Czy napowietrzanie akwarium jest konieczne?

Wiele osób stosuje w swoich akwariach napowietrzanie za pomocą pompki i kamienia rozpylającego powietrze nie zastanawiając się, czy jest to rzeczywiście konieczne.

Napowietrzanie zwykle stosowane jest aby zapewnić odpowiednią ilość tlenu dla ryb. Tlen dostaje się do akwarium poprzez dyfuzję na styku wody i powietrza. Jest to proces dość powolny (tlen słabo się rozpuszcza w wodzie). Maksymalne stężenie tlenu w akwarium to około 8ppm (mg/l). Rozpuszczanie tlenu jest więc wspomagane przez rozpylanie powietrza w akwarium. Równie skutecznym sposobem na rozpuszczenie tlenu jest wymuszenie ruchu tafli wody i niedopuszczanie aby na powierzchni tworzył się kożuch bakteryjny.

W normalnych warunkach, gdy w akwarium znajduje się pewna ilość dobrze rosnących roślin, napowietrzanie nie jest konieczne, gdyż rośliny produkują wystarczającą ilość tlenu. Jeżeli jednak rośliny nie rosną, tylko zaczynają gnić, to zużywane do tego są spore ilości tlenu. W takim przypadku napowietrzanie akwarium może okazać się konieczne. Gdy nie ma w akwarium rozkładającej się materii, to napowietrzanie nie jest konieczne. Wystarczy spojrzeć na akwaria z rybami w sklepie. Jest wiele akwariów gdzie ryby są strasznie stłoczone a napowietrzanie nie ma, tylko filtr poruszający powierzchnią wody.

Napowietrzanie powoduje też, że normuje się w wodzie ilość dwutlenku węgla (na poziomie około 4ppm). W słabo oświetlonych akwariach (do 0,3W/l) taka ilość CO2 powinna wystarczyć do prawidłowego wzrostu mniej wymagających roślin.

Innym aspektem jest efekt wizualny. Wiele osób nie znosi widoku napowietrzacza w akwarium (w tym ja), ale istnieje też duża grupa, dla której stanowi to atrakcję.

Stężenie CO2

Często można spotkać się ze stwierdzeniem, że dwutlenek węgla dostępny jest dla roślin wynurzonych w "nieograniczonych" ilościach. Co to właściwie znaczy?

Dwutlenek węgla znajduje się w atmosferze w niewielkiej ilości. Stanowi około 0,0385% składu chemicznego atmosfery. Prawda, że wydaje się to ilością naprawdę pomijalną? W przeliczaniu na ppm objętościowe (ppm - parts per milion) daje to około 385ppm. Jeżeli porównamy to 3-4ppm dwutlenku węgla naturalnie rozpuszczonego w wodzie, to widać, że różnica jest zasadnicza. Dodatkowo ruch powietrza dostarcza ciągle nowych porcji dwutlenku węgla. CO2 w powietrzu można w zasadzie traktować jako niewyczerpywalny zasób. Gdy rośliny zużywają szybko CO2 z wody, to potrzeba dosyć dużo czasu aby poziom nasycenia wody się odbudował. Gaz jest dostarczany do wody przez dyfuzję, co nie jest zbyt wydajne. Dodatkowo wymiana gazowa może być utrudniona np. przez błonę bakteryjną na powierzchni wody.

Gdy porównamy ilość CO2 dostarczanego do akwarium (15-40ppm) z ilością dostępną w atmosferze (385ppm), to można dojść do wniosku, że to i tak ilość głodowa dla roślin. Na pewno taka ilość CO2 nie jest szkodliwa dla roślin (jeżeli chodzi o sam gaz). Dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie obniża jednak Ph (część gazu tworzy słaby kwas), więc za duża ilość może spowodować uszkodzenia roślin.

Podawanie większej ilości gazu też nie jest możliwe ze względu na ryby. Maksymalne nasycenie tlenem w akwarium (dla temperatury około 24 C) to około 8ppm. Dwutlenek węgla konkuruje z tlenem o przyłączenie do hemoglobiny w krwi i duże stężenie CO2 upośledza natlenianie organizmu (na szczęście proces da się odwrócić zmniejszając stężenie CO2 w wodzie).

Dozowanie CO2 do akwarium poprawia wzrost roślin, mimo tego, że w porównaniu z powietrzem nie jest to jakaś strasznie duża ilość. Rośliny wodne prawdopodobnie są lepiej przystosowane do pobierania CO2 i dzięki temu taki poziom jest dla nich wystarczający.

Dozowanie CO2 do akwarium

Akwaria w których chcemy hodować ciekawsze (i bardziej wymagające) gatunki roślin wymaga stosowania dodatku dwutlenku węgla. Związek ten wykorzystywany jest przez rośliny w czasie fotosyntezy. Produktem ubocznym jest tlen wydzielany do wody. Wynika z tego, że dwutlenek węgla służy roślinom jako źródło węgla (którego jest około 45% w suchej masie rośliny). Węgiel jest z tego powodu nazywany czasem super-makro (makroelement potrzebny w super dużych ilościach). Produkowany przez rośliny tlen zapewnia doskonałe warunki dla ryb, nie jest potrzebne żadne dodatkowe natlenianie wody.

Dostarczanie CO2 do akwarium

Naturalne stężenie CO2 w akwarium wynosi około 3-4 ppm (mg/l) i jest ono prawidłowe, jeżeli akwarium jest oświetlone niewielkim światłem (około 0,3 W/l). Stężenie takie będzie się utrzymywało jeżeli zapewnimy ruch tafli wody (napowietrzanie nie jest konieczne).

Wyższe stężenia można uzyskać dostarczając do akwarium CO2 z dodatkowego źródła. Najpopularniejszym z nich jest butla ciśnieniowa z reduktorem i zaworkiem precyzyjnym. Zestaw taki pozwala na precyzyjne i równomierne podawanie gazu do akwarium. Typowa butla 1,5kg powinna wystarczyć do akwarium 100l na około 1-3 miesiące (w zależności od sposobu podawania i ruchu wody w akwarium).

Popularnym sposobem jest też budowa tzw. "bimbrowni", czyli pojemnika w którym odbywa się fermentacja alkoholowa i produkowany jest dwutlenek węgla. Ten sposób nie zapewnia jednak odpowiednio stabilnego poziomu podawania dwutlenku węgla.

Wymagany poziom CO2

Uznaje się, że optymalny poziom CO2 w akwarium to 30mg/l, nawet w przypadku bardzo intensywnego oświetlenia (około 1W/l). Utrzymanie takiego poziomu nie jest łatwe z kilku powodów. 

Po pierwsze gazy dążą do wyrównania ciśnień, więc CO2 będzie uciekał z wody do powietrza. Ruch powierzchni wody dodatkowo wspomaga ten proces, więc należy zadbać, żeby powierzchnia wody nie falowała zbyt mocno. Napowietrzacze są stanowczo niewskazane, ale konieczny jest ruch wody w akwarium, żeby woda z CO2 cały czas obmywała rośliny (odpowiednia cyrkulacja).

Po drugie woda w akwarium ma dosyć wysoką temperaturę, co obniża rozpuszczalność dwutlenku węgla.

Po trzecie rośliny w czasie fotosyntezy zużywają spore ilości CO2.

Pomiar poziomu rozpuszczonego CO2

Rozpuszczony w wodzie dwutlenek węgla obniża Ph, ponieważ powoduje powstanie słabego kwasu. Istnieje ścisły związek pomiędzy ilością CO2 i twardością węglanową wody (Kh):

CO2[mg/l]=3xKHx10^(7-pH)

 Na tej zależności opiera się pomiar ilości CO2 w akwarium. Znając twardość węglanową wody w akwarium i jej Ph można wyliczyć szacunkową ilość CO2 w wodzie. Wynik wyliczeń zawiera poniższa tabelka:

Żółty kolor oznacza stężenie szkodliwe lub śmiertelne dla ryb, zielony - optymalne warunki do uprawy roślin, niebieski - za mało CO2, czerwony - naturalny poziom CO2.

Wystarczy więc zmierzyć Kh i Ph i na podstawie tabelki odczytać zawartość CO2 w wodzie.

Stały pomiar CO2

Można ułatwić sobie życie i zamontować w akwarium urządzenie do stałego pomiaru ilości CO2. Miernik taki opiera się na tym, że w odpowiednio skonstruowanym pojemniczku znajduje się niewielka ilość wody z dodanym specjalnym barwnikiem reagującym na zmianę Ph. Woda w pojemniczku oddzielona jest od wody z akwarium za pomocą poduszki powietrznej (nie mieszają się). Gazy dążą do wyrównania ciśnienia poprzez dyfuzję, więc po jakimś czasie stężenie CO2 będzie w pojemniczku takie samo jak w wodzie akwariowej. Bezwładność odczytu dochodzi więc do 2-3 godzin.

Odczytu dokonuje się porównując kolor odczynnika w pojemniczku ze skalą barwną. Na przykład w teście firmy JBL wygląda on następująco:

Odczyt należy porównać z tabelką w zależności od twardości węglanowej użytej wody. Niestety woda z akwarium może zawierać inne związki, które mogą przekłamywać wynik twardości węglanowej (np. kwasy humusowe z korzeni i rozkładu materii organicznej). Dlatego najlepiej użyć wody destylowanej (lub z filtra odwróconej osmozy - RO) aby uzyskać wodę o znanej twardości węglanowej. Według mnie najlepiej użyć wody o twardości 10dKh (dziesięć stopni niemieckich twardości węglanowej). Dla takiej wody optymalne Ph to 7 (środkowy odczyt na skali barwnej), Ph 6,8 = 47,5 mg/l CO2, czyli za dużo, Ph 7,2 = 18,9 - trochę za mało.

Przygotowanie wody 10dKh

Wodę o odpowiedniej twardości można przygotować samodzielnie. Trzeba zaopatrzyć się w dokładną wagę (np. jubilerską, koszt 15-20 zł), sodę oczyszczoną (do nabycia w sklepach spożywczych) i wodę destylowaną (do kupienia na stacji benzynowej).

Odważamy 1,2 grama sody oczyszczonej i rozpuszczamy w 1 litrze wody destylowanej. Da nam to 1 litr wody o twardości węglanowej 40 dKh. Następnie bierzemy 250ml tej wody i 750ml wody destylowanej, co da nam 1 litr wody o twardości 10 dkH.

Jednorazowo do pojemniczka pomiarowego JBL wchodzi około 1,5 ml płynu i 2-3 krople barwnika pomiarowego. Przygotowany litr płynu starczy nam na ponad 600 uzupełnień (wodę należy zmieniać co tydzień), więc na około 12 lat.

Proserpinaca palustris (Pełzacz bagienny)

Ta bardzo atrakcyjna roślina nie ma dużych wymagań co do składu wody, ale wymaga dosyć silnego oświetlenia i dozowania dwutlenku węgla. W odpowiednich warunkach wybarwia się na czerwono, co stanowi ciekawy kontrast dla innych roślin.

Rośnie dosyć wolno, nie rozkrzewia się. Sporadycznie puszcza boczne pędy. W celu rozmnożenia można odciąć i posadzić górną część a dolną zostawić z nadzieją, że wypuści jeden lub dwa dodatkowe pędy.

Polecam tę roślinkę do akwariów z dwutlenkiem węgla, bo wygląda naprawdę ciekawie a nie rośnie szybko i jest łatwa w utrzymaniu.

Hygrophila polysperma (nadwódka wielonasienna)

To popularna i łatwa w uprawie roślina. Nie ma specjalnych wymagań i będzie rosła w zasadzie w każdych warunkach. Nie ma też dużych wymagań co do oświetlenia. W dobrych warunkach rośnie szybko.

Rozmnaża się wegetatywnie poprzez nowe pędy które wyrastają przy liściach, gdy roślina ma wystarczająco dużo światła i dobre warunki.

Polecana jako roślinka na start akwarium. Dobrze wygląda posadzona w kępie na drugim lub trzecim planie akwarium. Przy słabym świetle potrafi się "wyciągać" i wtedy nie wygląda zbyt atrakcyjnie.

Rotala rotundifolia

Rotala rotundifolia - inaczej rotala okrągłolistna lub rotala indica. Bardzo dekoracyjna roślina szczególnie, gdy jest sadzona w grupie. Przy niskich dawkach azotu (poniżej 10 ppm) wybarwia się na czerwono. Intensywne oświetlenie też pomaga  w uzyskaniu czerwonego koloru. Typowy łodygowiec, rośnie cały czas w górę. Można przycinać górną część pędu i ponownie sadzić, na pewno wypuści korzenie i będzie dalej rosła. Z części poniżej odcięcia najczęściej wypuszcza nowe pędy. W ten sposób łatwo ją rozkrzewić nawet z pojedynczej sadzonki.

U mnie ciężko reaguje na podanie chociaż trochę większej ilości mikro. Zamierają jej stożki wzrostu.

Na zdjęciu roślinki z mojego akwarium pod koniec dnia świetlnego, składają się przed nocą. Na roślinach widać pęcherzyki tlenu pochodzące z fotosyntezy (woda była podmieniania 4 dni temu).

Porównanie szkła akwariowego (float versus OptiWhite)

Dziś postanowiłem porównać modne ostatnio szkło OptiWhite i zwykłe szkło (tzw. float).

Na początek zdjęcie na którym widać o co tak naprawdę chodzi. Lewa strona to ujęcie białej kartki przez dwie szyby 6mm ze szkła typu float. Trzeba dodać, że to akwarium ma z 10 lat, więc aktualnie szkło może mieć lepsze parametry. Prawa strona to widok tej samej białej kartki przez dwie szyby 4mm szkła OptiWhite. Oba zdjęcia były robione z tymi samymi parametrami ekspozycji (niedoświetlenie). Zdjęcia wykonałem przed chwilą w moich akwariach (zdjęcia poniżej). Niedoświetlenie jest celowe i w rzeczywistości różnica nie jest aż tak wyraźna. Normalnie zdjęcie po prawej byłoby białe a po lewej lekko (ale wyraźnie) zielone.

Przyglądając się akwarium można nie zauważyć różnicy (czarne tło, zielone rośliny), ale gdy ma się takie akwaria obok siebie, to wyraźnie widać, że szkło jest inne. W małych akwariach o cienkich ściankach niewiele to zmienia, ale już w akwarium 300-400 litrów (gdzie grubość szyby to 10-12 mm) różnica jest naprawdę duża.

Czy warto zainwestować dodatkowe pieniądze (i to nie małe!) w akwarium ze szkła OptiWhite? Według mnie jeżeli ma to być akwarium dekoracyjne, to jak najbardziej. Raz zakupione akwarium może cieszyć nasze oczy przez 10-15 lat. Na pewno nie warto inwestować w szkło OptiWhite w przypadku zbiorników hodowlanych czy takich stawianych na krótko, ale jeżeli akwarium ma być ozdobą salonu, to chyba warto nawet poczekać dłużej, ale cieszyć się z naprawdę dekoracyjnego akwarium.

Co do ceny, to niestety trzeba mieć gruby portfel. Akwaria OptiWhite kosztują około 3-4 razy drożej niż akwaria z szyby float.