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Was ist der Stickstoffkreislauf im Aquarium?
Im Aquarium entstehen laufend organische Abfälle: Nicht gefressenes Futter, abgestorbene Pflanzenteile, Kot der Fische, Garnelen, Aquarien Schnecken und anderen Wirbellosen und hin und wieder auch ein totes Tier tragen dazu bei, dass verschiedene Eiweißverbindungen ihren Weg ins Wasser des Aquariums finden.
Im Zuge des Stickstoffkreislaufs werden diese Proteine nach und nach abgebaut und von Bakterien verstoffwechselt. Dadurch stehen die Bausteine dieser Eiweißverbindungen den Aquarien Pflanzen als Nährstoffe zur Verfügung. Für den Ablauf des Stoffabbaues und Umbaus brauchen die Reinigungsbakterien Sauerstoff.
Eine gute Möglichkeit, deinem Aquascape diese wichtigen Reinigungsbakterien zuzugeben, ist NatureHolic Bacter Liquid.
Die Aufgabe der Filterbakterien
Beim Abbau der organischen Eiweißverbindungen und den daraus entstehenden anorganischen Verbindungen spielen die Filterbakterien oder Reinigungsbakterien im Aquarium eine ganz entscheidende Rolle: Sie bauen diese unerwünschten Stickstoff haltigen Reste ab und bauen sie um in Stoffe, die die Aquarienpflanzen als Nährstoffe verwenden können.
Eigentlich handelt es sich bei den Filterbakterien nicht um rein wassergebundene Bakterien, sondern um Bakterien, die im Erdboden vorkommen und die unter Wasser ebenfalls überleben können, solange ihnen genügend Sauerstoff zur Verfügung steht.
Sitzen Filterbakterien wirklich nur im Filter?
Diese Frage kann man mit einem ganz klaren Nein beantworten. Filterbakterien heißen zwar Filterbakterien, sitzen aber keineswegs nur im Aquarium Filter, sondern in den Biofilmen, die im Aquarium alle Oberflächen in einer dünnen glitschigen Schicht überziehen. In filterlosen Aquarien funktioniert daher der Stickstoffkreislauf exakt wie in gefilterten Becken - und auch in Gartenteichen, Miniteichen, Flüssen, Bächen, Seen und allen anderen natürlichen Gewässern.
Welche Bedeutung hat der Stickstoffkreislauf speziell fürs Aquascaping?
In einem Aquascape haben wir in der Regel besonders viele Pflanzen, die gerne auch etwas anspruchsvoller hinsichtlich der Nährstoffversorgung sind - und meist eher wenige Fische oder Garnelen und Schnecken. Aquascapes sind in der Regel nicht überbesetzt.
Dennoch sind organische Abfälle und Teile ihrer Abbauprodukte natürlich auch für einen geringen Fischbesatz (und sogar für die Aquarienpflanzen) teilweise ziemlich giftig; ein funktionierender Stickstoffkreislauf versorgt nicht nur die Pflanzen mit wichtigen Nährstoffen, sondern schützt auch die Pflanzen, Fische und Garnelen im Aquascape vor den Auswirkungen von Schadstoffen.
Ein reibungslos ablaufender Stickstoffkreislauf zeigt uns, dass die Aquarienbiologie im Gleichgewicht arbeitet und dass das Biotop im Aquascape gesund funktioniert.
Bei einer starken Bepflanzung oder besonders nährstoffbedürftigen Aquarienpflanzen im Aquascape solltest du dich allerdings nicht darauf verlassen, dass die Filterbakterien genügend pflanzenverfügbaren Stickstoff für deine Wasserpflanzen produzieren; häufig reicht die Stickstoffproduktion in einem wenig stark besetzten Aquascape mit hungrigen Pflanzen nicht aus.
Du solltest daher ab und an den Stickstoffgehalt des Aquarienwassers in deinem Aquascape messen und gegebenenfalls mit einem guten Pflanzendünger für Aquarienpflanzen nachdüngen. Von NatureHolic bieten wir dir mit den N Booster einen speziellen Stickstoffdünger, mit dem du bei Bedarf deine Pflanzen ganz gezielt "zufüttern" kannst.
Die Stufen des Stickstoffkreislaufs im Aquarium
Der Stickstoffkreislauf im Aquarium läuft in verschiedenen Stufen ab, bei denen unterschiedliche Filterbakterien Arten beteiligt sind. Dabei werden organische Abfälle umgewandelt und in anorganische Verbindungen zerlegt, die dann wiederum teilweise von den Pflanzen gut aufgenommen werden können und ihnen den wichtigen Nährstoff Stickstoff zur Verfügung stellen.
Ammonium und Ammoniak / NH3 und NH4
In der ersten Stufe des Stickstoffkreislaufs entsteht Ammonium mit der chemischen Formel NH4. Steigt der pH-Wert über 7,5, wird das Aquarien Wasser also alkalisch, wandelt sich ein Teil des an sich für Fische und Garnelen harmlosen Ammoniums in giftiges Ammoniak (NH3) um. Je höher der pH-Wert, desto mehr Ammonium wird in giftiges Ammoniak umgewandelt.
Ammonium wird als Stickstofflieferant von den Pflanzen im Aquarium gerne aufgenommen. Ammoniak dagegen ist nicht nur für Aquarienfische und Süßwasser Wirbellose, sondern auch für Aquarienpflanzen giftig. In einem gut laufenden Aquarium sind Ammonium und Ammoniak mit herkömmlichen Wassertests für die Aquaristik nicht nachweisbar, weil sie im Zuge des Stickstoffkreislaufs direkt weiter verstoffwechselt werden.
Was tun, wenn Ammonium im Aquarienwasser nachweisbar ist?
Wenn Ammonium im Wasser deines Aquariums nachweisbar ist, solltest du zuallererst den pH-Wert überprüfen. Ist das Wasser leicht sauer und liegt der pH unter 7,5, passiert überhaupt nichts. Ammonium an sich ist für die Tiere und Pflanzen im Aquarium nicht giftig.
Du solltest allerdings unter allen Umständen versuchen zu vermeiden, dass der pH Wert über 7,5 steigt. Bei einem hohen pH Wert entsteht hoch giftiges Ammoniak. Hier helfen zeitnah durchgeführte große Wasserwechsel.
Um den Ammoniumgehalt des Aquarienwassers dauerhaft zu senken, solltest du dein Aquarium mit Bacter Liquid Filterbakterien animpfen, die den Stickstoffkreislauf in Schwung bringen können.
Nitrit / NO2
Der größte Teil des Ammoniums, das im Aquarium entsteht, wird nicht von den Aquarienpflanzen aufgenommen, sondern es wird von Nitritbakterien / Nitrifizierern zu Nitrit (NO2) verstoffwechselt.
Die Bakterien, die im Aquariumwasser Ammonium abbauen, gehören zu den Bakteriengattungen Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospir, Nitrosolobus und Nitrosovibrio.
Nitrit ist für Aquarienfische hoch giftig; es bindet sich an ihre roten Blutkörperchen und verhindert dadurch, dass die Fische Sauerstoff aus dem Aquarienwasser aufnehmen können. Im schlimmsten Fall können die Fische dadurch sogar ersticken! Du erkennst ein Nitritproblem im Aquarium daran, dass die Fische japsend an der Wasseroberfläche stehen und sichtlich schneller atmen. Häufig sind auch die Kiemen stärker gerötet als normalerweise.
Was tun, wenn Nitrit im Aquarienwasser nachweisbar ist?
Als Sofortmaßnahme bei einem erhöhten Nitritwert musst du größere Mengen Wasser wechseln und täglich den Nitritwert kontrollieren - und dann gegebenenfalls wieder Wasser wechseln.
Die Zugabe von 1 g Kochsalz (Natriumchlorid) je 10 Liter Aquarienwasser als weitere Sofortmaßnahme reduziert die Aufnahme von Nitrit durch das Kiemengewebe der Fische, weil es vereinfacht gesagt die Chloridkanäle blockiert, durch die Nitrit in den Fisch eindringen kann.
Auf lange Sicht hilft auch hier, den Stickstoffkreislauf im Aquarium durch die Zugabe von Filterbakterien in Schwung zu bringen und dafür zu sorgen, dass Nitrit aus dem Aquarienwasser auf natürliche Weise abgebaut wird. Auch in unserer eigenen Aquarienanlage kommt Bacter Liquid zum Einsatz!
Nitrat / NO3
Weiter geht der Stickstoffkreislauf mit der Umwandlung von Nitrit zu Nitrat (NO3). Das erledigen die Nitrit abbauenden Nitratbakterien der Gattungen Nitrobacter, Nitrospira, Nitrospina und Nitrococcus.
Während Nitrat für die Fische ungiftig ist, kann NO3 bei Garnelen in höheren Konzentrationen zu Häutungsproblemen. Vor allem Garnelen aus sehr sauberen Biotopen wie Bienengarnelen oder Tigergarnelen und andere Caridina Arten vertragen nur rund 20 bis 25 mg/l Nitrat; Neocaridina dagegen können etwa 40 bis 50 mg/l Nitrat ab, ehe es zu Häutungsschwierigkeiten durch Nitrat kommt.
Als Pflanzennährstoff wird Nitrat sehr gerne von den Aquarienpflanzen aufgenommen und als Stickstoffquelle für das Pflanzenwachstum genutzt.
Was tun, wenn zu viel Nitrat im Aquarienwasser ist?
Zu viel Nitrat entfernst du durch einen großen Wasserwechsel; überhaupt sorgen regelmäßige Wasserwechsel im Aquarium dafür, dass sich keine Nährstoffspitzen bilden können. Nährstoffspitzen kommen nämlich den Algen zugute, und die wollen wir ja nicht fördern!
Auf lange Sicht senkst du den Nitratwert dauerhaft am idealsten durch eine möglichst gute Bepflanzung. Sind deine Aquarienpflanzen mit allen Nährstoffen, CO2 und ausreichend Licht versorgt, wachsen sie gut und ziehen das Nitrat aus dem Aquarienwasser.
Auch mit einem speziell aufgesetzten Filter kannst du Nitrat im Aquarium reduzieren. Das bringt uns zu unserem letzten Punkt im Stickstoffkreislauf, der sogenannten Denitrifikation.
Stickstoff / N
Bakterien der Gattungen Pseudomonas, Paracoccus oder Flavobacterium sind sogenannte fakultative Anaerobier. Steht ihnen kein Sauerstoff zur Verfügung, können sie für ihren Stoffwechsel den Sauerstoff aus dem Nitrat herausbrechen. Übrig bleibt gasförmiger Stickstoff, den du hin und wieder in Form von Gasblasen in deinem Aquarien Substrat sichten kannst.
Achtung: Auch Fäulnisgase können Gasblasen bilden. Wenn du im Substrat stocherst und Gasblasen aufsteigen, schnuppere vorsichtig über der Wasseroberfläche in deinem Aquarium: Fäulnisgase stinken ekelhaft, während gasförmiger Stickstoff geruchlos ist.
Um die Denitrifikation im Aquarium und den Abbau von überschüssigem Nitrat zu fördern, kannst du hier im Shop spezielle Filtermedien wie Microbe Lift de*nitrate oder JBL Micromec kaufen, die durch ihre besonders feinen Poren sauerstoffarme Verhältnisse im Filter deines Aquariums herstellen und dadurch die Denitrifikation fördern.
Der gasförmige Stickstoff, der in die Luft entweicht, wird von Bodenbakterien gebunden und steht dadurch den Landpflanzen als Nährstoff zur Verfügung. So schließt sich der Kreis - manche Landpflanzen landen früher oder später als Teil der Nahrungskette direkt oder über den Umweg über Tiere in Form von Futter wieder im Aquarienwasser, und der Stickstoffkreislauf geht von vorne los.
