Sie haben einen Fehler gefunden, wollen etwas ergänzen oder auch einen ganzen Artikel schreiben?

Einfach anmelden und etwas dazu beitragen, nur so profitieren alle davon!

Eisen

From Korallen Wiki - Arten, Haltung, Vermehrung, Zucht, DIY, Meerwasser
Jump to: navigation, search

Einleitung

Eisen (Fe) ist ein essentielles Spurenelement für fast alle Lebewesen, bei Tieren vor allem für die Blutbildung. In pflanzlichen (autotrophen) Organismen beeinflusst es die Photosynthese der Zooxanthellen, sowie die Bildung von Chlorophyll und Kohlenhydraten. Durch plötzliche Eisendüngung kann es zu einem Phytoplanktonausbruch kommen, sofern Nitrat und Phosphat verfügbar ist. Auch Cyanobakterien reagieren positiv darauf.

Eisen kommt im Meerwasser nicht rein (elementar) vor, da es viel zu schnell oxidiert oder organisch gebunden wird. Anorganisch kommt es als Eisen(II)-oxid (Fe3O4) und Eisen(III)-oxid (Fe2O3) vor, und ist in letzterer Form stark oxidiert und nicht mehr für Organismen verwertbar. Die Verfügbarkeit von Eisen(II) liegt bei nur wenigen Minuten [1].

Eisen fördert die grünliche Färbung von Korallen.

Im Detail

Eisen ist Bestandteil von Eisen-Schwefel-Komplexen (so genannte Eisen-Schwefel-Cluster) in vielen Enzymen, beispielsweise Nitrogenasen, Hydrogenasen oder den Komplexen der Atmungskette. Als dritte wichtige Klasse der Eisenenzyme sind die so genannten Nicht-Häm-Eisenenzyme zu nennen, beispielsweise die Methan-Monooxygenase, Ribonukleotid-Reduktase und das Hämerythrin. Diese Proteine nehmen in verschiedenen Organismen Aufgaben wahr: Sauerstoffaktivierung, Sauerstofftransport, Redoxreaktionen und Hydrolysen. Ebenso wichtig ist dreiwertiges Eisen als Zentralion im Enzym Katalase, das in den Peroxisomen der Zellen das im Stoffwechsel entstehende Zellgift Wasserstoffperoxid abbaut. Nickelmangel und Eisenmangel führen zu Stickstoffmangel (Nitratmangel).

Konzentration

Die Eisen-Konzentration variiert Lage und Tiefe, und wird an der Oberfläche durch Organismen verbraucht. Typische Oberflächenkonzentrationen liegen in der Größenordnung von 0,1 nM (0,0001 mg/l / 0,000006 ppm). Eisen(III) ist praktisch unlöslich in Seewasser bei 8,2 pH durch die Bildung von Eisenoxiden. Die Dosierung von ungebundenem Eisen in ein Aquarium kann leider dazu führen, das die Oxide sich einfach am Boden ansammeln und nicht für die Lebewesen frei verfügbar sind. Allerdings gibt es, sowohl in den Ozeanen und in Riffaquarien, unzählige Horden von organischen Molekülen, die Eisen sehr stark binden und somit als Biomasse verfügbar machen. Fast alle Probleme mit erhöhten Phosphatgehalten sind nicht auf das Phosphat selbst zurückzuführen, sondern darauf, dass Eisen mit Phosphat ausfällt (wie bei einem Phosphatadsorber). Ein Eisenmangel ist dabei also das primäre Problem, das durch einen erhöhten Phosphatgehalt hervorgerufen wird. Phosphatadsorber auf Eisenbasis geben Eisen an das Wasser ab, die Frage ist nur, ob es frei verfügbar ist[2]

Dosierung

Mögliche Auswirkungen

Eisen kann folgende Auswirkungen[3] haben:

  1. Zugabe
    1. Verstärktes Wachstum der Zooxanthellen können bunte Korallen bräunlich bis braun färben. Die Zugabe von Eisen fördert in erster Linie die grüne Farbausbildung. Eisen fördert bekanntlich das Wachstum und damit auch die Vermehrung von Algen. Genauso verhält sich dieses Element auf die Dichte der Zooxanthellen im Gewebe der SPS. Ein Nachdunkeln des Gewebes bei einer zu hohen Eisen-Konzentrationen ist damit wahrscheinlich.
    2. Es kann zu einem häufigerem Abwurf der Zooxanthellen kommen.
    3. Manche Korallen können langsamer wachsen.
    4. Es kann zu einer Zu- oder Abnahme von Cyanobakterien führen.
    5. Diatomeen können möglicherweise schneller wachsen.
    6. Wenn Mikroalgen zum Problem geworden sind, obwohl ein Algen-Refugium (mit Makroalgen) vorhanden ist, kann Eisendüngung helfen das Wachstum der Makroalgen massiv zu beschleunigen. Die Nahrungskonkurrenz wird über die Zeit dazu führen, das die Mikroalgen weniger werden bzw. auch fast völlig verschwinden.
    7. Es kann zum Ausbruch zahlreicher Algen kommen. Es gibt Berichte, wonach Eisen der limitierende Faktor für Algenwachstum ist![4]
  2. Mangel
    1. Wenn es zu einer Abnahme der Zooxanthellen kommt, dann können die Farben der Korallen aufhellen.

Natürliche Indikatoren

Bei natürliche Indikatoren gilt, dass nur Veränderungen als Kriterium genommen werden können; ein Blick auf den derzeitigen Zustand allein reicht nicht aus.

  • Hydnophora excesea
Nährstoffgehalt und Eisenwert stimmen: Polypen voll geöffnet
Eisenmangel: Polypen geschlossen (bei Nährstofflimitierung und Eisenmangel)
  • Acropora tumida
Eisenwert stimmt: Intensive Grünfärbung
Eisenmangel: hell-gelbgrün
  • Acroporen
Mangel: rot wird rosablass / grün wird gelblich

Eisen entfernen

Wenn trotz niedrigem Nährstoffangebot übermäßiges Algenwachstum anhält, dann kann die Ursache Eisen sein. Aktivkohle kann dem Wasser Eisen entziehen. Aber auch Abschäumer entziehen dem Wasser große Mengen an Eisen, sodass eine stärkere Abschäumung ein Versuch wert sein kann.

Eisen zugeben

Eisen kann auf vielerlei Arten in das Aquarium zugeführt werden: Futter, als "Verunreinigung von (Balling-) Salzen und Phytoplankton. Neben den unten aufgeführten Stammlösungen entsteht organisch verfügbares Eisen direkt im Aquarium aus dem Abbau von Biomasse (z.B. abgestorbene Algen) welches auch in Lösung gehen kann. Darüber hinaus ist lebendes Phytoplankton eine gute Eisenquelle.

Stammlösungen

Es gibt reichlich Fertigprodukte, aber es ist auch möglich eine Stammlösung selbst herzustellen.

  • Diese Stammlösung gilt als Optimum[5], die Zutaten sind allerdings nicht einfach zu erhalten. Der Trick ist die Bindung des Eisens durch die Zutat Sodium Citrate Dihydrat, um das Eisen längerfristig verfügbar zu machen.
    • 2,5 g Sodium Citrate Dihydrat (C6H5O7Na3), CAS 6132-04-3 in 1000 ml Reinstwasser lösen.
    • 1,25 g Eisen(II)-sulfat (FeSO4) (enthält 36,7624 % Eisenmasse) zumischen.
    • tägliche Dosierung 0,4 – 1,2 ml/ 100 Liter Netto-Beckenvolumen (bei 0,4 ml werden 1,84 Nanogramm Eisen zugeführt).
  • Diese Stammlösung ist weniger stabil
    • Eisen(II)sulfat-Heptahydrat
    • 4 gr Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat (FeSO4 × 7 H2O) in 1 Liter Osmosewasser
  • Tabletten mit Eisengluconat Dosierung sind einfach herzustellen, können aber bakteriell kontaminiert werden
    • FERRUM VERLA Eisen II-gluconat Dragees (von Verla-Pharm Arzneimittel), PZN: 3481431
    • Eine Tablette enthält 35 mg Eisen (II)
    • Eine Tablette in 1000 ml Reinstwasser auflösen (dauert fast einen Tag)
    • Eine Empfehlung ist 2 – 7 ml pro 100 Liter Wasservolumen täglich zu dosieren [6]
    • Es kann bei länger Standzeit der Stammlösung zu einer bakteriellen Kontamination kommen, deshalb sauber arbeiten und die Stammlösung alle 2 Wochen überprüfen oder wechseln.

fertige Zusätze

Fertige Eisenpräparate aus der Süßwasseraquaristik enthalten manchmal frei verfügbares Eisen, also nicht organisch gebundenes wie z.B. mit Sodium Citrate Dihydrat. Die Wirkung in Meerwasser mit deutlich höherem pH geht dann gegen Null.

Messung

Aufgrund der extrem niedrigen Konzentration ist es mit günstigen Tests ausgeschlossen vernünftige Messwerte zu erhalten. Sogar bei tausendfacher Überdosierung würde man noch immer keinen Messwert erhalten! Das führt zu der Schlussfolgerung, dass wenn ein Messwert zustande kommt man bereits viel zu viel Eisen hat. Eine Übersicht über die am Markt vorhandenen Wassertests finden sie hier.

Einzelnachweise

Weblinks