Hur höja PH utan att höja KH

[Kimozabe]

Inte jag heller @LN21

när Lasse, Stig och Jonas sätter igång blir det genast tung kemi  

Men man får försöka plocka ut huvudbudskapen

Mvh

Kim

[jonasroman]

10 timmar sedan, Kimozabe sa:

Inte jag heller @LN21

när Lasse, Stig och Jonas sätter igång blir det genast tung kemi  

Men man får försöka plocka ut huvudbudskapen

Mvh

Kim

Hehe;-)....men lova att fråga om det är ngt du ej förstår...jag gillar att försöka förklara svåra saker enkelt, men ibland misslyckas jag med det, och då försöker jag gärna igen:-)

 

[Kimozabe]

Tack @jonasroman. Kan inte lova, tro mig....du kommer bli gråhårig om du ska förklara kemi för mig  

Jag är nöjd om jag förstår huvudbudskapet, själva processerna/formlerna överlämnar jag till er  

Mvh

Kim

[Hella42]

Bra tråd även om jag förstår väldigt lite  i mitt kar 700 liter ej sump 2 tunze skummare  9012 plus att vi kör  co skrubber så kommer alldrig pht över 7,9 

antar att man får vara nöjd ändå . Kh ligger stabilt på 8,4 och koraller trivs. Lps och några sps .  Men liiite frustrerande ändå

[Claes_A]

Spelar ens pH någon större roll för akvarieinnevånarnas välbefinnande om det ligger kring 8? Är något förhöjda koldioxidhalter i akvariet ett verkligt problem? Eller är det mest så att det är så enkelt att mäta pH att vi börjar oroa oss?

 

Det finns ju en stor vetenskaplig litteratur om koldioxidens försurning av haven. Har man där visat att mild försurning påtagligt stressar de organismer som vi håller i våra akvarier? Förtydligande: Med påtaglig stress räknar jag t ex inte en 5% minskning av kalcifieringen hos stenkoraller. En sån liten minskning kan spela roll i ett stort ekosystem men knappast i våra akvarium.

[stigigemla]

Jag bytte från bikarbonat till karbonat i mitt 250 liters kar för 2 år sedan. PH höjdes 0,2 ungefär och för korallerna gjorde det stor skillnad. Bättre färger och högre Ballingförbrukning. OK för alla koraller var inte skillnaden stor men jag såg det och vissa fick betydligt skarpare färger.

[jonasroman]

On 2019-01-06 at 12:55, Claes_A sa:

Spelar ens pH någon större roll för akvarieinnevånarnas välbefinnande om det ligger kring 8? Är något förhöjda koldioxidhalter i akvariet ett verkligt problem? Eller är det mest så att det är så enkelt att mäta pH att vi börjar oroa oss?

 

Det finns ju en stor vetenskaplig litteratur om koldioxidens försurning av haven. Har man där visat att mild försurning påtagligt stressar de organismer som vi håller i våra akvarier? Förtydligande: Med påtaglig stress räknar jag t ex inte en 5% minskning av kalcifieringen hos stenkoraller. En sån liten minskning kan spela roll i ett stort ekosystem men knappast i våra akvarium.

Jag tror det. pH inne i cellerna är livsviktigt, så biologiska system jobbar dygnet runt med att upprätthålla det intracellulära pH värdet. Detta blir säkert lite svårare och kräver mer energi om det extracellulära ph värdet avviker för mkt. Så jag tror definitivt att tex för lågt pH stressar inte bara korallen men också fisken. Sen påverkar också  ph i vilken form olika ämnen befinner sig i, där tex ammonium till större del blir det farligare ammoniak om pH stiger. Bara ett exempel, alla joner som kan agera syra eller bas, kommer svara på ett visst pH. Sen, se tex på  sötvattensfiskar, diskus etc etc, som är mkt känsliga för fel ph, o där ett visst ph innebär lek eller inte lek om jag förstått sötvattensakvaristerna rätt. . Så ph är nog mkt viktigt, det tror jag allt. Sen är ju skalan logaritmisk med , så en sänkning med tex 0.3 är mkt, det är en fördubbling av antalet vätejoner. 

 

Mvh

Jonas

 

 

 

[Claes_A]

Hm, det är svårt det där med intracellulärt pH och hur det påverkas av omgivningen. Det är en del av min akademiska forskning i cellbiologi så jag följer det. Förr har forskarsamhället spekulerat att pH är mycket stabilt inne i celler och att det är essentiellt för cellen att göra allt för att bibehålla detta pH. Men nu när vi har fått fina pH-prober som fungerar i levande celler har det inte alltid visat sig stämma. Celler är inte så statiska som man kan tro och rätt så robusta.

 

Jag kollade lite på den vetenskapliga litteraturen om pH i havsvatten och kalcifiering (skelettbyggande) i koraller. Många forskare tänker sig konceptuellt att försurning av havsvatten p g a stigande koldioxidhalter är negativt för kalcifieringen. Man har gjort en massa mätningar och finns finns exempel på att försurning minskar kalcifieringen hos olika koraller. För att göra bilden mer komplicerad så finns det också exempel på motsatsen. Om det beror på olika metoder för mätningarna eller att olika korallarter påverkas olika är oklart. Tydligt är i alla fall att man får högst varierande resultat i sina mätningar och att man också använder väldigt olika förbehandlingar för att göra mätningarna. Man tittar antingen på hur radioaktivt Ca2+ byggs in i koraller eller mer indirekt på förändringar av karbonatkemin (det som vi gör när vi mäter KH). Här är en artikel som beskriver problemen (som av en slump råkade mäta öka kalcifiering vid pH 7,5 jämfört med 8,1 hos Stylophora pistillata...): https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5582612/#supp-4

 

Annars finns denna artikel trevlig:

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2017.1769?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%3dpubmed

 

Den beskriver mekanismen som gör att korallers celler känner av intracellulärt pH. Men den bästa biten för oss akvaristen är Fig 1 som visar olika pH i havsvatten, i coelenteron (i "magen" på korallen) och vid skelettet under det calicoblastiska cellagret (cellhuden som räcker korallens skelett). Introduktionen till artikeln beskriver också hur pH svänger något alldeles dramatiskt vid korallskelettet under dygnet. Fotosyntesen alkaliniserar det hela med mellan 0,3 och 1 pH-enhet. Även i coelenteron varierar pH väldigt mycket över dygnet.

 

Summa summarum är det empiriska vetenskapliga stödet inte starkt att pH är ett stort problem för korallerna i våra akvarium om vi håller oss kring 8.0. Det finns heller inte övertygande bevis för att det inte alls spelar roll om man har t ex 7,8 istället för 8,1 i pH.

 

(Vad gäller pH och fiskar så trodde jag att sötvattenfiskar brydde sig om tvålhårdhet (kalcium/magnesium) och humussyror snarare än pH. Jag har (kanske okunnigt) utgått från att det inte går att ta ett malawikar med pH 8,2 och KH 12 och hälla svavelsyra i det tills pH är 5,5 och sen introducera diskus i det istället.)

 

[stigigemla]

Jag har odlat en massa mjukvattensciklider förr i tiden. Många av de känsliga gick att odla vid vid pH 5 och 180 uS. Men det gick också med pH 6,5 och 70 uS.

Underlaget var vattenledningsvatten (sjövatten med kalk och torv i tillrinningen) och mera torv och svavelsyra som försurning.

 

[jonasroman]

On ‎2019‎-‎01‎-‎11 at 22:06, Claes_A sa:

Hm, det är svårt det där med intracellulärt pH och hur det påverkas av omgivningen. Det är en del av min akademiska forskning i cellbiologi så jag följer det. Förr har forskarsamhället spekulerat att pH är mycket stabilt inne i celler och att det är essentiellt för cellen att göra allt för att bibehålla detta pH. Men nu när vi har fått fina pH-prober som fungerar i levande celler har det inte alltid visat sig stämma. Celler är inte så statiska som man kan tro och rätt så robusta.

 

Jag kollade lite på den vetenskapliga litteraturen om pH i havsvatten och kalcifiering (skelettbyggande) i koraller. Många forskare tänker sig konceptuellt att försurning av havsvatten p g a stigande koldioxidhalter är negativt för kalcifieringen. Man har gjort en massa mätningar och finns finns exempel på att försurning minskar kalcifieringen hos olika koraller. För att göra bilden mer komplicerad så finns det också exempel på motsatsen. Om det beror på olika metoder för mätningarna eller att olika korallarter påverkas olika är oklart. Tydligt är i alla fall att man får högst varierande resultat i sina mätningar och att man också använder väldigt olika förbehandlingar för att göra mätningarna. Man tittar antingen på hur radioaktivt Ca2+ byggs in i koraller eller mer indirekt på förändringar av karbonatkemin (det som vi gör när vi mäter KH). Här är en artikel som beskriver problemen (som av en slump råkade mäta öka kalcifiering vid pH 7,5 jämfört med 8,1 hos Stylophora pistillata...): https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5582612/#supp-4

 

Annars finns denna artikel trevlig:

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2017.1769?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%3dpubmed

 

Den beskriver mekanismen som gör att korallers celler känner av intracellulärt pH. Men den bästa biten för oss akvaristen är Fig 1 som visar olika pH i havsvatten, i coelenteron (i "magen" på korallen) och vid skelettet under det calicoblastiska cellagret (cellhuden som räcker korallens skelett). Introduktionen till artikeln beskriver också hur pH svänger något alldeles dramatiskt vid korallskelettet under dygnet. Fotosyntesen alkaliniserar det hela med mellan 0,3 och 1 pH-enhet. Även i coelenteron varierar pH väldigt mycket över dygnet.

 

Summa summarum är det empiriska vetenskapliga stödet inte starkt att pH är ett stort problem för korallerna i våra akvarium om vi håller oss kring 8.0. Det finns heller inte övertygande bevis för att det inte alls spelar roll om man har t ex 7,8 istället för 8,1 i pH.

 

(Vad gäller pH och fiskar så trodde jag att sötvattenfiskar brydde sig om tvålhårdhet (kalcium/magnesium) och humussyror snarare än pH. Jag har (kanske okunnigt) utgått från att det inte går att ta ett malawikar med pH 8,2 och KH 12 och hälla svavelsyra i det tills pH är 5,5 och sen introducera diskus i det istället.)

 

man kan vända på det: bara för att det inte gått att visa i studier, betyder det inte att det inte är sant.  Studierna kan va dåliga, svåra att tolka, som du skriver, osäkra mätmetoder...osv....dvs...i det läget tillför dom ju egentligen inget...inte sant?....Det är väl en ganska känd cellbiologisk sanning ändå att ph i celler men utanför också, är mkt viktigt. eller? En människa, ett djur, dör ganska snabbt vid bara mkt små avvikelser neråt, där tex hela koagulationssystemet slutar fungera bara för att pH är ngr tiondelar för lågt. Ibland kan "vetenskap" få den motsatta effekten, som kanske här. Du har en empirisk kunskap, men du kan inte bevisa den i ett laboratorie...det är INTE samma sak som att den empiriska  teorin inte är sann.

Det är samma med pH o kalcifiering. En studie visar ett motsägelsefullt resultat (styloporan som växte snabbare vid lägre ph)...eftersom det är svårt med studier kan ju det fallet bero på ngt annat, dvs det går kanske inte dra slutsatsen "ph är inte viktigt för kalkbildning"....

 

Det är inte lätt, men en sak vet jag gällande studier, att dom är svåra att tolka, och den som designat studien vill ju visa på nåt, men det är långt ifrån alltid möjligt pgr av dålig design eller svagheter rent experimentellt, och en studie kan därmed också på grund av sin bristfällighet, tillföra okunskap istället för kunskap.

Man får helt enkelt vara öppen, göra som du, följa med. Få är väl så insatta som du, så öppna gärna en tråd och dela med dig av din stora kunskap:-)

 

Mvh

Jonas

 

 

[Lasse]

Jag tror att frågan har mer än en dimension. Det är en sanning att ett högre pH är bättre för att det "kemiska trycket" (jag är ingen kemist  ) för spontanbildning av kalciumkarbonat (CaCO3) från Ca och CO3 blir högre. Men sker kalkbildningen hos stenkoraller bara spontant ? Svaret är nog nej - allt tyder på att det till största delen sker genom en energikrävande process - visserligen krävs troligtvis mindre energi om det är högre pH men det finns två sidor på energifrågan med en organism som har förmågan att utnyttja fotosyntes på ett eller annat sätt - alstring och/eller förbrukning av energi. Precis som det finns två sidor vad gäller högt eller lågt pH. Ju högre pH - ju mindre fri CO2.

 

Sammanfatnningsvis - ju högre pH desto mindre intern energi behöver läggas på kalkbildning men också - ju högre pH - desto mindre fri CO2

 

Vad betyder detta ? Hos koraller med zooxantheller (alger som utför primärproduktion) kommer stor del av energibehovet (läs socker) från fotosyntesen. Fotosyntesen behöver oorganiskt kol. De flesta zooxantheller kan ta detta från HCO3/CO3 i vattnet men när det sedan skall omvandlas till nödvändigt CO2 inne i cellen så krävs än en gång energi - energi som måste tas från energiproduktionen internt i organismen (läs fotosyntesen). Fri CO2 (i vattnet) har dock den egenskapen att det diffunderar in i cellen och behöver ingen extra energi för att bli tillgänglig för fotosyntesen. Mer av den av fotosyntesen skapade energin kan därför användas för kalkbildning. Organismen har kan alltså ha större energiresurser om fotosyntesen är driven  av löst CO2 i vattnet jämfört med om den är mer driven av vattnets innehåll av HCO3/CO3. 

 

Det här alltså min paradox Högre pH -> Kräver mindre energiinsats för kalkbildningen men innebär också en lägre energiöverskott av samma mängd "fotosyntes" jämför med ett lägre pH

 

Jag tror det finns en Sweet Spot någonstans där dessa två "krafter" är optimala gentemot varandra - och det pH tror jag är runt det vi har idag i världshaven - kanske till och med lite lägre - nån stans 8,05 - 8,15.

 

Det finns en del forskning som talar för detta bland annat publicerades ett arbete (som jag inte hittar nu) för några år sedan där forskarna fann att ett visst kalkbildande fytoplankton hade ökat sin biomassa under nuvarande pH jämfört med innan. Man hade förväntat sig tvärtom. Jag tror det kan vara olika för olika koraller och att inte kalkbildande koraller kan ha en större fördel av högre CO2-halt (läs lägre pH)

 

Eftersom vi talar om organismer som har infogat fotosyntes i sitt livssätt tror jag att vi måste titta på bägge sidorna av myntet.

 

 

MVH Lasse

[jonasroman]

On ‎2019‎-‎01‎-‎19 at 17:33, Lasse sa:

Jag tror att frågan har mer än en dimension. Det är en sanning att ett högre pH är bättre för att det "kemiska trycket" (jag är ingen kemist  ) för spontanbildning av kalciumkarbonat (CaCO3) från Ca och CO3 blir högre. Men sker kalkbildningen hos stenkoraller bara spontant ? Svaret är nog nej - allt tyder på att det till största delen sker genom en energikrävande process - visserligen krävs troligtvis mindre energi om det är högre pH men det finns två sidor på energifrågan med en organism som har förmågan att utnyttja fotosyntes på ett eller annat sätt - alstring och/eller förbrukning av energi. Precis som det finns två sidor vad gäller högt eller lågt pH. Ju högre pH - ju mindre fri CO2.

 

Sammanfatnningsvis - ju högre pH desto mindre intern energi behöver läggas på kalkbildning men också - ju högre pH - desto mindre fri CO2

 

Vad betyder detta ? Hos koraller med zooxantheller (alger som utför primärproduktion) kommer stor del av energibehovet (läs socker) från fotosyntesen. Fotosyntesen behöver oorganiskt kol. De flesta zooxantheller kan ta detta från HCO3/CO3 i vattnet men när det sedan skall omvandlas till nödvändigt CO2 inne i cellen så krävs än en gång energi - energi som måste tas från energiproduktionen internt i organismen (läs fotosyntesen). Fri CO2 (i vattnet) har dock den egenskapen att det diffunderar in i cellen och behöver ingen extra energi för att bli tillgänglig för fotosyntesen. Mer av den av fotosyntesen skapade energin kan därför användas för kalkbildning. Organismen har kan alltså ha större energiresurser om fotosyntesen är driven  av löst CO2 i vattnet jämfört med om den är mer driven av vattnets innehåll av HCO3/CO3. 

 

Det här alltså min paradox Högre pH -> Kräver mindre energiinsats för kalkbildningen men innebär också en lägre energiöverskott av samma mängd "fotosyntes" jämför med ett lägre pH

 

Jag tror det finns en Sweet Spot någonstans där dessa två "krafter" är optimala gentemot varandra - och det pH tror jag är runt det vi har idag i världshaven - kanske till och med lite lägre - nån stans 8,05 - 8,15.

 

Det finns en del forskning som talar för detta bland annat publicerades ett arbete (som jag inte hittar nu) för några år sedan där forskarna fann att ett visst kalkbildande fytoplankton hade ökat sin biomassa under nuvarande pH jämfört med innan. Man hade förväntat sig tvärtom. Jag tror det kan vara olika för olika koraller och att inte kalkbildande koraller kan ha en större fördel av högre CO2-halt (läs lägre pH)

 

Eftersom vi talar om organismer som har infogat fotosyntes i sitt livssätt tror jag att vi måste titta på bägge sidorna av myntet.

 

 

MVH Lasse

Jag tror att ditt resonemang kanske kan  stämma  hos djur som inte bildar så mkt kalk, men jag tror inte det blir så i första taget för sps koraller, som väl är ytterligheten på djur där kalkdelen är en mkt stor del av djuret. Där tror jag att tillväxten stiger med ökat ph en bra bit över den sweetspot du funderar över. Det finns kanske en sweetspot i enlighet med ditt resonemang (som jag förstår), men jag tror den för sps isåfall är mkt högre än 8.05-8.15.  Jag såg det så otroligt tydligt i mitt kar, så fort jag höjde ph över 8.15, (divesorb) så satte tillväxten fart något enormt. Skälet att jag tror sweetspot ligger högre, är att dels är ju pH och kalkbildningen nästan  "taklös"(upp till en viss nivå såklart), samt exponentiell, så den ökar ju logaritmiskt, samt i alla fall den spontanta kalkbildningen favoriseras väl minst ända upp till ph 10 i alla fall. Vidare så tänker jag så här; CO2 är så otroligt lågt redan från början, ja redan vid ph under 8, så har vi ju fortfarande väldigt lite CO2 i vattnet,  så oavsett situation så kommer nog korallen till största delen alltid jobba med att konverterar HCO3 till CO2 oavsett pH. .Det är det den har "lärt sig" pgr av den generella CO2 bristen, samt den generösa tillgången på HCO3. Visst tar det energi, men min poäng är att korallen redan vid subnormala pH värden, fortfarande kör mest på HCO3, då CO2 är en bristvara redan där. Så det blir procentuellt sett inte så stor skillnad för korallen om användarkvoten CO2/HCO3 ändras från 5/80 till 2/83(siffrorna är påhittade, bara för att exemplifiera modellen). 

 Därför tror jag att en pH höjning har nettomässigt sett mkt mer en positiv än negativ effekt på kalkbildningen minst upp till fysiologiska pH nivåer (ja alltså upp till i alla fall 8.3,) dvs i ett kar kommer vi inte märka av den effekt du funderar över. Så tror jag, men det är även hos mig bara ett resonemang som jag inte vet om det stämmer, men jag tycker det känns mer logiskt. Kanske finns det en sweetspot, men isåfall tror jag den är högre än vad du tror.

 

jag skrev" tror" 5 ggr...haha:-)

 

Mvh

 

Jonas