både i sjöar (sötvatten) och marina miljöer. Fosfor är också ofta begränsande, ibland tillsammans med kol. Sen det här med fritt svävande bakterier (bakterieplankton). Alla bakterier som används i artiklarna växer bra som bakterieplankton och kemostater (en apparat där bakteriekulturer i lösning kan hållas i en helt konstant miljö genom utspädning) är standardmetoden för att dra slutsatser om deras beteende. Noteras skall att tom litoautotrofer som Nitrosomonas, Nitrospira och Nitrobacter växer glatt i lösning på lab. Konsistent med detta kan man också hitta mängder med bakterier i den fria vattnenmassan som bakterieplankton i naturliga vatten. Det är alltså bakterier som inte växer på några som helst partiklar - precis som på lab. Men populationerna är kraftigt begränsade i sin tillväxt i brist på näring (kol eller fosfor igen!) och temperatur där det är kallare, så populationerna blir aldrig rejäla stora. Helt i linje med Lasses resonemang är partiklar väldigt viktiga som växtsubstrat för bakterier i vattensystem. Men anledningen är inte på något sätt att bakterierna behöver en yta att växa på utan att partiklarna utgör eller har näring associerat till sig. En artikel rapporterar tio gånger mer högre koncentrationer av begränsande näring (kol) i marint sediment jämfört med ovanliggande vattenpelare och pga detta var mängden heterotrofa bakterier i sedimentet enormt mycket större där jämfört med mängden heterotrofa bakterieplanktion. Men, då författarna tittade på deras nedbrytningskapacitet per cell (glukoskonsumtion) fanns ingen skillnad mellan bakterierna som växte på sedimentet och bakterieplankton. Slutsatsen jag drar är att heterotrofa bakterieplankton växer lika bra som bakterier på substrat men eftersom de oftast är näringsbegränsade i jämförelse med sin fastsittande kusiner så är de inte lika viktiga i många habitat (inklusive akvarier). Jag står därför envist fast vid att tillsats av en energrik kolkälla kan (och borde) leda till en blomming av heterotrofa bakerieplankton i akvariet om kol är begränsande för tillväxt. Disighet är helt i linje med bakterier som växer i lösning; standardmetoden för att mäta bakteriekoncentrationen med en spektrofotometer är just disighet (light scattering 600 nm) och mina kulturer blir bra grumliga då bakterierna växer. Sen blir begreppsförvirringen ganska rejäl då man talar om vilka föreningar som är i lösning och inte. Vissa ekologer verkar helt nöjda med att filtrera vattnet genom ganska grova filter för att ta bort partiklar. Det som går igenom filtret menar de är i lösning ("dissolved"). Dvs mindre partiklar som en kemist skulle säga varande i suspension kan en ekolog kalla för lösta. Det hela blir ganska subjektivt och rörigt. En annan källa till begreppsförvirring är att artiklarna om reningsverk ofta jobbar med kontinuerliga system. Dvs de spolar vatten genom sina filter och kollar vad som händer på vägen. Om bakterierna inte växer på filtret som en biofilm har de endast en mycket liten chans att påverka systemet eftersom att de delar sig långsammare än flödeshastigheten kräver - de spolas ut med badvattnet. Detta gäller ju inte i akvarier utan effektiva UV-filter. Det hela slutar i svensk konsensus: Det står helt klart för mig att biofilmer och sediment är de huvudsakliga bakteriehabitaten i akvatiska system som våra akvarier!

Lasse- det här med begränsningar av näring vid tillväxt. Det jag inte begriper ditt resonemang är vad du anser vara begränsande för bakterietillväxten i olika akvariesammanhang. Skulle ingen begränsning finnas så skulle bakterierna göra akvariet till en tjock bakteriesoppa. Det är precis vad jag skapar på lab varje dag genom att odla bakterier (i princip bara E. coli) i mycket rikt näringsmedium. Våra flaskkulturer stannar av i växten efter något dygn av tillväxt pga av magnesiumbegränsning eller energibegränsning (peptider och aminosyror fungerar som kol och energikälla). Varför växer inte alla möjliga heterotrofer till i akvariet? Vad är det som de saknar? Jag tror att de saknar en liten fördelaktig energikälla av kolbas som exempelvis socker i första hand och i andra hand en fördelaktig kvävekälla som aminosyror/ammonium. Dvs jag är ganska övertygad om att tillsats av 0,2% (w/v) glukos till akvariet kommer att skapa en stinkande grumlig bakteriesoppa som säkert då är både kväve och syrebegränsad.

Min ideologi är enkel - stämmer inte teorin med empirin så ändrar jag modellen. Det är således kul att få ett konkret exempel att bita i. Låt mig göra en tolkning av vad som hände i den där tanken och se om jag förstått alla parametrar eller om jag är ute och cyklar helt. (Det riktigt relevanta för akvarier kommer sist för er som ej bryr er om fiskodlingar ) Jag tycker det låter helt rimligt att tanken från början inte var kolbegränsad utan snarare syrebegränsad. Det tyder både den låga nitrifikationsgraden (mätte ni helt enkelt halterna av ammonium/nitrit/nitrat eller något mer avancerat?) och den höga BODen på. (För att inte prata förbi andra intresserade: BOD (Biological Oxygen Demand) = syrekonsumtionen i en volym fullt syresatt provvatten över en längre tid. Dvs man mäter hur mycket syre som går åt om mikroorganismerna får oxidera alla organiska ämnen i vattnet). Min uppfattning är att i närvaro av en ok mängd organiskt kol och en mindre mängd syre kommer heterotroferna (de som tar sin energi från kolföreningar) att vinna över litotroferna (de som tar sin energi från oxidation av oorganiska föreningar som exempelvis ammonium och nitrit) vad gäller konkurrens om tillväxtplats och eventuellt näring (troligen främst fördelaktiga kvävekällor som aminosyror och ammonium). Det är därför nitrifikationen inte fungerade - syrebrist och platsbrist för de icke konkurrenskraftiga nitrifierarna. Nitrifierarna är dessutom extra utsatta för växtsubstratskonkurrens eftersom det är två distinkta grupper bakterier som utför ammoniumoxidationen och nitritoxidationen. De måste alltså existera i omedelbar närhet till varandra i form av en biofilm för en effektiv process (det är bristen på en sådan fungerande biofilm som för att vi ser nitrittoppar i många nya akvarier). Att luftarna också gjorde att BODen sjönk och att nitrifikationen kom igång ger ytterligare stöd för tolkningen att nedbrytningen från början var syrebegränsad. Utifrån mitt perspektiv ledde den ökade syrehalten till att heteroferna växte till ytterligare och därmed konsumerade de lättillgängliga och energirika kolkällorna (BODen sjunk). I en situation där bara kolkällor med låg energitillgång fanns tillgängliga (kanske tom i överflöd?) lönar det sig att vara litotrof och ta sin energi från ammonium och nitrit och sitt kol från dåligt energiinnehållande kolföreningar. Nitrifierarna fick därmed konkurrenskraft genom att bygga upp sin biofilm på slampartiklarna. Helt i linje med din tolkning tror jag därmed att dessa nitrifierare gynnades av att slampartiklarna virvlades upp och därmed sönderdelades och fick optimal syrekontakt. Här är en intressant artikeln (som jag borde läsa noggrannare...) i samma tema som beskriver direkt konkurrens mellan heterotrofer och nitrifierare vid tillsats av en liten energirik kolkälla (glukos!): http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=16348588 Om man skulle tolka observationerna i artikeln hårt kan nitrifikationen bli ineffektiv i ett akvarium där man tillsätter för mycket energirika kolkällor. Detta pga att man låter heterotrofernas kraftiga tillväxt (i vattenpelaren ) binda upp allt kväve (som exporteras via skummaren) så att nitrifierarna konkurreras ut. Om sen heterotroferna råkar illa ut (populationen kraschar av en eller annan anledning) står man där utan nitrifikation och åtföljande nitrittopp och undergång. Kan detta vara vad som hänt emellanåt?

Nä. Ingen risk. Dessutom utgår jag från att bakterierna kommer att respirera och inte fermentera stärkelsen. Fermentering kräver ju en lättillgänglig kolkälla som ett litet socker eftersom det ger lite energi per molekyl jämfört med att respirera (dvs ett stort upptag per tidenhet krävs för att försörja cellen energimässigt på jäsning). Irrelevant men ändå: Jäsning skapar bara tillfälligt en sur miljö. Då syrorna som bildas vid jäsningen oxideras genom respiration neutraliseras de ju (mjölksyran i dina muskler försvinner ju då du vilar muskeln).

Rebecka/Ympa in bakterier: Det är väl lite av ett cirkelresonemang att säga att hur väl de klarar sig beror på hur konkurrenskraftiga de är med tanke på att deras konkurrenskraft mäts i hur väl de klarar sig. Jag lägger mig därför platt inför det faktum att jag inte har en aning om hur den bakteriella ekologin och dess dynamik ser ut i ett saltvattensakvarium (kanske varierar det mellan akvarier och över tiden?). Gör det någon som helst skillnad om man ympar in bakterier i ett etablerat akvarium? Är det ens önskvärt att försöka ändra den etablerade populationen bakterier? Rebecka/Stärkelse som kolkälla: Stärkelse är en klart mindre tillgänglig kolkälla jämfört med små socker för de flesta mikroorganismer. Men visst finns det ännu mindre tillgängliga kolkällor som man kan välja men jag kan inte komma på nån bra produkt som finns på ICA om man vill testa hemma. Brödjäsning råkar vara ett dåligt exempel eftersom just vanlig bagerijäst (Saccharomyces cerevisiae) inte har några hydrolaser som kan spjälka stärkelse. Men visst har du rätt i att det jäser bra utan tillsatt socker; anledningen är att det finns mängder med enkla socker i mjöl så nån energibrist drabbas inte jästen av då den växer i deg. Nu är ju jäst en lite underlig organism som bara respirerar minimalt(ungefär 20% av energin kommer från respiration och 80% från jäsning om det finns gott om jäsningsbara kolkällor och syre) och inte alls typisk för hur bakterierna i våra akvarier beter sig - de respirerar mer än gärna. GI Akta er för hela "GI-tankesättet" då det kommer till mikroorganismer; stärkelse är en snabb kolhydrat för våra tarmar men de är optimerade för att spjälka stora molekyler som sitter fast i en struktur (vi äter ju normalt andra organismer). Encelliga bakterier har inga mag-tarmsystem där en optimal spjälkningsmiljö kan skapas så deras enzymer får spjälka strax utanför cellen. Är det en bra idé överhuvudtaget? Sen är jag fortfarande frågande inför idén att odla bakterier i akvariet för att binda kväve och fosfor. Är detta verkligen ett i längden hållbart system? De här pratet om att etanol kan ge krascher låter oroväckande och de amerikanska auktoriteterna verkar skaka på huvudet och kalla oss europeer för bakåtsträvare när vi häller vodka i akvariet. Fast det är ju onekligen spännande att testa och bestämmer vi oss för att använda kolkällor kan vi ju skaka lite på huvudet och försöka hitta en ett vettigt ämne. Lasses argumentation övertygade mig i alla fall att risken för oönskade bakteriestammar nog är ganska liten - akvariet bör ju utgöra ett stabilt och konkurrensutsatt ekosystem på mikronivån.

Lasse: Var bakterier växer i akvariet Jodå med flytkultur menar jag att odla direkt i tillväxtmediet. Och det ena utesluter inte det andra. Om bakterier växer på akvariets fasta ytor hindrar det inte andra att växa i den fria vattenmassan. Populationen i vattenmassan är säkert snabbare (inte lika begränsad av tillväxtyta) men mycket mer instabil eftersom de inte bygger biofilmer. Den tillfälliga vita grumligheten många ser vid tillsats av alkohol/socker ser jag som något som tyder på detta (snabb tillväxt men försvinner snabbt för populationen kraschar pga näringsbegränsning). Jämförelsen reningsverk/akvarium tror jag kan vara värdefull men jag tror att tillsatsen av små energirika kolföreningar till akvariet ändrar förutsättningarna för bakterietillväxten. De heterotrofa bakterierna i reningsverket eller akvariet kommer att först och främst ta upp den näring som de föredrar. Dvs finns det små socker som exempelvis glukos så kommer de inte i någon nämnvärd utsträckning ens att slå på de gener som kodar för enzymer för att nyttja andra mindre fördelaktiga kolkällor (kallas för "catabolite repression"). Logiken är klar för dessa små gynnare: finns det bakelser äter man inte skorpor. I akvariet eller reningsverket finns det normalt inte fördelaktiga energikällor som små socker i någon mängd. Det betyder att bakterierna måste bryta ned större kolföreningar eller tom utvinna energi från nitrifikationsprocessen (dvs inte ens kolbaserad energiförsörning). Om vi håller oss till de mer komplexa kolföreningarna så är de nästan alltid så pass stora att de inte kan importeras direkt in i cellen (till skillnad mot små socker som tas upp av transportörer i plasmamembranet) Cellen måste alltså utsöndra enzymer som utanför cellen spjälkar dessa föreningar till mindre enheter (ta till exempel stärkelse till glukos) som kan importeras in i cellen. Det hela är i jämförelse med användandet av små socker en långsam och ineffektiv process. Och nu kommer essensen: Många av de stora kolföreningar som utgör BOD i reningsverket (eller akvariet) är inte speciellt lösliga utan finns i en fast form (tänk gammalt toapapper eller halvnedbrutna växtdelar). Bakterierna kommer därför att växa direkt på maten så att säga och bilda mattor/filmer med högre koncentrationer sekreterade enzymer där de behövs. Därav den gängse uppfattningen hur reningsverk fungerar. Observera att biofilmen också kan vara värdefull även om den inte sitter direkt på maten; olika populationer bakterier kan samsas och skapa en lokal nedbrytningsfabrik. Stam A kanske är specialiserad på nedbrytning av stora socker till små som konsumeras och producerar därför actetat som stam B i sin tur kanske är bättre på att utnyttja osv. Vid tillsats av en fördelaktig kolkälla som socker/etanol kommer vinsterna med en biofilm inte att vara stora eftersom lättillgänglig näring finns löst i vattnet. Dvs bakterier kan nu mycket lättare växa till i den fria vattenmassan: min hypotes blir därför att titern bakterier ökar i akvariets fria vattenmassa vid tillsats av socker. Givetvis måste också bakterierna på fasta ytor gynnas men de är nog redan delvis tillväxtbegränsade av platsbrist. Men det ena utesluter ju inte det andra. Socker etanol - jäsning respiration Aeroba heterotrofer kan använda små socker för att få ut energi och gör det gärna. Inte sällan via jäsning och alltid per definition (de är ju aerober) via respiration. Men missförstå mig inte - cellerna kan använda socker direkt till respiration och behöver inte gå över steget jäsning men gör det ofta och gärna. Skillnaden mellan ett socker och etanol är att cellerna har möjligheten att jäsa och/eller respirera socker medan etanol bara kan respireras. Mängd bakterier från socker och etanol Jag måste återkomma efter lite kalkylering men vi måste nog bestämma oss för vad som är samma mängd först och främst. Samma antal molekyler eller samma vikt? Vid antalet molekyler (mol) vinner socker antagligen lätt (större mer energirik förening). Vid samma vikt vinner nog etanol (du blir ju fetare av 100 g ren sprit än av 100 g rent socker). Det jag ville påverka var tillväxthastigheten genom att undvika socker som kan användas av nästan alla bakterier och dessutom fermenteras och därm,ed kan tillåta blomningar. En annan idé för att hålla baktrietillväxten långsam och jämn skulle ju vara att tillsätta något lite mer svårtillgängligt stort socker. Varför inte testa stärkelse (potatismjöl, majsena)? Ympa in nya bakterier Här våga jag inte ens gissa om det fungerar eller ej i ett etablerat akvarium. De första dagarna bör det ju funka bra i alla fall!

Lite överlapp i svaren!

Ok. Sorry att jag svänger mig med begrepp. Fermentering bör nog kallas jäsning på svenska. Därmed talas ganska direkt om vad det handlar om: att plocka energi ur exempelvis socker genom en jäsningsprocess som inte kräver syre. Jämför mjölksyrajäsningen i dina muskler då du motionerar (aj!) eller hur jäst jäser maltsocker till etanol vid framställning av öl. Rent teoretiskt är denna form av energiutvinning ineffektiv i meningen att du får ut lite energi (ATP) per molkyl. I realiteten skiter mikroorganismer ofta i denna ineffektivitet och lever på jäsning/fermentering så länge det finns gott om kolkällor man kan fermentera för processen är mycket snabb. Produkterna av fermentering (exempelvis mjölksyra i våra muskler eller etanol och acetat hos många mikroorganismer) har ett lägre energetiskt tillstånd än socker. För att kräma ut den sista energin ur dessa molekyler krävs en oxiderande reaktion dvs respiration. Den som har minnen av citronsyracykeln/Krebs cykel från skolan är på rätt spår. Respiration är en ganska långsam process jämfört med fermentering men ger mer ATP per molekyl. Summan av kardemumman blir att tillsats av socker till akvariet innebär att fermentering gynnas först (en process jag inte tror dominerar normalt i akvariet). Bakterierna kommer därmed att bilda än stor mängd organiska ämnen (acetat, etanol, butandioler, succinat, lactat, you name it!) som skickas ut i vattenmassan och sedan kommer att respireras. Alternativet skulle alltså vara att undvika fermenteringen genom att tillsätta dessa sekundära kolföreningar direkt. Stig nämner en bra "hemmakälla" för acetat. Genom att köpa 24% ättika på matvaruaffären och neutralisera den till ett pH kring 8 med en bas får du ett acetatsalt. Kalcium är ju nåt man brukar vilja tillsätta till akvariet ialla fall så kalciumacetat är nog inte en dumm tillsats om man vill testa kolkällor (balanserat också vad gäller alkalitet). Ättikan kan enkelt neutraliseras till kalciumacetat med kalciumhydroxid eller kalciumkarbonat (varning för fosfater om naturråvaror används!). Värme utvecklas som Stig skriver fast mest blir det med kalciumoxid (blir ju tom varmt med vatten). Annars är det kanske enklast att köpa saltet kalciumacetat färdigförpackat och klart (givet den enkla framställningen kan det inte vara en dyr produkt). Zeovit innehåller väl något acetatsalt om jag förstått det hela rätt från andra trådar; det luktar väl lite ättika tror jag mig ha läst. Skulle jag sätta ihop en sån produkt skulle jag slänga i lite etanol också (20%) för att konservera produkten. Sen kan man ju tänka sig att lite aminosyror inte är dumt att pytsa i heller om man inte är rädd för kväve. Mjölkproteinhydrolysat är lite av en standardprodukt i labsammanhang som aminosyra/peptidkälla. Eller varför inte lite natriumglutamat (mycket effektiv kvävekälla för i princip alla celler och finns att köpa påsvis som smakförstärkare på den lokala asiatmatvaruaffären)?

Olika bakteriestammar gynnas av olika kolkällor (och kvävekällor). Till exempel druvsocker/glukos är jumjum för nästa alla bakterier och kommer först och främst att fermenteras för att utvinna energi. Fermentering tillåter ett snabb energiutnyttjande och därmed effektiv tillväxt. Detsamma gäller för de flesta andra små socker. Jag skulle kanske välja en kolkälla som är mer selektivt använd (dvs alla bakterier kan inte använda den) och som dessutom inte kan fermenteras (vilket leder till en väldigt snabb bakterietillväxt). Därför tycker jag de oftast använda alkoholerna eller acetat (vilka båda respireras för energi) verkar vara bättre val.

Det här med heterotrofa bakterier som växer i den fria vattenmassan: Standardmetoden för att växa bakterier på lab är just i flytkulturer. Jag ser inga skäl för att olika heterotrofa bakterier inte skulle dela sig i ditt akvariums vattenmassa om du ger dem en kolkälla som rörsocker/sukros (ordet ser inte bra ut på svenska...). Det finns ju inga filter (förutom skummaren) som rimligt effektivt skulle kunna avlägsna dem från den fria vattenmassan och biofilmer/adhesion är mycket sällan ett krav för bakteriell celldelning. Vidare så är jag övertygad om att olika tillsatser av kol i kombination med skummare till stor del fungerar genom att skummaren exporterar bakteriernas tillväxt (och därmed bundet kväve och fosfor) precis som du skriver. Det jag undrar är om det verkligen är klokt att odla bakterier på detta sätt i akvariet; dvs är det önskvärda bakterier man ökar titern av? För i princip kan ju vilken stam som helst växa till sig om den har förmågan att tillgodogöra sig den kolkälla man har valt (alkoholer och sukros är ju inte alla bakterier förunnat) och kan tolerera saltvattenakvariets övriga parametrar (dvs främst få tag på en kvävekälla (aminosyror, peptider och ammonium föredras vanligen) och tolerera salthalten).

Jag gjorde lite snabba sökningar för att se om makroalger generellt, och Caulerpa specifikt, kan ta upp näring från bottensubstratet effektivare jämfört med från den fria vattenmassan. Det verkar i alla fall som om Caulerpa anses vittja bottensubstratet på näring. Denna artikel verkar dokumentera upptag av ammonium via rhizoiderna och transport av kvävet till fotosyntetiska delar av algen: http://links.jstor.org/sici?sici=0024-3590(198403)29%3A2%3C374%3AUOSAAT%3E2.0.CO%3B2-M#abstract Denna artikel presenterar data angående två makroalger varav "akvariestammen" av Caulerpa taxifolia verkar gynnas av gödning av bottensubstratet (= upptag via rhizoiderna?!): http://www.ingentaconnect.com/content/els/00220981/1997/00000217/00000002/art00050 Brasklapp: Jag har bara läst "abstracten" ännu.

Jag måste säga att trots att jag läser naturvetenskapligvetenskaplig litteratur mest hela dagarna så har jag svårigheter att extrahera data ur rapporten. Fast jag antar att det kanske mer handlar om en viss ovana att läsa mer tekniskt orienterad litteratur. Jag skulle lagt in en brasklapp att jag inte är helt säker på vad författarna menar med "P". Jag tycker det är rimligt att de faktiskt menar grundämnet fosfor som du skriver; dvs alla koncentrationer/mängder är omräknade till fosforekvivalenter. Men jag lutade ursprungligen mer åt att de faktiskt menade fosfatekvivalenter eftersom vi slappa vetenskapare ofta kallar fosfat för "Pi" eller just "P". I resultatsektionen verkar det i alla fall helt saknas stringens - "fosfor" och "fosfat" används om vart annat. (Jag tror det här är kan vara ett tyskt "Diplomaarbeit" vilket skulle förklara den lite luddiga texten). Till rapportens försvar, skulle jag säga att det är rimligt att pH-justera Rowaphosen (om den nu påverkar pH) före testen. Annars är ju risken att man tittar på pH effekter (som ju påverkar fosfatens protonering) snarare än på bindningskapacitet - speciellt i ett sötvattenssystem med dålig bufferkapacitet. Annat man kan undra över är ju att de faktiskt maler ned massorna i mortel. Detta skulle vi ju inte göra vid akvariebruk men jag förstår att de vill maximera ytan så att de får jämvikt inom en rimlig tid. Dina beräkningar verkar stämma bra för mängden Rowaphos man behöver för att reducera 1 mg/ml P till 0,05 mg/ml i ett 500 liter akvarium. Vad gäller kontinuerlig tillförsel av fosfor har jag inget skäl att ifrågasätta dina beräkningar (jag saknar helt en uppfattning av vad som är rimliga inputdata): en mycket stor mängd Rowaphos skulle säkert behövas om detta var den enda källan för att avlägsna fosfor från systemet. Men eftersom empirin inte verkar stämma med beräkningarna (för ingen använder väl ett halvt kilo Rowaphos i veckan i sitt akvarium?) så tror jag det tydligt illustrerar hur mycket fosfor som exporteras eller binds av systemet på annat sätt!

Kände mig manad av Lasse att läsa igenom Gentz och Jekels rapport: http://www.rowausa.com/pdf/Rowaphos_Berlin_Test_Report.pdf Figur 4 (sidan 16) innehåller den egentligt intressanta informationen. Man har helt enkelt tagit 200 ml akvariesaltvatten (från Dr. Biener GmbH) tillsatt 1 mg/L fosfat (natriumfosfat) och vägt upp olika mängder (5-800 mg) RowaPhos (och andra adsorbenter) som man inkuberat i 96 timmar vid 20 grader C. Därefter har man mätt mängden fosfatkoncentrationen som finns kvar i lösningen. Genom att anta att mängden fosfat som bundits och mängden fosfat som är i lösning står i ett jämviktsförhållande (vilket vi kan hålla för sant) och att den långa inkuberingstiden måste ha tillåtit denna jämvikt att nås (borde definitivt stämma) kan de göra lite matematik och "plotta" mängden bunden fosfat/g RowaPhos (kallas "loading") mot koncentrationen fosfat i vattnet (kallas "equilibrium concentration"). Slutsatserna kan läsas direkt från från figuren: - har man mycket hög fosfat (300-1000 ug/L = 0,3-1 mg/L binder RowaPhosen 15 mg fosfat per gram material. - Vid lägre koncentrationer fosfat (50-100 ug/L=0,05-0,1 mg/L) minskas bindingskapaciteten avsevärt till 5 mg fosfat per gram material. - Precis som man kan förvänta sig av ett jämviktförhållande mellan bundet och fritt fosfat minskar RowaPhosens bindningskapacitet dramatiskt då fosfatkoncentrationen närmar sig noll. I praktiken innebär detta att det behövs en stor mängd RowaPhos för att reducera mycket låga koncentrationer fosfat (säg <0,01 mg/ml) eftersom Rowaphosen inte kan binda så mycket. -Övriga testade material fungerar också men har 30-40% av bindningskapaciteten av Rowaphos vid låga koncentrationer. Till Lasses direkta fråga hur mycket fosfat som var kvar i vattnet efter användning så blir det trista svaret att det beror på hur mycket RowaPhos som används. Ju närmare noll fosfat man kommer desto mer RowaPhos krävs för att ytterligare minska mängden. Men givet att man inte har snålat för mycket på materialet är det effektivt även vid 0,05 mg/L fosfat eller lägre; dvs jämvikten är långt driven åt RowaPhos-bunden fosfat jämfört med fri. Det innebär också att bara mycket små mängder fosfat kommer att lämna materialet även om fosfatkoncentrationen i akvariet sjunker (pga adsorbtion). Dvs introduceras materialet i ett akvarium med höga koncentrationer fosfat kommer det endast att läcka ut signifikanta mängder fosfat om fosfatkoncentrationen sjunker så mycket att dess bindningskapacitet/loading blir begränsande. Dvs använder man tillräckliga mängder RowaPhos är detta inget problem, alternativt, byter man materialet försvinner problemet. Lustigt förresten att författarna verkar förvånade över att materialet funkar så bra (endast en 17-35% nedgång av biningskapaciteten) i saltvatten (de diskuterar ju tom kort varför).

Jodå Lasse, jag är också lite svag för systemiska lösningar vad gäller akvaristik och något allergisk mot "hälla-i-för-att-fixa-det-tillfälliga-problemet". Därför tycker jag nog i princip att kalkvatten är en elegantare lösning än kalciumklorid - det är ju en balanserad tillsats och tär därför inte på karbonathårdheten. Men pyttsan gäller det som du skriver bara en enstaka tillsats i ett initialt skede så ser jag inga problem med kalciumkloriden (speciellt om det nu är den som står hemma på köksbordet). Mer teoretiskt: Vad gäller eventuella fördelar för fosfatprecipitering pga lokalt högre pH vid tillsats av kalkvatten är det nog i princip grundläggningen (eng. nucleation - svensk term?) av kristallen/precipitatet som gynnas lokalt; det är ju detta första steg som oftast är begränsande för en effektiv precipitering. Minikristallerna kan sedan växa till sig i den stora vattenmassan vid ett lägre pH (vattenmassan har i och för sig inte sällan också får ett lite högre pH vid själva kalkvattentillsättningen).

Jo visst borde allt hydreras fullständigt med tiden men jag skulle inte anta att det har gjort det för det är en långsam process. Till det jag inte besvarade riktigt: Om du väger upp 200 g NaHCO3 och torkar det fullständigt (till Na2CO3 ) så kommer du att ha kvar 63% av vikten - 106 g/mol / (2*84 g/mol) - dvs 126 g pga att vatten och CO2 lämnat saltet.

Hej Gustav, Fördelen med att väga natriumbikarbonat är att det inte binder kristallvatten. Dvs vikten är ganska konstant över tiden. Natriumkarbonat är läskigt hygroskopiskt (tar upp 10 vatten per molekyl om jag minns rätt) så det är svårt att väga om du inte har en alldeles tät och ny burk med torkad natriumkarbonat. Över tiden kommer innehållet i burken att ändra vikt eftersom det tar upp vatten från luften. I slutändan vet du inte vad du har i burken i termer av andel vatten bundet.

Det här med precipitering av kalciumfosfat: Visst precipiterar kalciumjoner fosfat precis som Lasse skriver men frågan blir nog lite mer komplex i saltvatten än i sötvatten eftersom att det finns andra joner närvarande i höga koncentrationer. För att precipitering skall ske behöver ju jonerna bygga ett ordnat gitter som grundlägger den kristall som är själva precipitatet. Andra joner (om de råkar ha rätt egenskaper) kan binda ytan av mycket små kristaller av kalciumfosfat och därmed blockera den fortsatta precipiteringen. Att magnesiumjoner blockerar uppbyggnaden av kalciumkarbonat och därmed tillåter saltvatten att innehålla högre koncentrationer av kalciumjoner än vad normal löslighet i närvaro av karbonater skulle tillåta är väl ett kännt exempel för många saltvattensakvarister? Vidare behöver varken alla mätbära kalciumjoner eller all fosfater vara tillgängliga för precipitering; de kan mycket väl vara i elektrostatiska komplex med andra molekyler. Slutligen, kalkvatten tillåter precipitering av fosfat på andra sätt än genom att enbart öka halten kalciumjoner. Lokalt högre pH där kalkvatten doseras gör hela precipiteringsprocessen effektivare och mer urskiljningslös - dvs andra joner coprecipiteras. Kalciumkarbonat som bildas ganska effektivt vid kalkvattendosering binder exempelvis fosfat på ytan och coprecipiterar därmed detta fosfat. Kalkvattendosering torde därmed vara effektivare än kalciumkloridtillsats - fast för att fastställa vad de reella vinsterna är kräver lite experimenterande...

Jag kunde inte hålla mig från att slå lite på räknaren och jag får samma resultat: Förlusten av vatten och koldioxid: 2 * 84 g/mol - 62 g/mol = 106 g/mol 106 g/mol / (2 * 84) g/mol = 0,63 Så visst skall du använda 63% av massan du använder karbonat istället för vätekarbonat. Jag utgår från att Natriumkarbonatet du har är dehydrat och inte fullt av kristallvatten för då behöver det torkas i ugn före vägning. Fördelen med natriumvätekarbonat är ju att det inte tar upp en massa kristallvatten.

Håller med att det är en otroligt charmig och sällskaplig fisk. Jag hade ett exemplar under många år då jag växte upp. Den växte sig så småning om ganska stor och behövde en 400 liter för att inte vara överdimensionerad. Och visst gjorde den konster: simmade upp och ned längs med vattenytan för att sola sig, tittade upp ur akvariet för att ta en titt på vardagsrummet, spottade vatten på parketten (min mors tragedi) då den inte fick mat på utsatt tid och utdelade mycket smärtsamma "sugmärken" då man rotade i akvariet; skulle armen ned i akvariet fick man mota fisken med en pinne... Tyvärr avslutades denna fisks liv i insuget av en rejäl Tunzepump som hade tappat sin skyddande sil. Trist.

Om du inte hittar orginalgrejor brukar ju gamla hederliga Kuntze brukar ju inte svika då det kommer till konstiga o-ringar: http://www.kuntze.se/

Tillbaka till kolet: En ganska enkel men genomarbetad sammanställning av algers kolanvänding publicerades nyligen av Randy Holmes-Farley: http://www.reefkeeping.com/issues/2006-10/rhf/index.php De flesta studerade alger (flercelliga- som enkelcelliga) verkar använda sig av vätekarbonater (bikarbonat) som kolkälla. Detta är ju precis vad man kan förvänta sig eftersom havsvatten är vätekarbonatrikt och koldioxidfattigt och koldioxid är därmed begränsat tillgängligt. Eftersom vätekarbonaterna måste dejoniseras till koldioxid för att kunna användas i cellernas fotosyntes måste en direkt tillsats av koldioxid trigga mer fotosyntes. Men att önskade alger skulle vinna mer i tillväxt på detta än oönskade alger låter orimligt eftersom att det är vi akvarister som definerar vad som är "önskade" respektive "oönskade" alger - fysiologiskt sett skiljer de ju sig inte.

Tyska hjälper inte tyvärr. Vad som ingår anges inte. Men eftersom det står under Leuchtmittel (ljuskällor) tror jag bara det är röret. Andra nätbutiker säljer ju Interpetarmaturen separat från rören.

Grejen är väl den att det inte är svårt att få in kväve och fosfor i systemet - det är ju bara att mata. Inte heller är mineraliseringen och processerna som leder till nitrat och fosfat särskilt problematiska. Skulle man mot förmodan ha problem på kvävesidan går det ju lätt att lösa med droppfilter etc. Sen sitter man där med det vanliga exportproblemet av nitrater och fosfater - det är på något sätt alltid där vi hamnar... Kul idé att starta akvariet som ett marint växtakvarium för att successivt låta korallerna ta över. Fast jag tror tyvärr inte att korallerna kan hålla en tillväxttakt som binder ens i närheten av de mängder kväve och fosfor som alger kan ta upp. Det skulle bli ett enormt fraggande varje vecka... Makroalgerna måste nog få en påtaglig och permanent plats i systemet om det skall funka. Eller så kan man ju göra som alla andra och fundera på skummare och denitrifikation (DSB, nåt mer tekniskt eller koltillsatser).

Patrik, mina saltvattensakvarium har tyvärr legat nere ett par år nu på grund av landsexil men nästa system finns alltid i tankarna. Eftersom man sällan ser några dramatiskt nya tankar i hobbyn fann jag tråden ganska intressant. Lite uppfriskande idé att man ska tillsätta ett begränsande ämne för att öka upptaget av övriga ämnen som det finns i för höga koncentrationer för att gynna korallerna. Det hela blir något provocerande då vissa av ämnena du ser som begränsande är kväve och fosfor. Förstår jag kärnan i hela tråden rätt så? Ett första krav för att tillsätta nitrater eller fosfater är att dessa ämnen inte ska vara allt för giftiga eller tillväxthämmande för korallerna. Ett antal vetenskapliga publikationer har refererats men jag ser inte att de ger något som helst svar på frågan eftersom de använder så väldigt låga koncentrationer av kvävet. Jag förstår att det handlar om att molaritet inte är en populär och förstådd enhet här. En snabb kalkyl ger att de 10 uM (mikromolar) nitrat som forskarna ofta tillsätter motsvarar 0,6 mg/l alltså en nästan omätbar koncentration som måste ses som låg i akvariesammanhang. Men man måste förstå att från forskarnas perspektiv är denna för oss låga nivå helt rimlig; som forskare tar man alltid utgångspunkt i naturliga förhållanden och eftersom koncentrationerna ligger lågt finns ingen anledning att testa höga akvariekoncentrationer (60 mg/ml motsvarar exempelvis 1000 uM – skitvattenbiotop helt enkelt! J ). Ett andra krav vid tillsats av begränsande nitrater eller fosfater är att de inte skall tippa konkurrensfördelen från de önskade organismernas (koraller etc) till de oönskade (säg 80-talets trådalger!). Vad är det som säger att makroalger och koraller (de önskade) kommer att vinna över trådalger och elände? Gängse uppfattning är ju att eländet alltid kommer att vinna i en miljö som innehåller högre koncentrationer (steady state) av närsalter som nitrater och fosfater. Eller är det hela bara en stor soppa av begreppsförvirring – att du inte alls vill öka mängden fria närsalter (steady state) i systemet jämfört med vad de flesta eftersträvar idag utan bara öka flödet (flux) genom det (mycket mat in, mycket skördade alger ut och mycket låga närsaltskoncentrationer)?

Jag tror att du är inne på en av flera troliga mekanismer hur tillsats av kolkällor som exempelvis alkohol kan minska nitratkoncentrationen i akvariet. En första mekanism har har redan diskuterats i tråden; hur nitrater används istället för syre då många bakterier som normalt uppskattar syrerika förhållanden växer under syrefattiga förhållanden ("fakultativa anaerober" var nog termen som söktes tidigare i tråden). Min känsla är dock inte att detta är hela förklaringen, inte minst eftersom biofilmer kan ses på glasrutan där syre borde finnas helt tillgängligt för mikroberna. Istället tror jag precis som du antyder att den ökade mikrobtillväxten generellt och det faktum att skummaren skördar dessa mikroorganismer (bakterier och dyl) är en viktig förklaring till hur nitrat- och även fosfatkoncentrationerna minskar. Akvariesystemet är således kolbegränsat för de heterotrofa mikroberna (de som vill ha organiskt kol) så tillsats av organiskt kol ger ökad tillväxt och upptag och export (via skummaren) av kväve- och fosforprodukter. Notera dock att heterotrofa mikrober vanligtvis inte tar upp nitrat direkt (det är för energimässigt kostsamt att reducera kvävet till en användbar form). Så hur kan då nitratkoncentrationerna minska? Jag tror förklaringen ligger i att nitrakoncentrationen i ett akvariesystem vid ett givet tillfälle är är nettot av produktionen och konsumtionen. Det vill säga även om värdet ligger konstant på 10 mg/ml så säger det inget om omsättningen av kväve eller nitrat i akvariet. Ökad tillväxt av mikrober (märk hur jag underviker att begränsa mig till enbart bakterier) genom tillsats av organiskt kol skulle således leda till en minskad produktion av nitrat eftersom de tillväxande heterotroferna helst använder aminosyror eller ammonium som kvävekälla (och det är ju dessa ämnen som så småningom oxideras till nitrat). Samma mikrober skulle även ta upp fosfor i lite olika former och detta skulle förklara minskningen av mätbart fosfat. Hoppas det inte blev för teoretiskt nu. Men jag tror att denna modell är ganska viktig att spotta ut i klartext även om den antytts mer eller mindre kler av andra (inte minst på tyska hemsidor). Claes <- som har en tråkig dag på labbet och väntar på att sina bakterier skall växa upp.