Ljus, fotosyntes, koldioxid och andra intressanta saker

[Lasse]

Hej

Det här är en tråd där jag skall försöka redovisa en del experiment med ljust det rubriken säger.

Först en del grunder. Koldioxid produceras ständigt i ett akvarium pga fiskar. lägre djur, alger och bakteriers metabolism. Den största producenten är utan tvekan bakterierna och i dagens bakteriedrivna akvarier så spelar de en inte obetydlig roll i koldioxidproduktionen. Koldioxiden är en gas som har en viss löslighet i vattnet - och har en jämnvikt med luften. Tillför man koldioxid utifrån eller via interna processer i ett akvarie så påverkar det pH som sjunker, tar man bort koldioxid via luftning eller annat så stiger pH. Produktionen av koldioxid är ganska jämn över dygnet men i de allra flesta fall (om inte man kör med en mycket överdimensionerad skummare eller luftare) så varierar konsumtionen av koldioxi. Konsumtionen består till största delen av den koldioxid som alger (i ett saltvattenskar) behöver för sin fotosyntes. Med alger så innefattar jag korallerna zooxanteller. Denna konsumtion/produktion är avhängig ljusinflödet och medför att samtidigt som fotosyntesen producerar något så konsumeras koldioxid. Om koldioxid försvinner i ett vattensystem så stiger pH. Den variation som man kan se i pH:t över dygnet kan alltså användas för att indirekt få ett mått på fotosyntesen. När pH börjar stiga så betyder det att konsumtionen (via fotosyntes) överstiger den interna produktionen och sedan när pH sjunker så är det tvärtom. Genom att titta på pH över dygnet och med olika ljuskällor kan man alltså få en indikation till vilket ljus som (eller våglängder) som är drivande i fotosyntesen. Min tanke är att genom att köra min LED på olika sätt försöka få en uppfattning om bland annat det blåa ljusets inverkan på fotosyntesen. Jag har möjlighet att några dygn köra med ca 80 watt blått och sedan köra några dygn med 80 watt vitt den mesta delen av dagen och samtidigt logga pH varje 15 minuter.

Först vill jag visa ett diagram som kan få både den ena och den andre att tänka till. Jag har loggat några dagar och mitt pH med denna elektrod varierar mellan ca 7,65 och ca 7.95 under dygnet. Igår ville jag tända upp allt så det var tänt vid 14 tiden och alla mina ca 340 watt gick kl 15:00. Jag ser en snabb ökning av pH fram till ca 14:00 då den börjar avta och plana ut vid 7,82 - ca 0,1 enhet under normalt pH när det är som högst under dygnet. Idag så gjorde jag en blindtest och lät ljuste gå upp för fullt vid ca 16:00 och då fick jag en kurva som liknar alla övriga dagar. se diagram.

Vad skiljer dessa dagar ifrån varandra? Jo igår hade jag först ett besök av en akvarist och samtidigt var två av mina barn med respektive hemma på middag och klockan 2 var vi 8 personer i lägenheten. Idag har vi jobbat bägge två och kom hem först vid 5 tiden och inga besök. Graferna indikerar faktiskt att den ökade halten koldioxid i vår lägenhet pga fler personer påverkar max pH med ca en tiondel. Jämnvikten mellan luft och vatten vad gäller koldioxid spelar alltså en roll för pH i saltvatten.

Nu stundar fler besök under den kommande veckan och till helgen kommer vi bo 4 vuxna och 2 barn i lägenheten och jag fortsätter logga pH:t. Skall bli intressant om jag kan bekräfta denna första iaktagelse.

MVH Lasse

Ändrat 28 december 2011 av Lasse

[Bygert]

Och slutsatsen blir då möjligen att den seriöst satsande akvaristen skaffar sig nattarbete i syfte att kunna vara hemma och andas på dagarna för att få ett så jämnt pH som möjligt i karet?

Bortsett från det, klart intressanta kurvor. Kan ju mycket väl vara ett bra sätt att följa upp effekten av olika åtgärder, dock, det finns felkällor så det bör nog både mätas och tänkas en del innan det dras allt för långtgående slutsatser. Personer producerar ju t ex inte bara koldioxid utan även diverse störningar som kan påverka akvariet. Det är ju rimligt att tro att en pH-påverkan av många personer hänger ihop med koldioxid men hur kan man utesluta att det beror på nåt annat som inverkar på akvariet och aktiviteten i det? (stekos, buller, vibrationer, lampor, ljud, mm mm)

[Lasse]

Jag har sett detta mönster tidgare och också då relaterat till antalet personer i lägenheten. Visst det finns många tänkbara och otänkbara orsaker som kan sänka pH på sätt vi inte vet om eller tänker på men vi vet åtminstone några saker. Vintertid är det dålig ventilation i de flesta lägenheter, människor utsöndrar koldioxid, ju fler desto mer och koldioxid som tillförs vattnet på ett eller annat sätt sänker pH. Fotosyntesen är också en typisk på och av funktion - ljus -> verksamhet - inget ljus -> ingen verksamhet. pH variationen under dygnet är relaterad till fotosyntesen och dess användning av koldioxid. Man kan också antaga att jämnvikten av koldioxid i luften och koldioxid i mitt akvarievatten är uppnådd. En ökning av halten koldioxid i rumsluften innebär då automatiskt ett nytt jämnviktsförhållande som "trycker" koldioxid in i vattnet

Givetvis så är de här två dagarna bara en indikation på vad som händer och jag kommer att följa upp kurvorna under några veckor då vi kommer att ha olika antal personer i lägenheten. Jag hade tänkt att börja experimentera lite med ljusintensiteten av olika våglängder men skjuter lite på detta och låter nuvarande ljusregim vara oförändrad under några veckor för att minska antalet kända påverkande faktorer.

Återkommer med kurvor

MVH Lasse

[Claes_A]

Jag har läst någon tråd på Reef Central där man fått ganska rejäla pH-fall i akvariet i samband med en massa folk hemma. Jag ser framför mig de amerikanska lådhusen utan ventilation - i Sverige har vi ju en ganska gammal tradition att ventilera lägenheter och hus. I andra länder är det inte nödvändigtvis så. När jag bodde i Tyskland så fanns det ingen ventilation alls i de flesta lägenheter och mina tyska kollegor undrade vad jag gnällde om; man vädrar ju genom att öppna fönstren!

Det kan vara bra att veta att koldioxid löser sig och joniseras ganska snabbt i saltvatten men det tar klart längre tid för koldioxiden att gå åt andra hållet (om jag minns rätt nu).

[Bygert]

Jo, det låter ju rimligt, fler kurvor motses med intresse. En fråga är ju också om alger mm kan förbruka tillgänglig koldioxid så att det uppstår en bristsituation som begränsar tillväxten. I sötvatten har man ju sett bra effekt på tillväxt genom att tillföra koldioxid till växtakvarier, skulle man få samma effekt i saltvatten om man tillförde koldioxid när pH började sjunka?

[LN21]

Ja har avläst samma sak,,,, att pH stiger som mest under förmiddagen, innan allt ljuse stegar in (har 720W T5 fördelat på 12 rör till ett 500 liters kar), kör bara blåljus på förmiddagen.

Men jag tycker att man behöver fundera på om det är alger eller koraller som konsumerar,,,,det jag menar är att det kan vara så att det är mest näring tillgängligt på förmiddagen för algerna. Eftersom natten inte har haft någon åtgång men dock tillfört näringsämne så torde algerna konsumera mest just på förmiddagen.

Efter några timmar när man drar på för fullt så får man inte samma utslag på pH, kanske just för att vattnet är fattigare.

När man sitter här och skriver så flyger det in en tanke i hjärnan,,,,,,,,,,man kanske inte ska ha en lång upptändning utan en mycket kortare ramptid till max för att gynna korallerna???

[NiXoN]

Jag kan bekräfta Lasses siffror i den mån att jag får ett större dipp på mina ph kurvor då vi har nattgäster, 0,2-0,1 beroende på lite årstid och ventilationsläge.

För min del så har det drivit tanken o skaffa ett litet refugium med motsatt belysningstid för att jämna ut ph´t

Att tillföra co2 likt de man gör med sötkar känns väldigt vanskligt, det krävs ett så litet fel för ett totalt haveri och jag tror inte man vinner nåt på det om man inte kör ett kar med macroalger.

Bygert, jag misstänker att det blev nåt fel mellan tanken o tangentbordet, du menar väl att man skall tillföra co2 när ph´t stiger?

//NiXoN

[Claes_A]

Jag grävde lite i ämnet som en bakgrund till trådens diskussioner:

Först och främst måste man inse att koldioxid, kolsyra och karbonater bara är varianter av koldioxid löst i vatten. Jämvikten som styr hur koldioxid löser sig i vatten som kolsyra för att sedan stå i jämvikt med bikarbonat och karbonat:

Koldioxid + vatten <=> Kolsyra <=> Bikarbonat <=> Karbonat

<-----Lägre pH Högre pH ----->

Jämvikten mellan kolsyra, bikarbonat och karbonat är jonisk av sin natur och inställer sig därmed omedelbart. Mäter vi pH så kan vi därmed säga vilken andel av den lösta koldioxiden i vattnet som är i respektive form. Vid pH kring 8 är nästan all löst koldioxid i bikarbonatform, en liten andel i karbonatform och en ännu lägre andel i kolsyreform. Stiger pH minskar den tillgängliga mängden kolsyra. T ex om pH stiger från 7,9 till 8,5 så minskar de tillgängliga delen kolsyra till 25%.

Olika marina alger har lite olika förmåga att ta upp koldioxid/kolsyra respektive bikarbonat för att använda dem i fotosyntesen. Karbonat tror jag ingen organism använder för fotosyntes. Organismer som endast kan använda koldioxid/kolsyra drabbas hårdast av att pH stiger i akvariet eftersom det ger sådana dramatiska effekter på mängden tillgänglig koldioxid/kolsyra. Men många organismer kan använda också bikarbonat för sin fotosyntes och de är inte alls pH-känsliga eftersom bikarbonat finns tillgängligt även om pH stiger. Hur akvariets fotosyntetiska förmåga påverkas av ett stigande pH (att ljuset slås på) beror helt på vilken typ av fotosyntetiska organismer som dominerar. Jag minns t ex mina fars trådalgsrika akvarier på 80-talet. Hela inredningen var som täckt av gröna trådalger och akvariet svarade på ljus med att pH bara steg och steg och steg. På slutet av dagen kunde pH vara uppe i 8.6 och sen brakade pH ner på natten till 7.8. Troligen var dessa gröna trådlager inte alls beroende av koldioxid/kolsyra utan kunde använda bikarbonat.

I sötvattenskar så odlar man ju i princip landväxter som sent under evolutionen anpassat sig till att stå under vatten. De använder endast koldioxid/kolsyra för sin fotosynes och inte bikarbonat. Att hålla en hög tillgänglig halt av koldioxid/kolsyra hjälper därför deras fotosyntes påtagligt. Dosering av koldioxid i vattnet ser till att kolsyrahalten är hög (dvs pH hamnar lågt).

[LN21]

I sötvattenskar så odlar man ju i princip landväxter som sent under evolutionen anpassat sig till att stå under vatten. De använder endast koldioxid/kolsyra för sin fotosynes och inte bikarbonat. Att hålla en hög tillgänglig halt av koldioxid/kolsyra hjälper därför deras fotosyntes påtagligt. Dosering av koldioxid i vattnet ser till att kolsyrahalten är hög (dvs pH hamnar lågt).

Jag undrar om den generaliseringen gäller fullt ut. Jag har kört ett växtkar där jag dagligen tillsatt Bikarb. Fick en mycket kraftigt tillväxt på bl.a Vallisneria (o har så även idag i mitt 2400 liters,, där ja idag tillsätter Bikarb. systematiskt). Däremot missgynnas algerna i systemet när ja tillsätter Bikarben.

[LN21]

Är det så att samma förhållande gäller i salt??

Att löst koldioxid gynnar framförallt alger??

Gäller det även Zooxantheller??

[LN21]

Jag kan bekräfta Lasses siffror i den mån att jag får ett större dipp på mina ph kurvor då vi har nattgäster, 0,2-0,1 beroende på lite årstid och ventilationsläge.

//NiXoN

Ja trodde samma så att jag tillför numer uteluft via ett rör till skummaren. Hos mig gör det bara 0,1 i skillnad (jag har ett "tätt" hus från 2004 med mekanisk ventilation) om ja tar "inneluft" eller ej.

Om man ser till koldioxidhalten i "staden" i förhållande till "landet" så är det en drastisk skillnad (mycke större än om ja mäter inne kontra ute)

Om det "besökar"resonomanget ska gälla fullt ut så borde skillnaden vara minimal om man bor i en stad där koldioxidhalten lätt kan passera 500 under ett normaldygn.

Om ditt "besökartest" ska funka Lasse så vore det kul om du kunde ha en Co2mätare i närheten av karet under försöket.

Jag sitter med en i handen just nu, o du kan låna den ett par veckor helt utan probs. Bara ett litet fraktproblem :)men det kanske vi kan lösa på någe sätt.

[Claes_A]

Jag undrar om den generaliseringen gäller fullt ut. Jag har kört ett växtkar där jag dagligen tillsatt Bikarb. Fick en mycket kraftigt tillväxt på bl.a Vallisneria (o har så även idag i mitt 2400 liters,, där ja idag tillsätter Bikarb. systematiskt). Däremot missgynnas algerna i systemet när ja tillsätter Bikarben.

Jag är ingen större växtakvarist men jag har ett svagt minne av att just Vallisneria kan använda bikarbonat. Var det inte därför dessa växter var standardinventarien i Tanganyikakar som var fullpackade med kalksten och höll ett högre pH (=mer bikarbonat)?

Sen finns det en indirekt koldioxid/kolsyrahöjande effekt av tillsats av natriumbikabonat i akvarier som har surt vatten pga t ex humusämnen. Tillsätter man tillräckligt små mängder natriumbikarbonat i sådana akvarier med surt vatten så kommer pH inte att höjas påtagligt vilket leder till att den tillsatta bikarbonaten omedelbart ombildas till kolsyra som växterna kan använda sig av. Det är m a o bara ett annat sätt att dosera koldioxid (med nackdelen att natriumhalten ökar i karet).

[Claes_A]

Är det så att samma förhållande gäller i salt??

Att löst koldioxid gynnar framförallt alger??

Gäller det även Zooxantheller??

Jag har hört det argumentet i alla år - att ett högre pH motverkar skitalger men det gäller bara om de oönskade algerna inte kan använda bikarbonat vilket inte nödvändigtvis är fallet. Zooxanthellerna sitter ju i korallvävnad - undrar om inte koldioxidhalten/bikarbonathalten där är annorlunda jämfört med ute i den fria vattenmassan?

[LN21]

Jag är ingen större växtakvarist men jag har ett svagt minne av att just Vallisneria kan använda bikarbonat. Var det inte därför dessa växter var standardinventarien i Tanganyikakar som var fullpackade med kalksten och höll ett högre pH (=mer bikarbonat)?

Jupp kan så vara, du beskriver just mitt Tanganyikakar som det ser ut just nu, du/ni är mycke välkomna på en kopp java om ni skulle passera Växjö

Men det jag menar i mitt resonomang kring "besökar"luft är att det kanske tillskrivs för stor betydelse i förhållande till det Lasse är inne på.

Just omvandlingen i själva vattenkollumnen av bakterier.

Det hade varit kul att se om t.e.x ozon (som är baktreiedödande) är pH påverkande, UV lika så. I de svaren kan ligga större påvekan än luftens innehåll.

[Bygert]

Bygert, jag misstänker att det blev nåt fel mellan tanken o tangentbordet, du menar väl att man skall tillföra co2 när ph´t stiger?

Jo, det gick nog lite för fort när jag skrev det där ja.

Annars är det ju intressant att se att när man gräver lite djupare så är det plötsligt väldigt osäkert vad det egentligen är som är bra. Stabilt pH har väl känts som nåt önskvärt men om man skulle lösa det med koldioxidtillförsel, kommer det i så fall att gynna koraller eller alger eller att ställa till nåt annat elände som ingen tänkt på? Det verkar ju inte alls givet.

[NiXoN]

Jag tror inte co2 är en begränsande faktor, annars skulle man ha en enorm fördel med tillväxt om man körde kalkreaktor...

//NiXoN

[mekl]

Det är väl pga detta som många kör refugium/fraggtank inkopplat i systemet med ljuset på när huvudkaret är släckt.

/Mattias

[Claes_A]

Annars är det ju intressant att se att när man gräver lite djupare så är det plötsligt väldigt osäkert vad det egentligen är som är bra. Stabilt pH har väl känts som nåt önskvärt men om man skulle lösa det med koldioxidtillförsel, kommer det i så fall att gynna koraller eller alger eller att ställa till nåt annat elände som ingen tänkt på? Det verkar ju inte alls givet.

Mängden koldioxid i vattnet och pH är ju två sidor av samma mynt; pH-värdet kan sägas vara ett mått på mängden kolsyra i vattnet om KH hålls konstant. Så frågan kan ställas om - påverkas alger respektive koraller av en ändring av pH? Vad gäller algerna vet jag inte så mycket förutom vad jag redovisade ovan men vad gäller stenkorallernas tillväxt så finns det en riklig vetenskaplig litteratur. Anledningen är den förväntade ökningen av atmosfärens koldioxidhalt vilket kommer att leda till att mer kolsyra löser sig i havsvattnet och att det försuras; havsvattnet borde i snitt sedan industrialiseringens början redan ha försurats 0,1 pH-enheter om jag förstår det hela rätt.

En hel del studier visar att skelettbyggande minskar för olika marina organismer om miljön försuras av koldioxid (KH konstant) eller saltsyra (KH faller tillsammans med pH). Andra studier visar att många stenkoraller inte är speciellt pH-känsliga men däremot känsliga för ett lägre KH (något som vi akvarister troligen kunde berättat för forskarna). Vad gäller stenkoraller så verkar koldioxidkänsligheten variera och det även med temperatur. Vissa koraller påverkas av t ex en dubbling av koldioxidhalten vid en viss temperatur och andra gör det inte. Troligen påverkas effekten av ökad koldioxidhalt av andra parametrar än temperatur, t ex KH (något förhöjt KH mot naturliga 5-6 dKH är nog bra), näringshalter av olika slag, ljusregim och cirkulation. Min gissning är att pH - vilket är samma sak som koldioxidhalt - inte är en nyckelparameter för att hålla koraller om man håller sig inom rimliga gränser (kring pH 8).

[Lasse]

Det gick igång ordentligt här Min åsikt är att för zooxantellerna så spelar koldioxidhalten en mindre roll eftersom de kan troligtvis kan tillgodogöra sig koldioxid från värdljurets metabolism. Sedan frågan om växters möjlighet att använda bikarbonat istället för koldioxid så är det omtvistat. Det går teoretiskt om växten har en speciellt enzym men man har visat med många vattenväxter att de istället gör om mikrohabitatet runt klyvöppningar (surare - mer fri koldioxid löst). Om alger gynnas av koldioxid eller inte vet jag inte men har några gånger knäckt algblomning med högre pH (mindre fri koldioxid i vattnet). Vissa alger trivs dock utmärkt i högt pH.

Bekymret med lågt ph är inte för mig en fråga om gynna eller missgynna "skit"alger utan en fråga om kalcifieringsprocessen. Vid ett pH kring ca 7.6 så löses kalksten upp i kalcium och karbonater, ju högre pH över 7.6 desto lättare är det att kalcium och karbonater slåss samman och bildar ny kalksten. Mycket av energin som stenkoraller använder går åt till att säkerhetsställa just kalcifieringen - nybildning av nytt kalkskellet. min tankegång är att ett högre ph kommer att underlätta detta.

Myten om de "stabila" saltvattenskaren tror jag man kan ta bort. Ett saltvattensakvarium är ett dynamiskt system, speciellt nu när vi använder bakteriedrivna system för att få dem att fungera. De bakterier vi använder oss av i första hand via organisk kolttillförsel är nedbrytarna, de som ansvarar för nedbrytningen av dött material till i slutändan koldioxid och vatten (plus ett antal oorganiska ämnet som fosfor och kväve). Produktionen från bakterierna av fosfat, koldioxid, ammonium och annat är hela tiden konstant, det som skiljer är dock fotosyntesen som förbrukar samma ämnen och som är helt ljusberoende. Vid vissa tillfällen är produktionen av ämnen större än konsumtionen och vid andra tillfällen är konsumtionen större. Eftersom koldioxid är en av dessa produkter från bakterienedbrytningen och koldioxiden dessutom är lätt att mäta indirekt (genom pH) så kan man se pH svängningarna som ett indirekt mått på fotosyntesen. Då med den brasklappen att förutsätter att koldioxidhalten i omgivande luft är så gott som konstant - vilket jag tycker mina mätningar har visat att den inte är precis. Min tanke är att man skall kunna få fram ett tolkningssystem där man relativt enkelt via pH kan säkrare avgöra om det förekommer näringsbegränsningar eller inte.

Eftersom min åsikt just nu är att koldioxidhalten (speciellt inte om pH är i mina räjonger 7,7 - 8 i pH) Får man då ett avvikande mönster i den dagliga pH kurvan så kan man dra en slutsatts om att det finns en begränsande faktor för fotosyntesen. Givetvis måste man först då utesluta att koldioxidhalten stigit i rummet utan att den är normal. Under natten - då ingen konsumtion av näringsämnen sker - så ökar bland annat koncentrationen av näringsämnen (framförallt av fosfat och nitrat) och jag har tidigare (för några år sedan) visat att fosfatkoncentrationen i ett revakvarium kan variera mellan morgon och kväll och att brist på nitrat kan få upptaget av fosfat att minska. I de lågnäringssystem vi normalt kör så spelar troligtvis fosfat och det troliga nitratuppbyget (har ej mätt) en stor roll för tillväxten. LN21:s iaktagelse att pH stiger snabbt på morgonen för att sedan plana ut kan just indikera en brist på något viktigt näringsämne. Om du har 0 i fosfat på kvällen så kan det misstänkas vara bristen, har du fortfarande spår av fosfat så bör du titta på nitraten.

Eftersom jag (åtminstone fram till nu) inte har nollat mina näringsvärden så är min mening att med hjälp av pH konstatera om blåljuse i sig är lika bra för fotosyntesen som bara vitt ljus men innan dess så bör man hitta felkällorna - och antalet folk i lägenheten är då helt tydligt en faktor. nergången av pH ökningen under dagen den 26/12 beror troligtvis inte på att fotosyntesen avstannat utan att koldioxidhalten höjts i rummet.

Det hade varit kul att se om t.e.x ozon (som är baktreiedödande) är pH påverkande, UV lika så. I de svaren kan ligga större påvekan än luftens innehåll.

Det är en tanke. Jag har Ozon men kör det inte just nu eftersom jag inte fått den effekt med kolkällor jag önskat tidigare (nu finns det dock tecken på att det fungerar med kolkällorna). När jag är färdig med de tester jag gör nu så skall jag se om jag får någon ändring vid ozontillförsel. Annars är jag inne på tanken att det är bakterierna (precis somm LN21 konstaterar) som är den störste bidragaren till kodioxiden - innehållet i luften bestämmer bara nivåerna i inte amplituden på svängningarna

MVH Lasse

[Claes_A]

Bekymret med lågt ph är inte för mig en fråga om gynna eller missgynna "skit"alger utan en fråga om kalcifieringsprocessen. Vid ett pH kring ca 7.6 så löses kalksten upp i kalcium och karbonater, ju högre pH över 7.6 desto lättare är det att kalcium och karbonater slåss samman och bildar ny kalksten. Mycket av energin som stenkoraller använder går åt till att säkerhetsställa just kalcifieringen - nybildning av nytt kalkskellet. min tankegång är att ett högre ph kommer att underlätta detta.

Som säkert syntes ovan läste på lite om kalcifiering eller skelettbygge igår. Det visar sig att det finns två modeller inom vetenskapen för vad pH har för effekt på kalcifiering. Båda modellerna försöker förklara varför lågt pH har en negativ effekt på kalcifieringen (även om det inte alltid är tydligt att det har det för en viss organism, se ovan).

Modell 1 - argonitövermättnad - tar inte hänsyn till den kalcifierande organismens fysiologi (var i organismen skelettbygget sker) och påminner om det som Lasse skriver: Vid ett högt pH finns det mer karbonat (CO3--) i vattnet vilket underlättar bildningen av skelett som ju är en utfällning av kalcium och karbonat - kalciumkarbonat. Lägre pH innebär mindre tillgängligt karbonat och därmed blir det svårare för organismerna att bilda kalkskelett.

Modell 1 har ett jätteproblem; skelettbildning sker inte ute i den fria vattenmassan utan inne i vävnader (calicoblastiskt epitel) där pH, kalciumhalter och halter av karbonat/bikarbonat är strikt reglerade. Karbonat är inget som tas upp av t ex stenkoraller eftersom det inte finns några transportsystem för den jonen in i celler. Det spelar alltså ingen roll vad det är för karbonathalt ute i den fria vattenmassan för organismernas skelettbygge. Istället finns det en mer fysiologisk modell för att förklara varför lågt pH ofta har en negativ effekt för organismers skelettbygge: Protonflödeshypotesen.

Modell 2 - protonflödeshypotesen - bygger på fysiologiska förutsättningar för skelettbygge. T ex stenkoraller tar upp kalciumjoner och bikarbonat från det omgivande havsvattnet och omvandlar bikarbonaten till karbonat vid den plats det skelettet växer. Den lokala bildningen av karbonat från bikarbonat vid skelettet inuti vävnaden är alltså det som driver kalcifieringen. Korallen står nu inför ett problem, när bikarbonat omvandlas till karbonat så blir det en vätejon (en proton) över:

Bikarbonat => Proton + Karbonat (HCO3- => H+ + CO3--)

Frågan är alltså vad koraller ska göra med de överblivna protonerna från kalcifieringen? Protonerna måste i vilket fall snabbt transporteras bort från kalcifieringsplatsen eftersom att de försurar miljön. En idé är att en del av protonerna används för att bilda kolsyra av bikarbonat som sedan direkt skickas vidare till zooxanthellerna som behöver dem för sin fotosyntes. En annan idé är att de helt enkelt pumpas ut i omgivande vatten. Det sker t o m en lokal försurning kring kraftigt kalcifierande organismers yta pga denna protonutpumpning.

Och här har pH en effekt på kalcifieringsprocessen enligt protonflödesteorin; om pH är lägre i det omgivande vattnet så betyder det att det är en högre protonkoncentration i vattnet. Därmed blir det svårare och mer energikrävande för korallen att pumpa ut överskottsprotonerna från kalcifieringen mot denna gradient. Kalcifieringen blir indirekt negativt påverkad av det lägre pH-värdet.

Mer om protonflödeshypotesen i orginalform (Paul Louis Jokiel 2011) finns att läsa här: http://www.ingentaconnect.com/content/umrsmas/bullmar/2011/00000087/00000003/art00021

[stigigemla]

Finns det andra referenser i artikeln? Jag har läst om detta tidigare.

[Claes_A]

Finns det andra referenser i artikeln? Jag har läst om detta tidigare.

Diskussionen hur kalcifieringen i koraller går till har pågått länge. Artikeln jag länkar till är bara ett försök att presentera en allomfattande modell för för varför pH påverkar kalcifieringen - det är en översiktsartikel.

[LN21]

En fantastisk tråd det här:), jag tar hem en Co2 luftmätare (med minne) efter helgerna, eftersom mitt 500 liters är inbyggt i en skrubb så borde det vara rätt lätt med hjälp av ventilationen få helt olika Co2 driftfall på den omgivande luften. Har en bra digital (med ny probe) pH-mätare tyvärr utan minnesfunktion. Ska kolla om någon annan pH meter med minne är tillgänglig.

[Lasse]

Om man ser till hur tillväxten sker på många stenkoraller - med en kritvit tillväxtzon av kalksten som sedan korallpolyper växer över så måste man nog ställa frågan om inte det hos åtminstone vissa koraller sker en kalkstenbildning utanför korallcellen. Hos montiporor har jag ibland kunnat se 5 - 8 mm kraftiga tillväxtzoner utan tillstymmelse av polyper. Samma om man ser tillväxtzonerna hos euphyllior. Vissa verkar dock tillväxa under polypkollonin. Hur förklarar man detta?

MVH Lasse

Jag ser nu att jag troligtvis måste omkallibrera min pH mätare eftersom jag får ett allt lägre nattvärde. Nu är det iofs full fart i huset och korallerna verkar inte lida av att pH går ner till ca 7,5. KH låg för 3 dagar sedan på ca 9. jag avvaktar och ser vad som händer.

[Lasse]

Jag har läst artikeln i referensen. Den är lite mystisk för mig för jag får inte riktigt klart för mig hur vissa experiment är gjorda - de med förhöjda eller nedsatta värden av de olika formerna av koldioxid i vattnet. Min erfarenhet är att ändrar man koncentrationen av en sådan parameter så ställs en ny jämnvikt in och man ökar eller minskar även de andra parametrarna inom CO2-H2CO3-HCO3-CO3 komplexet. I slutet av artikeln när protonfluxteorin skall försvaras mot de erfarenheter man fått i grunda revsystem med en hög takt av fotosyntes av makroalger så kommer en mening som för mig inte stämmer med tidigare kunskap, nämligen att kalcifieringen skulle inte vara speciellt hög under natten. Jag har för mig att jag sett artiklar om att den faktiskt till största delen sker nattetid - är det någon som kan bekräfta detta eller förkasta detta. Skulle kalcifieringen vara hög nattetid så faller mycket av protonfluxteorin efterom sådana naturliga system liknar våra akvarium med flukturerande pH beroende på fotosyntes eller inte. Min strävan har tidigare varit att försöka hålla pH stabilt även nattetid eftersom jag trott att kalcifieringen framförallt sker då - de system jag sett som bygger på omvänd ljusregim för refugium (med makroalger) och med kalkreaktor dagtid - kalkmixer nattetid visat väldigt höga tillväxtfaktorer. Dessa två system ger relativt höga pH-värden nattetid.

Ett bekymmer med mitt akvarium är att sumpen är täckt och därför inte ger det luftutbytet som troligtvis behövs från skummare och annat. En luftning driver lätt utt koldioxid - det vet jag från många experiment i sötvatten. Det första steget jag skall göra är att hitta ett sätt att ventilera sumputrymmet (utan att ljudnivån stiger)

MVH Lasse