Nackdelar med DSB

[aerie]

Börjar dra slutsatsen att du inte anser att DSB fungerar. Lyckligtvis för mig så är jag alldeles för lat för att orka läsa allt det där så jag tänker bara köra på med min DSB lyckligt ovetande om att den inte fungerar

[DaTrucka]

Mycket intressant läsning dethär.

Vad tror du om att skriva en artikel om DSB?

Lite kortare variant på hur det fungerar med nerbrytningen, vad som kan läcka tillbaka i vattenkolumnen och hur man kan motverka läckaget. Lite om cirkulationskrav, kornstorlek på gruset, storleken på själva DSBn och lite allmänna råd.

Hade varit till grym hjälp för dom som funderar på att dra igång ett DSB, och lite utförligare info till dom som redan kör med det.

Tänk om man fått all denna info när jag drog igång min. Då hade det säkerligen fungerat bättre för mig.

[PatriksS]

Börjar dra slutsatsen att du inte anser att DSB fungerar. Lyckligtvis för mig så är jag alldeles för lat för att orka läsa allt det där så jag tänker bara köra på med min DSB lyckligt ovetande om att den inte fungerar

Jao, det beror på vad man menar med "fungerar". Vill inte dra upp någon töntig analogi, men gör det ändå. Ett förhållande där den ena är lyckligt ovetande om den andres otrohet fungerar tills ... Att

fungerar tills ... Att åka skridskor på tunn våris fungerar tills ... osv.

Vad jag vill ha sagt är absolut inte att någon skall avstå från DSB. Jag har ingen lust att locka över någon till någonting annat, eller att påverka någon på något som helst sätt. Mitt enda syfte är att dryfta nackdelarna/riskerna med DSB - sedan får var och en för sig själv bedöma om dsb:s fördelar överväger nackdelarna eller om kan ta något annat av de tillgängliga alternativen.

Anledningen till att jag tog upp det här ämnet - förutom tillgång på lite fritid naturligtvis och att jag kände mig lite uttråkad - är att det brukar friskt påpekas om riskerna med Zeovit, riskerna med vodkametoden, riskerna med fosfatremovers, riskerna med nitratfilter osv. osv., medan man får uppfattningen att dsb är så "naturligt" att den nästan är bulletproof. Så jag bestämde mig för att kolla upp riskerna med dsb. No big deal.

Fast jag kanske borde ha kollat upp riskerna med att vara lat först (kidding).

[stigigemla]

Jag tror det vore mycket smartare om någon som prövat DSB skriver i stället.

Vi skall inte glömma att anlägger man den riktigt fungerar det mycket bra i akvariesammanhang. Det finns förvisso en del krascher men jag håller det för betydligt mindre risk än med t.ex vodkametoden.

Anthony Calfo och Dick Perrin som odlar koraller i stor skala har djup sandbädd i samtliga odlingskar. Dick Perrins kar har väl gott bortåt 20 år nu och Calfos i mer än tio.

[PatriksS]

Mycket intressant läsning dethär.

Vad tror du om att skriva en artikel om DSB?

Njao, jag har för lite detaljkunskaper om alla de små och stora processer som försigår i marina sediment för att skriva en sådan artikel.

hur det fungerar med nerbrytningen,

DSB förväntas ta hand om alla de foderflingor, fiskbajskorvar, korallslemm, döende algdelar, allmänt odefinierbar detritus etc som uppstår i ett akvarium till följd av det käk som vi stoppar i karet. Maskar och bakterier bryter ner organiken, tar upp en del och binder i sina egna kroppar, och överskottet blir i slutändan blir ren och skär nitrat och fosfat. Sedan omvandlar denitrifierande bakterier nitrat till kvävgas som luftas ut ur karet. Vad gäller fosfatet binds en del till själva substratet som jag förstått, och en del återgår till vattenkolumnen.

vad som kan läcka tillbaka i vattenkolumnen

Det som läcker tillbaka är ammonium/ammoniak/urea/NH4, jag är lite osäker på exakt vilken form av N som läcker ut, kärt barn har många namn. Men det är i alla fall den värre sorten, inte nitrat (nitratet brukar för det mesta tas in, ej läcka ut). Ammonium anses trigga igång skitalger förresten. Jag vet för lite för att peka ut källan till ammoniumet från sedimentet, om det är från alla de små sanddjur som andas, kissar och bajsar eller om det är från bakterieprocesser. För mig spelar det mindre roll - det viktiga för mig är att ammoniumet läcker ut. Ammoniumet binds upp i alger, som i sin tur visserligen tar upp en del, men också släpper ut en del i omkringflytande vatten för ytterligare en omgång.

Vidare läcker fosfatet ut i vattenkolumnen från sedimentet (dsb). Här verkar det vara också lite olika sorters fosfat som åker ut, i vissa studier är det organiskt fosfat, i andra oorganisk. I vissa studier jag sett så kommer det här fosfatet från själva substratet, att det på något sätt lossnar från själva sandkornen om jag förstått det rätt, men i de flesta fall kommer fosfatet från den ursprungliga källan - fiskfoder, fiskbajs osv. Fosfatet "kräks upp" från sedimentet som amerikanarna säger ("fosfat burps") för ett par omgångar, tills den binds upp i någonting, och i de allra flesta fallen i alger. Både makro- och mikroalger, beroende på vad som finns att tillgå så att säga.

Och detta försigår i riktiga marina sediment, där faunan (maskar och annat roligt) är säkert tusen gånger rikare/produktivare än i ett vanligt kar, där det rör sig om stora vattenvolymer, riktiga vattenflöden osv.

och hur man kan motverka läckaget.

Ja, för att motverka läckaget kan man göra flera saker, jag kan naturligtvis inte komma på samtliga, men här är några:

- köra barebottom, effektiv skummning (inte detsamma som dyr skummning) samt eventuellt använda någon kolkälla (och/eller köra med vanliga fosfatremovers). Dvs. ta ut organiken innan den hinner omvandlas till oorganisk nitrat och fosfat.

- köra dsb men dessutom ha makroalger eller mikroalgscrubbers - det är nämligen där den näring som flödar upp från sedimentet hamnar i första hand på riktiga korallrev. De riktiga korallreven är algrev egentligen, där näringsläckagen från sedimentet får algerna att blomma, algerna betas i sin tur av olika djur, djurbajset åker in i sedimentet igen, bearbetas, läcker ut igen, bidrar till alger osv. osv.

Lite om cirkulationskrav, kornstorlek på gruset, storleken på själva DSBn och lite allmänna råd.

Kör BB, baby! Allvarligt talat, jag är ingen expert på dsb, och för närvarande anser jag att dsb:n har mera bekymmer än den har fördelar. Den har stora syrekrav, ammonium- och fosfatutsläpp som måste åtgärdas med antingen alger eller fosfatremovers, samt att den kan fungera på längre sikt enbart om man har otroligt liten belastning och kanske svälter sina fiskar, särskilt om man kör skummarlöst. Dessutom kan dsb:n klegga igen till stora kalkklumpar om man inte är uppmärksam.

Min uppfattning är att dsb:n är ett naturligt sätt att filtrera vatten, och i naturen avger sedimenten ifrån sig ammonium och fosfat, vilket också sker i akvariet, och vilket leder till att det måste åtgärdas på något sätt. Det har ju framförts uppfattningar om teknikfixering, och att man måste ha det och det och det i teknikväg. Jag vågar sticka ut hakan och säga att dsb på intet sätt kräver mindre ansträngningar än ett BB-kar. På samma sätt som det är med tekniken så är det också med dsb: först skall du ha det ena, men sedan skall du också ha det andra, och visst ja, du måste även ha det tredje, och glöm inte heller det fjärde osv. Jag har sett en rätt rolig historia om dsb någon gång, skall kolla om jag hittar den.

I sammanhanget kan det kanske nämnas att Ron Shimek, som räknas till dsb:s guru nummer ett, inte har ett kar med dsb, men oftast brukar skriva att han en gång hade det, och vilket kar dessutom, ni skulle ha sett det, världens bästa osv. Inte heller Erik Borneman, Shimeks vapendragare i dessa sammanhang, synes numera ha ett akvarium med dsb. Jag har kanske inte hängt med riktigt och båda dessa herrar har baljor med dsb - rätta mig i så fall.

Hur som helst - jag vill inte avråda någon från dsb, utan det som jag skrev ovan är bara min åsikt, IMHO som man säger. För att bilda er en egen och objektiv uppfattning - läs studierna som jag postat, var inte lata, det är inte så värst mycket att läsa. Om orken infinner sig så kan ni kanske gräva fram studier som pekar i motsatt riktning, det kanske finns sådana, även om det på utländska sajter inte brukar direkt hagla med bra studier till försvar för dsb. Jag själv har inte hittat några studier som säger att sedimenten inte avger massa ammonium och fosfat, utan tvärtom, studierna pekar alltid på sedimentära utsläpp.

[PatriksS]

Jag tror det vore mycket smartare om någon som prövat DSB skriver i stället.

Vi skall inte glömma att anlägger man den riktigt fungerar det mycket bra i akvariesammanhang. Det finns förvisso en del krascher men jag håller det för betydligt mindre risk än med t.ex vodkametoden.

Anthony Calfo och Dick Perrin som odlar koraller i stor skala har djup sandbädd i samtliga odlingskar. Dick Perrins kar har väl gott bortåt 20 år nu och Calfos i mer än tio.

Hahaha, Stig, menar du koralodlaren Calfo, som inte har någon egentlig belastning att tala om? Och som råder folk hur man kan optimera sin skummare på bästa möjliga sätt? Han som skriver det här? :

.

Daily skimmate production is an ideal that anyone can reach, presuming you want to use protein skimming as your primary means of (aggressive) nutrient export. There are of course many ways to run a healthy system with less skimming or no skimming at all. But that’s not what we are chatting about here.

I was a marine aquarist already for more than a few years and had heard other experienced folks harping the same thing... daily skimmate, daily skimmate, daily skimmate! It was quite the push back then in "berlin style" reef days where the conscious attempt was to have a nutrient starved reef. It hadn't quite sunk in to us yet that reefs are not nutrient barren, but rather nutrient banked. All tied up in living mass that is rapidly converted/recycled, etc.

but I digress...

It was only when I leapt from basement farming (some basement... my 3K gallon discus hatchery ) to commercial activity (the greenhouse) that I really paid careful attention to hardware installations and maintenance. It was no longer a hobby anymore, but instead I had big money riding on the line

I had no intention of failing either with GH... to do so would mean that I'd have to get a real job someday. Perish the thought! But I digress... again

So with daily and systematic neuroticism, I micromanaged my greenhouse and made my skimmers (actually 6' DIY Nilsen style skimmers) work optimally.

And what I saw happen was that in 240 gall tanks (20X)... most with single coral species... many getting no feeding at all (nearly fully autotrophic Xeniids, Briareum, etc)... and literally no fishes or only one per 240 gall (a copperband here for Sycon control... dragonet over there for acoel flatworms, etc)... I still got full cups of daily (coffee) dark skimmate! Simply amazing to see. And really just a matter of the gastropods grazing their daily diatom growth, and good water flow keeping their fecal pellets in suspension. Daily faithful supplementation (iodine, Vita-chem, Selcon) no doubt helped the diatoms continue to grow

But my net daily import of nutrients was very small compared to what most folks today keep as fish and corals loads, feedings going in, sub par water flow in home aquariums, etc.

So I’m now converted... harping to you like those kind, mother hen experienced aquarists that harped at me.

When you see a 240 gallon tank that gets no food, has no fishes, monospecific for Xenia, and only dry sand and dry rock for substrates (no LR or LS for fear of bringing in pests, predators or nuisance algae)... and the tank still yields 4-8 oz of coffee dark skimmate (!), you'd be converted too.

http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?s=&threadid=554786

Är det honom du menar?

Hur skall man jämföra detta med människor här på guiden som börjat köra med dsb, har normal/hög belastning och inte använder skummare? ...

[stigigemla]

Jag ser det som klart att DSB fungerar bäst i måttligt besatta kar.

En referens är ju Jaubert som var den som började med djup sandbädd med plenum.

Han hävdar att det fungerar bäst i lågt besatta kar. I Monacos akvarium har de också kar med djup sandbädd som gått tiotals år. Somliga i den publika delen.

Annars håller jag med Calfo att man inte skall skumma för hårt.

Jag för min del matar korallerna varje kväll och har mycket god tillväxt.

Nitrat har jag fått börja tillsätta för det motverkar att framför allt gröna koraller bleknar i nitratbrist.

Djup sandbädd har jag inte dels för att jag har dålig plats och dels på grund av risken för krasch.

Men det hindrar inte att tekniken fungerar om man tänker igenom hur man skall göra.

Det finns ju t.ex ett antal månadens kar på Reef Central som använder tekniken.

[PatriksS]

Jag ser det som klart att DSB fungerar bäst i måttligt besatta kar.

Hur kan du veta det?

En referens är ju Jaubert som var den som började med djup sandbädd med plenum.

Han hävdar att det fungerar bäst i lågt besatta kar. I Monacos akvarium har de också kar med djup sandbädd som gått tiotals år. Somliga i den publika delen.

Det kanske finns andra uppgifter om detta, men enligt första bästa google-sökning fick jag en länk till artikel hos Practical Fishkeeping som berättar just om Monacoakvarium.

Visste du (ni andra) att:

Jaubert/Monacosystemet har vattenbyten med fem (5) procent av hela vattenvolymen per timme (!) med färskt naturellt havsvatten som pumpas direkt från haven men först filtreras genom aktivt kol? Om ni inte visste det så vet ni det nu, de kallar det för "Chemical filtration":

Activated carbon is used to cleanse the raw sea water extracted directly from the sea below the aquarium. This water renews the water in the whole series of tanks at a rate of 250 lph/55 gph equivalent to a 5% per hour water change of the total water holding capacity of the system.

Med sådana vattenbyten skulle nästan vilket system som helst fungera känns det som. Jag undrar hur många av oss kan, vill eller har råd med sådana vattenbyten?

Annars håller jag med Calfo att man inte skall skumma för hårt.

Vad menar du? Om du läser Calfos uttalande igen så är det klart att han tvärtom förespråkar mycket hård och effektiv skummning. Han pratar om idealet om att skummaren måste samla en full kopp av ("one cupfull a day") av kaffemörkt skumm per dag, och att detta ideal kan nås om man följer hans råd.

Jag för min del matar korallerna varje kväll och har mycket god tillväxt.

Nitrat har jag fått börja tillsätta för det motverkar att framför allt gröna koraller bleknar i nitratbrist.

Känns det inte lite motsägande: om någon skall använda djup sandbädd, som skall ta bort nitratet ur systemet, för att sedan manuellt häva i ren nitrat tillbaka i karet? Varför skall man då ha dsb:n som tar bort nitrat i första hand?

Djup sandbädd har jag inte dels för att jag har dålig plats och dels på grund av risken för krasch.

Men det hindrar inte att tekniken fungerar om man tänker igenom hur man skall göra.

Det finns ju t.ex ett antal månadens kar på Reef Central som använder tekniken.

Stig, kom igen nu, du har inte dsb:n bland annat p g a risken för krasch, men tycker ändå att tekniken fungerar?

[stigigemla]

Den största fördelen med djup sandbädd är nog inte att den minskar nitrat utan att den underhåller mikrofaunan.

Det finns fler teknikexempel osm jag inte har på grund av risker. Det innebär ju inte att de inte fungerar. T.ex Tunze streampumpar för att det är för stor risk att sovande fiskar fastnar på insugsytan som jag anser är för liten jämfört med pumpens kapacitet.

[PatriksS]

Ja, naturligtvis, det finns risker med allt, även att gå ute på gatan och få en tegelsten i pannan osv. Grejen är att riskerna med t ex vodkametoden, zeovitmetoden och dylikt brukar alltid framhållas (och oftast överdrivas), medan dsb oftast anses så "naturlig" att man oftast sätter ett likhetstecken med "ofarlig". Ibland brukar någon enstaka säga att det är en tickande bomb om dsb, men utan att närmare förklara på vilket sätt den är det. Jag ville bara klarlägga vad folk bör känna till innan/om de bestämmer sig för att anlägga en sådan.

Dsb fungerar - men den kräver en hel del runtomkring sig för att fungera.

Man brukar oftast säga att det behövs mikrofaunan som bökar runt i sanden, käkar organiken och håller sanden från att klumpa ihop.

För att normalt köra med dsb på längre sikt krävs det att man har väldigt låg input i form av fiskmat. Väldigt låg.

För att försöka parera utsläpp av ammonium och fosfat måste man räkna med alger, som måste konsumeras av algbetare. Använder man fotosyntiserande koraller som näringsupptagare så får man komma ihåg att dessa är mindre effektivare än alger på att ta upp näringen, vilket leder till att kravet på mycket låg matinput blir ännu strängare.

Och eftersom dsb:n framförallt minskar nitrat, så måste man fundera ut ett sätt att återställa förhållanden mellan för lite nitrat och för mycket fosfat. I annat fall får man brottas med cyano. För att återställa balansen kan man antingen hälla i ren oorganisk nitrat tillbaka i karet (för att höja nitratet) eller att använda sig av fosfatremovers (för att minska fosfatet).

Detta är i alla fall vad jag som snabbast kunde komma på vad gäller dsb:s krav. Det är som synes ingen bulletproof sätt, att den är naturlig innebär bara att man också måste kompensera dess naturliga och inneboende egenheter också med någon naturligt - i första hand med tillväxt av alger och innehav av goda/många algbetare.

P.S. Att bara ha dsb för att odla mikrofauna är nog olämpligt. Det finns numera bättre sätt att mata korallerna på.

[PatriksS]

Här är en artikel till. Det intressanta med den här är att den talar om "enclosed marine ecosystems". Vet ni vad det uttrycket betyder generellt i forskarnas värld och deras språkbruk, och speciellt i det här fallet?

Jo, "enclosed marine ecosystems" = akvarium.

I denna studie såg forskarna fosfatvariationer vid låg belastning och med anknytning till årstider. Med högre belasning blir sedimenten sämre på att ta upp (buffra) näringen, och i vissa fall såg man att näringesbelastningen ledde till fosfatutsläpp från sedimenten. Värt att komma ihåg att kar som sätts upp med dsb, saknar skummare och matas "normalt" har hög till mycket hög belastning... Här är artikeln:

Alteration of phosphorus dynamics during experimental eutrophication of enclosed marine ecosystems.

Hinga, KR

Marine Pollution Bulletin [MAR. POLLUT. BULL.]. Vol. 20, no. 12, pp. 624-628. 1989.

A 28 mo eutrophication experiment was conducted in marine mesocosms. Each mesocosm contained 13 m super(3) of seawater and a layer of benthic sediments transferred from adjacent Narragansett Bay. Nitrogen, phosphorus, and silica were added daily to the mesocosms. The paper examines net exchanges of phosphorus between benthic sediments and water column during the experiment. At low loading rates the regular annual pattern of phosphate concentrations is still evident but the amplitude of the pattern is magnified. At higher loading rates the annual pattern is lost and the effectiveness of the sediments to act as a "buffer" to water column concentrations is reduced. In some cases the nutrient loading caused a release of phosphorus from the sediments.

http://md1.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=ENV&recid=2308679&q=Alteration+of+phosphorus+dynamics+during+experimental+eutrophication+of+enclosed+marine+ecosystems&uid=791058416&setcookie=yes

[PatriksS]

Här är en enkel och bra svensk artikel som hyfsat lättillgängligt förklarar hur det fungerar med näringskretsloppet i marina vatten och sediment. Artikeln heter Biogeokemi i hav och sediment och är läsvärd - ta gärna en kvart och läs igenom den om ni har tid, man får en bättre helhetsbild.

Av betydelsen i detta sammanhang kan följande hämtas ur artikeln, se sidan 5 där:

Gränsskiktet mellan sediment och överliggande bottenvatten är en gräns mellan två skilda miljöer.

I det överliggande vattnet sker en relativ snabb och kraftig omblandning via bottenströmmar, medan omblandning i det fasta sedimentet mestadels äger rum med hjälp av diffusion.

I det översta sedimentskiktet kan även aktivitet av större bottenlevande djur sköta blanda om sedimentet. Dessa översta centimetrar i kontakt med bottenvattnet representerar också den mest aktiva zonen av sedimentet. I detta skikt deponeras partiklar från bottenvattnet, omvandlas genom en räcka av biogeokemiska reaktioner vartefter organiska och oorganiska ämnen ytbytes både med sedimentet under detta dynamiska lager och det ovanliggande bottenvattnet.

Under den bakteriellt katalyserade nedbrytningen omvandlas och återförs från 20-30 % till mer än 90 % av det material som deponerats på sedimentytan till det ovanliggande vattnet. Denna återförsel sker både via lösta organiska (t.ex. DOC och DON) och oorganiska (t.ex. koldioxid, ammonium, nitrat och fosfat) föreningar.

Marina sediment suger alltså inte bara åt sig näringen, utan även släpper ut en hel del till omkringliggande vatten, och utsläppen kan uppgå till 90 % av det som hamnat på bottnet.

I det följande stycket visas att sedimenten läcker ut ganska mycket oorganiskt kväve, främst i form av ammonium och nitrat. Byt gärna ut ordet "planktontillväxt" mot "algtillväxt" i akvariesammanhang. Jag tar infon från sidan 8 i artikeln.

Eftersom marina sediment i många fall är en stor sänka (tillförsel är större än eventuell återförsel) för kväve, och planktontillväxt i havet i allmänhet anses vara begränsat av tillgång på kväveinnehållande näringssalter, är eventuell återtillförsel av kväve från sediment till ovanliggande bottenvatten en viktig faktor för kväveomsättningen i havet.

Betydelsen av kvävetillförsel från sediment för planktontillväxt i ytvattnet ökar progressivt med grundare vatten.

Återförsel av regenerat kväve till bottenvattnet (huvudsakligen i form av ammonium och nitrat), kan i grunda kustområden bidraga till en betydande del av kvävebehovet för planktonblomningar.

Undersökningar har visat att så mycket som 80 % av kvävebehovet för planktonblomningar i ytvattnet kan komma från återförsel av oorganiskt kväve från respirationsprocesser ursprungligen i sedimentet.

På sidan två i artikeln förklarar författaren hur tillgång på ammonium, nitrat och kväve hänger ihop med växtplanktontillväxt. Märk väl att här pratas det uttryckligen om växtplankton, dvs. vanliga alger. :

Kväve anses vara ett begränsande näringsämne för tillväxt av växtplankton i havet och studier av dess kretslopp är en viktig pusselbit för att erhålla ökad förståelse om faktorer som reglerar planktonblomningars bildning, deras omfattning och utsträckning i tiden.

Organiskt bundet kvävet (t.ex. fria aminosyror, peptider, proteiner, urea och metylaminer) används för tillväxt främst av bakterier om det är i löst form, och av zooplankton och andra djur högre upp i näringskedjan om det är inkorporerat i t.e.x. växtplankton.

Oorganiskt ammonium och nitrat är växtplanktons främsta kvävekällor, även om många planktonarter kan utnyttja nitrit, hydroxylamin och urea.

Av ammonium och nitrat utnyttjar växtplankton i första hand ammonium.

Med undantag av vissa flagellater kan de flesta växtplanktonarter även utnyttja nitrat som kvävenäring.

De andra formerna av kväve (nitrit, hydroxylamin och urea) finns oftast i så liten mängd i vattnet att de oftast är utan kvantitativ betydelse för växtplankton. Emellertid, upptag av urea kan vara signifikant i vissa kustområden med stor tillgång på växt och djurplankton.

Även det annars så oreaktiva molekylära kvävet (kvävgas; N2) kan utnyttjas i havet av kvävefixerande mikroorganismer, främst vissa blågröna alger.

Slutsatsen blir att om man har problem med vanliga alger (t ex trådalger) så har man för mycket ammonium och/eller nitrat.

Har man problem med blågröningar/cyano så har man för lite ammonium och/eller nitrat för de vanliga algerna, men däremot finns det ett överskott på fosfat. Blågröningarna tar upp fosfaten och fixar sitt N via kvävgas eller från luften i vattnet.

Slutsatsen blir också att sediment/dsb läcker ut en procentuellt sätt ansenlig mängd ammonium (men även nitrat) tillbaka till vattenkolumnen (och därmed göder algerna).

Och slutsaten från andra studier i den här tråden är att marina sediment/dsb läcker ut ansenliga mängder fosfat tillbaka till vattenkolumnen.

.

[PatriksS]

Fortsätter med att samla på mig infon om hur marina sediment/dsb verkligen fungerar. Bifogar här en schematisk skiss på det hela.

Notera textbubblan till vänster om ordet "Water" i den bifogade bilden - ser ni bl.a. ammonium (NH4), fosfat (HPO4)? Intressant, va?

Källa: http://lepo.it.da.ut.ee/~olli/eutr/html/htmlBook_93.html

Artikeln heter Marine eutrophication and benthic metabolism och är skriven av Ronnie N Glud, University of Copenhagen, Marine Biological Laboratory, Strandpromenaden 5, 3000 Helsingør

RNGlud@zi.ku.dk

[PatriksS]

Notera också detta textavsnitt som kommer strax efter den citerade skissen från samma källa:

Since ironoxides react with reduced sulfur they play a significant role in the benthic diagenesis and are of prime importance for the chemical (and biological) environment of the seafloor.

Ironoxid = järnoxid, dvs. de vanliga järn(hydro)oxid fosfatremovers som brukar säljas i handeln. Dessa är alltså lika naturliga som dsb, och man behöver således inte vara rädd för dem av den anledning, de används i naturen.

Sulfide is toxic to higher fauna (and flora), but as long as the sediments contains ironoxides the sulfides do not escape to the overlying water but is "inactivated" by the so called ironoxide-layer.

The amount of sulfide that sediments can inactivate is called the sulfide-buffer-capacity (SBC).

The SBC decreases during spring and summer where sulfide production (sulfate reduction) gets stimulated by elevated temperature and increased loading of organic material.

If the SBC is overloaded the sulfide front will start moving up to the sediment-water interface where sulfide oxidizing bacteria represent the last barrier towards sulfide release to the overlying water.

Ironoxides have a large capacity to bind phosphor, and as they gets depleted phosphor is released to the overlying water, which may further stimulate the pelagic production and the sedimentation of organic carbon.

The layer of ironoxides thereby represents an important zone buffering sulfide and phosphor release to the overlying water. A buffering that diminishes and ultimately vanish as eutrophication increase.

Här sägs det att vid högre näringsbelastning kommer sulfid och fosfat att släppas ut i större omfattning och stimulera algtillväxt (dvs. det som menas med uttrycket "pelagic production"). Sulfid är giftigt. Fosfat ger alger. Förresten - sulfid betyder väl svavelväte på svenska, eller hur?

Man bör här hålla i åtanken att de flesta kar som körs med dsb och utan skummaren har mycket mycket hög belastning.

.

[PatriksS]

Vidare, i nästa avsnitt från samma artikel beskriver författaren lite närmare vilka effekter överbelastning av sedimentet får:

For the benthic microbial community the most prominent effect of eutrophication is the increased loading of organic material to the seafloor.

This stimulates the hydrolysis, the fermentation and the heterotrophic activity. Due to higher activity and diminished O2 concentration in the bottom water the oxic zone will shrink and the relative importance of the anaerobic degradation processes will increase.

The reoxidation process of Mn2+, Fe2+ and H2S will move upward in the more reduced sediment and take place close to the sediment surface.

Nitrification and denitification will diminish and nitrogen will leave the sediment in the form of ammonium rather than nitrate and dinitrogen.

As the pool of ironoxides in the sediment is getting reduced, phosphor is released and will diffuse up in the overlying water. The sediment will now become an increasingly important source for phosphor, which can further stimulate the production in the water column.

Här beskrivs alltså effekterna av hög belastning på sedimentet (dsb) ganska enkelt. Syresättningen i substratet sjunker, svavelväte (H2S, mycket giftigt, lukten av ruttna ägg) åker högre upp i sedimentet, kvävet lämnar substratet snarare i form av ammonium än nitrat och fosfat släpps ut i vattnet. Mummma!

When the entire pool of ironoxides is used up the sulfide will reach the sediment water interface where a whitish lawn of the sulfide oxidizing bacteria develops. The heterotrophic degradation will now be completely dominated by sulfate reduction and the increased sulfide production may overload the sulfide oxidizers at the sediment surface requiring oxygen (or nitrate) for their activity. At this point sulfide escapes the seafloor and milky plumes of sulfur produced during chemical oxidation of the released sulfide will appear.

Här beskrivs hur sulfid kommer upp till substratytan, bildar först en vit matta av bakterier och sedan åker upp i vattenkolumnen i mjölkvita tjock. - Hmm, brukar inte de som upplever plötsliga tankkrasher beskriva mjölkvitt vatten?

Stimulated methan production will lead to bubble formations in the sediment. In extreme events bubbles will be released from the sediment leading to resuspension and further O2 depletion of the water column.

Många som ser bubblor i sedimentet och tror (eller förleds att tro) att det enbart rör sig om CO2 borde kanske tänka om. Bubblorna som observeras nära glaset är kanske syre från alger som växer på glaset under sandnivån. Eller så kan det vara metangas. Man kanske borde tänka om och tänka närmare på vad som egentligen försigår där.

Such events are commonly observed on a seasonal basis in coastal environments exposed to high levels of eutrophication like: Limfjorden in Denmark or Gulmarsfjorden in Sweden. In most instances the effect of eutrophication do not reach these extreme levels, but depending on the organic carbon loading the sediments will move along this cascade of events until the sedimentation of organic material diminish.

Här sägs det bara att sådana där "sedimentkrasher" som författaren beskriver är vanliga i naturen i områden med hög belastning. Jag ser varför inte sådana krasher inte kan uppstå i akvarier, som likaså har mycket hög näringsbelastning - om inte mycket högre belastning ändå...

[PatriksS]

Det fortsätter regna studier som talar mot dsb.

I korthet säger den att fosfatet frigörs från sedimentet vid lågt syre och när pH:t faller. Fosfatet frigörs från olika kemiska bindningar, såsom kalciumfosfat, järnfosfat, magnesiumfosfat och aluminiumfosfat. Om ni kommer ihåg tidigare citerade studier som kan det bli syrefritt i marina sediment (dsb) ibland bara några millimeter ner i substratet... Men fosfatutsläpp, säger forskarna, är också ett resultat av bakteriernas arbete.

Jag citerar lite grann ur studien nedan.

The beginning of anoxic conditions and the decrease in pH favored the dissolution of particulate phosphorus and the liberation of reactive phosphorus.

We conclude that low oxygen and a decrease in pH favoured the release of phosphorus by dissolution of chemical complexes: calcium-phosphorus, iron-phosphorus, manganese-phosphorus and aluminium-phosphorus. This release is also the result of bacterial phosphatase activity to which fixed bacteria contributed the most.

Studien heter Bacterial alkaline phosphatase activity at the water sediment interface in the Sahela reservoir. Alaoui Mhamdi, B., Raoui, S.M., Alaoui Mhamdi, M. & K. Derraz (2003).

[PatriksS]

I den här skriften berättar forskarna hur man tidigare trott att fosfatet kunde frigöras från vissa bindningar endast till följd av kemiska reaktioner under låga syreförhållanden (anoxiska), men att man numera upptäckt att fosfatet frigörs även med hjälp av bakterier i sedimentet. Nu har vi alltså tre sätt som fosfat kan frigöras på, nämligen rena kemiska reaktioner, indirekt verkan av bakterier och direkt utsläpp av bakterier:

Detta är från sidan 17f.:

Iron (III) phosphates or Fe(III) complexes which absorb phosphorus, play an important role in the cycling of phosphorus in the environment. A common feature of these compounds is that they will release considerable quantities of phosphorus under anaerobic conditions.

Strong pH increases have been shown to prompt phosphorus release as well.

Low redox conditions (approximately –250 mV) in the sediments lead to these nutrient releases.

Until recently it was thought that this was a purely physico-chemical reaction, where phosphorus-adsorbed iron oxide was released as iron was reduced under anoxic conditions. However, it is now becoming clear that much of the release of phosphorus is mediated by sediment microbial communities, because sediments which have had their microbial communities killed release different quantities of phosphorus when compared to normal sediments (Mitchell, 1997, in Robertson 1999 22.) It is possible that fermentative Fe3+-reducing bacteria are involved in this process 23, but a number of different microbial types are likely to be implicated.

It appears that release of P from sediments can be the result of abiotic processes (i.e. redox-induced chemistry), the indirect action of bacteria, or the direct release of P from Bacteria.

Källa:

LOCALLY AVAILABLE ADSORBING MATERIALS, SEDIMENT SEALING AND FLOCCULANTS FOR CHEMICAL REMEDIATION OF LAKE AND STREAM WATER,

Report prepared for Environment Bay of Plenty by Analytical & Environmental Consultants,

October 2005

[wrang]

Ja du du fortsätter med din egna monolog.

Får du ut nått själv utav all text, själv blir jag bara snurrig utav allt.....

[petrol]

Jo.. det är (för) mycket information på en gång.

Kan du inte göra en sammanställning istället för att skicka spridda skurar.

Och när någon ställer en fråga så svara så gått det går och hänvisa till källmaterialet du letat upp.

Jag släppte tråden för länge sedan då informationsflödet blev för stort/nytt hela tiden.

Jag ser fram emot ett abstrakt över vad du hittat.

[PatriksS]

Christian, det är främst för min egen skull som jag lägger ut det här, för jag vet att jag kommer att tappa alla referenser om dessa inte läggs ut på någon server. Säg bara till om det är helt onödigt för andra användare och tar upp värdefull plats så kommer jag självklart att avryta postandet.

[PatriksS]

Jo.. det är mycket information på en gång.

Kan du inte göra en sammanställning istället för att skicka spridda skurar.

Och när någon ställer en fråga så svara så gått det går och hänvisa till källmaterielet du letat upp.

Jag ser fram emot ett abstrakt över vad du hittat.

Jag släppte tråden för länge sedan då informationsflödet blev för stort.

Petter, ja, jag vet att det är för mkt info, men det är som sagt främst för mitt eget bruk. Jag har försökt sammanfatta det hela för varje artikel för sig, och då och då sammanfattat själva poängen (eller snarare avsaknad av sådan) med dsb.

Men menar du att jag låtit någon fråga obesvarad? Jag minns att jag svarat på både Clownens, Stigs, DaTrucka och dina frågor tidigare, eller har jag missat någon fråga?

[petrol]

Nej då! Vad jag menar är att när någon har en fråga i tråden ang DSB eller RDSB så har du samlat på dig kunskap om hur det fungerar (eller ej fungerar). Då ska du naturligtvis svara och om någon ifrågasätter så då hänvisa till källmaterialet.

Det var så jag menar.

[PatriksS]

Ja just det, en sammanfattning ja:

DSB agerar som detritus, foder- och bajssamlare.

DSB anses kunna ta bra hand om detritus, fiskfoder och fiskbajs.

I själva verket gör DSB inte det.

DSB läcker istället ut ammonium och fosfat tillbaka till vattenkolumnen.

Ammonium- och fosfatutsläpp triggar igång alger och/eller cyano.

Folk påstår att de har noll i uppmätt nitrat och fosfat - trots eller tack vare dsb.

Det är inte sant. Nitrat/ammonium (N) finns där, likaså fosfat, dessa läcker ut från DSB:n, men algerna och eller cyano tar upp dessa snabbare än vi hinner mäta.

DESSUTOM kan vi endast mäta oorganisk ortofosfat, men inte totalt fosfat. För att mäta totalt fosfat krävs bl.a. syra + värme. Jag undrar om det finns någon apparat till salu för hobbyn där man kan mäta TP (total phosphorus)?

DSB är inte enkel, den är inte underhållsfritt och den är inte billig. DSB är naturlig - ja.

Men då får man också åtgärda DSB:s naturliga svagheter genom att odla mikroalger, hålla sig med algbetare och ändå vara beredd på att behöva byta ut sanden inom ett par år.

Dessutom måste man på något sätt återställa balansen mellan N och P. DSB förbrukar N men behåller mycket av P. För att återställa det måste man på något sätt minska P eller öka N.

Man kan öka N genom tillsats av pulver, t ex KNO3 (avsteg från det naturliga)

Man kan minska P genom fosfatremovers (men då är det inte lika "naturligt"! enligt vissa).

Man kan minska P genom att fälla ut det med (för) mycket Calcium/kalkvatten (obs! avsteg från det naturliga också).

För att kunna köra med DSB (och utan skummare, utan rowa) mera framgångsrikt en längre tid krävs att karet matas väldigt väldigt... väldigt lite. Frågan är om det inte blir en koncentrationsläger för fisk snarare än naturligt akvarium, där maten blir ett par artemier var tredje dag.

Det var nog allt tror jag.

[PatriksS]

Nej då! Vad jag menar är att när någon har en fråga i tråden ang DSB eller RDSB så har du samlat på dig kunskap om hur det fungerar (eller ej fungerar). Då ska du naturligtvis svara och om någon ifrågasätter så då hänvisa till källmaterialet.

Det var så jag menar.

Aha, okej, jag förstår. Jag postade bara för att kunna gräva fram artiklar som jag under min lilla utredningens gång stött på och riskerade att aldrig återfinna senare (du vet hur det är, man hittar inget när man senare behöver det som mest!!)

[PatriksS]

Förresten, ett smart sätt att se vad som försigår djupt nere i en DSB är att köra med plenum/Jaubert och mäta vad som händer i den där vattenfickan längst ner, så får man ganska bra koll på läget.

Här har en kille mätt vattnet i den där fickan och fick "ganska" höga nivåer av oorganik. Eller vad sägs om:

800 ppm i NO3

23,4 ppm PO4

4,7 pH

Och allt detta trots effektiv skummning, hård användning av fosfatremovers initiallt osv.

Här är hela artikeln, undersökningen är gjord i ett akvarium:

http://www.athiel.com/lib2/noplenum.htm

P.S:

When I measured the pH after 18 months of running the tank and before taking the plenum out (that was an exercise!) the pH was actually 3.9 and the oxygen level had fallen to below 3mg/l. At that time NO3 was close to 900 ppm.