Nitrogenkretsløpet i akvarier

I de naturlige økosystemhabitatene til de vanligste tropiske fiskene er tilstedeværelsen av giftige nivåer av nitrogenholdige forbindelser relativt sjelden. I et akvariemiljø er det imidlertid ofte overfôring og overbefolkning i et lite, innesluttet rom. Disse fullstendig lukkede miljøene bidrar til nitrogenforurensning som kan gjøre akvariefisken syk eller til og med drepe. Her er en oversikt over de grunnleggende forbindelsene og prosessene som utgjør nitrogenkretsløpet.

Nitrogen syklus

Den naturlige nitrogensyklusen er en fullsyklus der nitrogen går fra luft til plante til dyr til bakterier og tilbake til luft; et slikt system trenger ingen menneskelig innblanding. I et akvarium er nitrogenprosessen imidlertid mindre en syklus og mer en biokjemisk kaskade som involverer kontinuerlig kjemisk nedbrytning av nitrogenholdige forbindelser fra ammoniakk til nitritt til nitrat. De endelige nitratene tas deretter opp av akvarieplanter eller fjernes fra vannet på andre måter.

Denne kaskaden beskriver hvordan naturlig avfall i vannet blir behandlet i naturlige økosystemer. Og selv i et lukket akvarium må denne kaskaden etableres og fostres av hobbyisten. Ammoniakk, nitritt og nitrat er de viktigste biologiske giftstoffene som forekommer i et akvarium, så nitrogen "syklusen" må fungere effektivt for å konvertere og fjerne alle disse avfallsbiproduktene.

I et levende akvarium etableres denne kaskaden over tid. Det tar vanligvis opptil tre måneder før et nytt akvarium har fullstendig omdannet avfallet til nitrat. Metoden med å lagre det nye akvariet sakte over tid med yngre, mindre fisk er ment å gi de nitrogenkonverterende bakteriene tid til å vokse, for å holde tritt med den gradvise økningen av avfallsstoffer.

Ammoniakk

Fiskurea og proteiner blir umiddelbart omdannet av bakterier (trinn 1) til ammoniakk. Under normale forhold er ammoniakk en fargeløs, skarp gass som er svært giftig. Når ammoniakk blir for høyt, er det fordi det er for mange fisker i akvariet, eller at fiskene mates mer enn de trenger for sunn overlevelse. Men i et akvarium som holdes i balanse, vil bakterier som kalles "nitrogenfikserende bakterier" spise (oksidere) denne ammoniakken (trinn 2), og endre den til nitritt (nit-RITE).

Nitritt

Nitritt er de vanligste mordere av akvariefisk, så de er forbindelsene vi må beskytte oss mot i nitrogensyklusen. Nitritt oppstår i akvariet gjennom delvis oksidasjon av ammoniumioner. Nitritt-elskende bakterier omdanner deretter nitrittet til nitrat (nit-RATE) (trinn 3), og gjør det for det meste ufarlig.

Det enkleste første trinnet for å forhindre oppbygging av nitritt er å mate sparsomt, og sørge for at det ikke er for mange dyr i tanken. For det andre, utfør et delvis vannskifte regelmessig (ikke over 20% av det totale volumet) med godt eldet vann, ikke vann fra springen.

For det tredje, sørg for at det ikke er for mange totalt levende dyr i akvariet. Mange som er nye i akvariehobbyen glemmer at selv om steinbit, algespisere og snegler er "renere fisk", produserer hver av dem fortsatt avfall og øker den totale nitrittmengden.

Nitrat

Nitrater er sluttproduktet av oksidasjon av nitrogenforbindelser. I akvariet produseres nitrater hovedsakelig gjennom nedbrytning av animalsk protein og ammoniumforbindelser. Eksempler er urin, ekskrementer, matvarer og rester av død fisk, snegler og planteblader.

De fleste tropiske ferskvannsfisker og andre akvarieinnbyggere er svært tolerante for selv store mengder nitrater. Forholdsregler mot for høy opphopning av nitrater inkluderer imidlertid sparsom fôring og kun å ha en liten dyrebestand.

Planter

Fordi de aktivt bruker nitrogen, kan vannplanter redusere nivåene av nitrat i et godt tilpasset akvarium også. I et naturlig økosystem fjerner og bruker plantene nitrater. I et uplantet tanksystem må tankeieren gjøre fjerningen på dette siste stadiet av kaskaden.