Bio01

Aquaristik: Die Grundlagen verstehen

3. BIOLOGISCHE ASPEKTE I

a. Mikro-Biologie
Mikroben
Stickstoff
Naturalisieren

Mikroben

Natürliches Wasser ist nicht tot,

in jedem Wassertropfen tummeln sich viele höchst lebendige Mikro-Organismen, "Mikroben", die sich gegenseitig, über die Artgrenzen hinweg, beeinflussen. Ein Aquarium als Mikro-Ausschnitt der weitläufigen Natur funktioniert nur, wenn das mikrobielle Gleichgewicht gegeben ist. Mikroben sind zentrale Elemente des Ökosystems sie verstoffwechseln Schadstoffe und Schädlinge.

Die allermeisten Probleme im Süßwasser-Aquarium,
Krankheiten - Schmarotzer - Algenblüte - Wassertrübung
sind zurückzuführen auf massive
Störungen des
physikalisch-chemisch-biologischen Öko-Systems
und sie verschwinden, wenn das Systemgleichgewicht wiederhergestellt wird.

Den wichtigsten, am wenigsten bekannten, am schwierigsten zu nutzenden Schlüssel bildet das Mikrobiom. Keineswegs ist es ausreichend, die chemische Mineralstruktur zu beobachten, wenn dies auch am einfachsten ist. Allerdings werden die Schwierigkeiten, Spurenelemente richtig zu strukturieren, weit übertroffen von denen, das System der Mikroorganismen zu beurteilen und zu optimieren. Glücklicherweise regeln sich die Mikrobiome auch bei unspezifischer Unterstützung hinlänglich von selbst.

Die wichtigsten Mikroben sind

Bakterien - Viren - Pilze
sowie Algen und Algensporen

Eine nähere Differenzierung ist hier überhaupt nicht notwendig. Es genügt, das Mikrobiom, den Lebensraum der Mikroben, in der Gesamtheit zu betrachten. Die Lebensformen der Mikroben, ihre Stoffwechsel, ihr Zusammenwirken sind extrem vielfältig, und ohne sie ist höheres Leben, wie wir es sofort erkennen können, gar nicht möglich. Ohne Mikroben keine Verdauung, kein natürlicher Stoffwechsel, keine Immunität gegen Störungen. Manche Mikroben bewirken Störungen im lebenden Organismus ("Krankheiten"), aber das sind nur sehr wenige gegenüber der Unzahl, die auf Oberflächen, in Wasser und Luft, aber auch in und nicht nur auf den Körpern von Pflanzen und Tieren leben, sich vermehren und das System "Lebewesen" erhalten. Wegen ihrer Vielfalt, Vielzahl, Kleinheit ist eine aquaristisch sinnvolle Wasseranalyse ohne Laborgerät nicht möglich. Wenngleich weniger auf das Wasser bezogen, findet sich hier eine praktische und

gut verständliche Einführung in diese Mikrowelt:

Nicht abhalten lassen vom Titel!

Einige wichtige Gemeinsamkeiten:

1. Eine Analyse nach Art und Menge ist schwierig
2. Mikroben bilden artübergreifende Kolonien ("Teppiche")
3. Die Beeinflussung erfolgt ebenfalls über die Arten und Formen hinweg
4. Die Wirkung einer Kolonie hängt ab von Artenstruktur und -priorität
5. Je vielfältiger die Mikrobiome, desto natürlicher der Lebensraum

Der Stickstoff-Kreislauf

wird zwar als chemischer Vorgang beschrieben, es handelt sich aber in Wirklichkeit um biologische Prozesse, bei denen Mikroben in ihrem Stoffwechsel die chemischen Umsetzungen durchführen.

Ohne diese spezifischen Organismen
in ihrer spezifischen Umgebung
gibt es keine Umwandlungen!

Notwendig beteiligt sind verschiedenartige Mikro-Organismen - und zwar solche, welche leben

im aeroben Umfeld, also im Sauerstoff-Überschuss
im anaeroben Umfeld, also im Sauerstoff-Mangel

Aerobe Bakterien

oxidieren Ammonium/Ammoniak zu Nitrit

(NH4+) + 2*O2 + 2*e- = NO2- + 2*H2O
2*NH3 + 4*O2 + 2*e- = 2*NO2- + 3*H2O + O1

oxidieren Nitrit NO2- zu Nitrat NO3-

2*NO2- + O2 = 2*NO3-

Anaerobe Bakterien

zersetzen Urea N2H4CO zu Ammonium NH4+ (pH<7) und Ammoniak NH3 (pH>7)

N2H4CO + H2O + p+ = 2*NH4+ + HCO3-
N2H4CO + H2O = 2*NH3 + HCO3- + p+

verarbeiten Nitrat NO3- und Nitrit NO2- zu den molekularen Gasen Stick- und Sauerstoff

2*NO3- = N2 + 3*O2
2*NO2- = N2 + 2*O2

Für eine sichere Beherrschung des Stickstoff-Systems, für eine sichere Vermeidung von Nitrit- und Ammoniak-Vergiftungen müssen sowohl
aerobe (sauerstoffreiche) als auch anaerobe (sauerstoffarme)
Mikrobiome aktiv sein.

Mikroben existieren überall und schwirren auch durch die Luft; stehengebliebenes Wasser reichert sich schnell mit Bakterien an - darauf beruht die Notwendigkeit, neu eingerichtete Aquarien vor dem Fischbesatz erst einmal "einzufahren", denn es müssen sich erst jene Bakterien ansiedeln und vermehren (deshalb schon so füttern, als wären die vorgesehenen Fische bereits eingesetzt!), die obige Vergiftungen verhindern. Sicherer ist es, geeignete Bakterienstämme gezielt einzusetzen:

Für den aeroben Bereich, wo zu Nitrat NO3 oxidiert werden soll:

Bakterien der Gattungen Nitrosomas (NH3 > NO2) plus Nitrobacter (NO2 > NO3)

Für den anaeroben Bereich, wo zu Stickstoff N2 reduziert werden soll:

Bakterien der Gattung Thiobacillus (NO2 > N2)
Darüber hinaus leben in natürlichen Gewässern viele weitere Bakterien, welche zur Gesundheit und zur Gesundung des Aquariums unerlässlich sind:

Wer seinen häuslichen Joghurt selbst herstellt, erlebt an Geschmack und Kontingenz,

- wie das Endprodukt abhängt von der

Vielzahl der eingesetzten Stämme

- wie sich die Kolonien verändern in der

Abfolge der Generationen

Analoges geschieht in den Mikrobiomen des Aquariums. Ganze Kolonien verändern sich in Zusammensetzung und Wirkung, ganze Stämme verschwinden oder werden überdeckt, so dass es sinnvoll ist und äußerst hilfreich, die Biome regelmäßig zu ergänzen. Hier ein Beispiel für brauchbare Produkte:

Obwohl die Anhänger der HIGA-Theorie sich gerne in die Grenzbereiche zur Esoterik begeben und ihre Erfahrungsberichte manchmal ins Unerklärbare und Nicht-Nachvollziehbare entgleiten, kann die regelmäßie Zugabe von

EM = Effektive Mikroorganismen

in der Aquaristik ebenfalls hilfreich sein. Dabei handelt es sich in geeigneter Nährlösung um

Milchsäure-Bakterien
Photosynthese-Bakterien
Hefen

Da die zugrundeliegende Hypothese nicht nachgewiesen - und kaum nachweisbar - ist, soll sie hier nicht besprochen werden, sondern anf den Wikipedia-Link wird verwiesen. Wenn auch die ursprüngliche Zielsetzung eine andere war und einige Versprechungen sehr fragwürdig sind, haben sich auch in der Gewässersanierung unbestreitbare Erfolge eingestellt.

Um den hinzugefügten Mikroben eine bessere Ansiedlung zu ermöglichen, ist es äußerst sinnvoll, die
Bakterien in einer Zeolith-Lösung
dem Wasser zuzuführen!