Vad får algerna o zooxanthellerna sitt kol ifrån

[Lasse]

Orsaken till att du aldrig kan höja pH högre än till ca 8 - 8,3 med bikarbonat är att jämnviktsprocessen inom bikarbonatssystemet vänder.  Samma är att om du har ett vatten med pH över 8,3 så sänker bikarbonattillsatser pH ner till ca 8,1 - 8,3. Detta beror att om du vid ett högre pH sätter till bikarbonat så omvandlas en del av bikarbonaten till karbonat (det vill säga bikarbonaten släpper en vätejon - vattnet blir surare  Vid en intialt pH under 8,1 - 8,3 så vill överskottet av bikarbonat vid det givna ph gå mot koldioxid i stället och tar upp en vätejon - pH stiger. Bikarbonat TILLSATS kan alltså både sänka och höja pH - beroende på det initiala pH:t. det här beror inte på luft/vattenförhållandet utan på naturen av bikarbonatssystemet.

 

Om vi nu tittar på ditt resonemang och koncentrerar oss på bikarbonatsupptag av alger/växter i ett pH över 8,3 till en början med. Vi är överens om att ett OH måste bort för att CO2 skall vara tillgänglig. Om det händer så att processen tar upp en vätejon för att göra vatten så kommer pH att stiga. Dessutom momentant när bikarbonatjonen tas upp så blir det en bikarbonatjon för lite i jämnviktsförhållandet mellan bikarbonatjoner och karbonatjoner vid det givna pH:t Karbonat blir då till bikarbonat - upptag av vätejonen höjer också pH. Ny jämnvikt mellan bikarbonat och karbonat uppträder vid det nya pH:t

 

MVH Lasse

[jonasroman]

Det du beskriver om bikarbonat att det kan gå åt två håll beroende på ursprungsph är rätt och har inget med mina tidigare resonemang att göra eller är inte på ngt vis motsägelsefullt mot var jag hittills skrivit. 

Skälet att HCo3 kan såväl lämna som ta upp en vätejon vet både du o jag sen länge vad det beror på men för övriga kanske så är det för att HCo3 är både en syra o en bas. 

Det som avgör hur HCo3 jonen gör är omgivande pH kontra de två pka värden som hco3 har. Jämnvikten mot CO3 har ett pka värde på 8.9 o jämnvikten mot H2CO3 har pka på 5.8 (reservation för fel på nån tiondel). Nu är det inte så enkelt så man bara kan ta medelvärdet o säga att där vänder HCO3 från syraxtill bas för det beror ockdå på buffertstyrkan hos HCo3. Den är ganska svag i området runt pH 8(ett skäl till varför man ibland höjer boratdosen som har högre buffertkapacitet i detta intervall). 

 

Men!!: allt detta är den akuta fasen. Efter ny jämvikt med co2 så kommer slutph bli samma oavsett med vilket sätt du höjt KH. Se mätningar i den artikel jag postade in. 

Således kan det inte stämma som du säger att pH aldrig kan bli högre än 8.3 om du buffrar med HcO3. Efter jämvikt är det helt likgiltigt om du höjde kh med hco3 eller co3 eller oh. Du får läsa randys artikel. 

Men det finns ett maximum men det beror på att andragradsekvationsrelarionen mellan KH och H, där kh med stigande pH har en avtagande effekt på pH. 

Sen som sagt så är det olika för söt o saltvatten, där det krävs högre kh för att få samma ph i saltvatten än i sötvatten pgr av att h2co3 hellre vill dissociera till hco3 +h i saltvatten. 

 

Ang algbiten...om vi är överens om att alkaliniteten är oförändrad samt co2 är oförändrat, då kan jag inte se att pH kan förändras. H jonerna du drar bort innebär att pH skulle stiga, ja, men du tar bort en hco3 också och alkaliniteten är alla alk.joner minus H. Nu är ju detta en helt teoretisk diskussion för alger konsumerar ju CO2 också så totalt sett blir det ju en pH höjning ändå eftersom co2 sjunker då jämnvikten hinner ej dra ner nytt co2 i samma takt. Då förskjuts kedjan åt vä, dvs co3 tar upp ngr vätejoner o kanske hco3 också varvid pH stiger. 

Ändrat 3 februari 2016 av jonasroman

[Lasse]

Randy höjde med en viss mängd och baserade sina uppgifter från det. Jag har i saltvatten höjt KH med bikarbonat till 40 och pH (mätt med labmätare) låste in sig på 8,1 efter ett tag. Jag har ett KH på ca 24 i ett av mina odlingssystem och pH på ett väl luftat vatten ligger på 8,3. I det systemet har jag ca 300 kg fisk som producerar koldioxid.

 

Åtminstone i ett utgångs-pH på över 8,3 är vi inte alls överens. Du har en pH höjning på grund av att OH frisläpps (enligt din husgud så är det just OH som släpps) - du har också en pH höjning på grund av att en del av de bikarbonatsjoner som tas bort ersätts av en karbonatjon som tar upp en vätejon för att bli en bikarbonatjon - fler ju högre pH:t är. pH:t i en algblomning i fritt hav kan uppgå till runt 12  - den pH-ökningen kan inte bara förklaras med upptaget av koldioxid - frågan är snarare att var fasen är den enstaka koldioxidmolekylen som finns vid dessa pH är någonstans.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

27 minuter sedan, Lasse sa:

Randy höjde med en viss mängd och baserade sina uppgifter från det. Jag har i saltvatten höjt KH med bikarbonat till 40 och pH (mätt med labmätare) låste in sig på 8,1 efter ett tag. Jag har ett KH på ca 24 i ett av mina odlingssystem och pH på ett väl luftat vatten ligger på 8,3. I det systemet har jag ca 300 kg fisk som producerar koldioxid.

 

Åtminstone i ett utgångs-pH på över 8,3 är vi inte alls överens. Du har en pH höjning på grund av att OH frisläpps (enligt din husgud så är det just OH som släpps) - du har också en pH höjning på grund av att en del av de bikarbonatsjoner som tas bort ersätts av en karbonatjon som tar upp en vätejon för att bli en bikarbonatjon - fler ju högre pH:t är. pH:t i en algblomning i fritt hav kan uppgå till runt 12  - den pH-ökningen kan inte bara förklaras med upptaget av koldioxid - frågan är snarare att var fasen är den enstaka koldioxidmolekylen som finns vid dessa pH är någonstans.

 

MVH Lasse

Jag får göra ngr försök Lasse, för jag får inte ihop det, att du aldrig skulle kunna komma över 8.3. Hur förklarar du det teoretiskt? Det måste isåfall finnas ngn förklaring. Jag tror inte du ljuger, du har mätt upp detta...men hur det kan förklaras, det undrar jag isåfall? Randys experiment hade väl fallit ut likadant med högre konc av tillsatserna? Budskapet är ju detsamma... Jag talar alltså om efter jämnvikt, låt oss säga ett vatten som kraftigt genomluftats ett dygn. 

Beträffande Randy, (som jag inte tycker är en Gud, men en väldigt väldigt kunnig kemist), så förstår jag att du kikat på reef2reef;-)....jag tror faktiskt han har fel där...hans svar är inte logiskt...jag köper inte hans svar.

Jag kan ha fel Lasse, detta är komplext, men jag förstår inte helt dina förklaringar, och så länge jag åtminstone tror jag förstår mina, så fortsätter jag tro som jag gör. Våra argument upprepas o detta går i cirkel. Tycker vi går vidare, jag har inga mer sätt att förklara på. (men som sagt, jag skriver inte i sten på något, även om jag har koll på sambanden jag med skall du veta)

1 fråga ändå: 

varför kan inte det inte bli ett pH på 12 om man har så massiv algväxt att i princip all CO2 förbrukas?

 

[Lasse]

Även vid pH upp mot 9,5 är det ont om CO2 som löst gas (det du kallar CO2(aq)) så att det borde bli ett tillväxtstopp. Det är här de förmågor som du började denna tråd med kommer in - olika sätt att utnyttja bikarbonat som kolkälla. Man kan lätt anta att dessa förmågor hjälper dessa organismer i konkurrensen om tillgänglig solenergi, fosfor och kväve.- bland annat de organismer som Randy nämnde. Men pH:t fortsätter att öka upp mot 12 och det sker under så kort tid som mellan soluppgång och solnedgång. I ett kraftigt belyst växtakvarier kan också pH öka kraftigt men aldrig upp mot dessa siffror - tillväxten stoppas tidigare på grund av koldioxidbrist. De flesta akvarieväxter kan inte utnyttja bikarbonat.

 

Varför du inte kommer över 8,3 ( om du inte häller i några kilo i en liter vatten) beror ju på att karbonatjonerna börjar dominera mer och mer - inget svårare än det. Har du sedan byggt upp en alkalinitet med bikarbonat eller karbonat direkt så får ju ingen koldioxidtillsättning i världen (varken via luft eller bubbling) ändra alkaliniteten. Ett exempel på karbonatupptag är nitrifikationen. Den påverkar alkaliniteten dels via den rena processen men även via upptag av karbonatjoner (som kolkälla) från vattnet. Och när alkaliniteten sjunker - så sjunker pH så sakteliga

[Bygert]

Bikarbonat är ju väl tragglat men jag tycker det fattas något i resonemanget. För att få en helhet så är det ju också av intresse vart korallen (som helhet) får näring ifrån. Inte för att jag vet så mycket om just det men jag vet en del om lavar som är en liknande dubbelorganism med i det fallet en svamp och en inneboende alg. Algen klarar sig bra utan svampen men svampen klarar sig dåligt eller inte alls utan alg. Algen sköter fotosyntes och svampen plockar näring ur regnvatten och skaffar också näring genom att lösa upp underlaget den sitter på med syror. Algen får visst skydd och också näring men vilket man ser det som att det är en symbios till ömsesidig nytta eller att svampen parasiterar på algen, det beror på vem man läser, åsikterna varierar.

 

I alla fall, när det gäller koraller då. Plockar algen näringen ur vattnet, då gäller ju resonemanget med näringsbegränsning och halter av olika ämnen i vattnet. Om däremot korallen plockar en del plankton och sen bidrar med en del avfallsprodukter, alltså kväve mm, från den hanteringen till algen, då kommer det hela i ett annat läge. I så fall är inte alls halterna av näring i vattnet lika avgörande för hur korallerna växer. Snarare är det mer intressant hur tillgången på plankton ser ut.

Utan att direkt veta misstänker jag att många koraller plockar i sig en del av vad de får tag i som kan vara ätbart. Och att det också kommer algerna till godo. Om man nu ska kalla det som är i koraller för alger men strunt i det, poängen är ändå att beroende på hur stor del av näringsbalansen som täcks från vatten och hur stor del som kommer från vad koraller plockar i sig från plankton så kan det där med vattnets innehåll av näringsämnen och förhållandet mellan dem vara avgörande eller ganska ointressant. Så, alltså, har vi grepp om det?
 

[jonasroman]

Jag hade ett långt svar som bara försvann!:-(...Nu orkar jag inte skriva om det...egentligen är det delvis  upprepningar. Vi är inte helt överens om allt, men strunt samma;-)

 

[jonasroman]

On den 1 februari 2016 at 13:29, stigigemla sa:

Många gånger är det lättare med en bild.

Dessa bilder är för sötvattten med olika värden. Men saltvatten fungerar i stort sett likadant. Bara det att pH ligger något högre för samma värden på löst CO2  och kH. Normal CO2 halt i luften rör sig mellan 400 och 550 ppm.

 

Kommentar: Ph ligger väl lägre vid saltvatten...du skrev högre. Vid ett givet KH så kommer ett sötvatten få högre Ph än saltvatten...eller omvänt: det krävs lite högre KH för att i saltvatten få samma ph som i sötvatten.

orsak: Konstanten som driver H2CO3 till HCO3 är HÖGRE i saltvatten...dvs i saltvatten har kolsyra en högre tendens att avge en vätejon...därmed sjunker pH.

[jonasroman]

Här Stig: Du förväxlat salt o sött. Ph är lägre i saltvatten vid samma KH. Förklaring ovan

 

 

[stigigemla]

Korrekt. Jag skrev fel.

[jonasroman]

3 timmar sedan, stigigemla sa:

Korrekt. Jag skrev fel.

Händer de bästa:-)

[Lasse]

Det finns en hel del stenkoraller som inte använder fotosyntes. De växer mycket långsammare.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

On 4 februari 2016 at 18:47, Lasse sa:

Det finns en hel del stenkoraller som inte använder fotosyntes. De växer mycket långsammare.

 

MVH Lasse

Det stämmer bra, och i analogi med detta så bildar zooxanthellata koraller kalk mkt långsammare på natten. Orsaken vet säkert dom flesta, att när zooxanthellen fotosyntetiserar så favoriseras korallens konvertering av HCO3 till CO3, som är förutsättningen för CaCO3bildning. HCO3 antas pumpas in i korallen med en aktiv transport och väl inne i korallen måste HCO3 göra sig av med sin H jon...detta blir enklare om lokalt ph stiger vilket det gör när zooxanthellen konsumerar CO2 till sin fotosyntes. Så processen HCO3--CO3+H förenklas. H jonen sen pumpas ut ut korallen samtidigt som en kalciumjon pumpas in, man tror alltså att det finns en aktiv transport av kalcium in i korallcellen vars pump medieras av H-jon transport ut.

Ändrat 7 februari 2016 av jonasroman

[jonasroman]

Det går att uttrycka detta på olika sätt beroende på hur man anser att kolet transporteras in i cellen.

1) En del menar att det är mest CO2 och ej HCO3 som kommer in i korallcellen. Är det CO2 så kan ju zooxanthellen använda det direkt(samt den CO2 som kommer från korallens cellandning). Då är det enkelt att se att vätejoner sekundärt till detta förbrukas då karbonatkedjan drivs åt vänster pga av att CO2 sjunker lokalt...således blir det enklare för korallen att ur HCO3 bilda kalk.

2) Sen kan man vända på steken, om man förstår det enklare så: kalkbildning kan skrivas som Ca+2HCO3--CaCO3+CO2+ H2O...när källan är HCO3 vilket den är. Den då bildade koldioxiden tas nu om hand av zooxanthellen..så på så sätt kan man också först hur zooxanthelen favoriserar kalkbildning...drar vi undan CO2 från reaktionen ovan drivs reaktionen snabbare åt höger, dvs det bildas mer kalk.

3) eller om detta är enklare: För att korallen skall bilda kalk behövs CO3. korallen måste ur HCO3 bilda CO3. Det sker så här: 2HCO3---CO3+CO2+H2O (en process som dessutom av korallen kan påskyndas av karbanhydras) Denna reaktion går som som ni ser snabbare o enklare om CO2 på högersidan dras bort, vilket den gör av zooxanthellens fotosyntes...således favoriserar zooxanthellens fotosyntesen bildningen av CO3, och därmed bildning av kalk, CaCO3.

 

Allting ovan är samma sak, bara utryckt på lite olika sätt.