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Nährstofflimitierung

From Korallen Wiki - Arten, Haltung, Vermehrung, Zucht, DIY, Meerwasser
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Einleitung

Alle Korallen, Tiere und Bakterien brauchen Nährstoffe zum Leben. Gemäß dem Redfield-Verhältnis braucht es vor allem die Makronährstoffe Phosphor, Stickstoff und Kohlenstoff in verschiedenen Megenverhältnissen. Sobald ein Nährstoff nicht mehr vorhanden (s.g. Nullwerte / nicht mehr messbare Werte) ist, stellt dieser den limitierenden Faktor dar.

  • Stickstofflimitierung (Ammonium, Nitrat)
  • Phosphorlimitierung (Phosphat)
  • Kohlenstofflimitierung (meist in Form von CO2)

Üblicherweise spricht man von einer Nährstofflimitierung (Nährstoffmangel), wenn im Wasser kaum noch nachweisbar Phosphat (PO4) oder Nitrat (NO3) messbar sind.

Eine Kohlenstofflimitierung kommt vor, wenn der CO2-Eintrag von der Luft nicht ins Wasser nicht mehr ausreichend ist, um den Bedarf zu decken. Ein CO2-Mangel vor allem bei dem Betrieb von Algenrefugien im Rahmen der Photosynthese entstehen, wenn diese überdimentioniert sind. Fische sind echte CO2-Produzenten, doch mit steigendem Besatz steigt typisch auch die Gesamtbelastung an Nährstoffen.

Das Minimumgesetz von Justus von Liebig besagt, dass das Wachstum von Pflanzen durch die knappste Resource eingeschränkt wird. Wird ein Nährstoff hinzugegeben der bereits im Überfluss vorhanden ist, hat das keinen Einfluss das Wachstum.[1] Wird der Mangel beseitigt, erhöht sich das Wachstum unter verstärktem Verbrauch aller Nährstoffe.

Folgen

Korallen kommen mit sehr niedrigen Nitratwerten (NO3) besser zurecht als mit Nullwerten von Phosphat (PO4).

  • Stickstofflimitierungen sind charakteristischerweise für Korallen i.d.R. nicht tödlich, lediglich das Wachstum und das Polypenbild verschlechtert sich drastisch.
  • Phosphorlimitierungen sind fast immer tödlich und zeigen sich in akutem Korallenbleichen mit dann mit schnell absterbendem Korallengewebe. Das Absterben des Gewebes ähnelt einem langsamen Schwund, oft von der Basis der Korallenkolonie aus. Man vermutet, das die Koralle sich dabei selbst auffrist, um an Phosphor zu gelangen. Außerdem zeigen solche Korallen ein teilweise gutes Polypenbild, denn die Koralle versucht, möglichst viel partikulären Phosphor in Form von Plankton oder Staubfutter zu fangen, kann dabei aber schon völlig ausgeblichen sein. Es wird beobachtet, das eine höhere Alkalinität den Gewebeschwund fördert.

Scheibenanemonen sind ein guter Indikator dafür, ob genügend Nährstoffe vorhanden sind. Solange diese gut stehen, liegt vermutlich keine Nährstofflimitierung vor.

In der Natur nehmen Korallen viel Nahrung auf (z.B. Zooplankton), und können erst so in nährstoffarmen Umgebungen überleben und auch wachsen. Versuche in Aquarien bestätigen das - dazu einfach die Korallen mit deutlichen Anzeichen einer Nährstofflimitierung adequat füttern, und die Farben sowie die allgemeine Erscheinung kommen schnell wieder zurück.

Algen im Algenrefugium können unter solchen Umständen nicht wachsen und sogar stellenweise absterben. Dabei werden große Mengen an Nährstoffen wieder an das Wasser abgegeben und es kann zu einem kritischen Überangebot kommen. Nicht selten kommt es so zu einer Cyanoplage.

Nicht alle unerwünschten Algen verschwinden automatisch bei einer Nährstofflimitierung, gerade Fadenalgen und Bryopsis scheint das wenig auszumachen.

Bakterien können stark beeinträchtigt werden, das wiederum Folgen für die Nitrifikation und Denitrifikation haben kann.

Je nährstoffarmer ein Becken ist, desto empfindlicher ist es auch. Gerade bei kleinen Becken (ohne große Puffermöglichkeit) ist eine grenzwertige Haltung sehr kritisch.

Eine Dosierung von einem der beiden Stoffe, der allerdings nicht limitiert ist, ist kontraproduktiv und verschlimmert die Situation. Autotrophe Organismen orientieren sich bezüglich der Nährstoffaufnahme sehr oft an dem Nährstoff, der gut verfügbar ist. Je höher also z.B. Stickstoff (egal in welcher Form) dosiert wird, desto mehr wird ein solcher Organismus versuchen, diesen Stickstoff auch aufzunehmen. Dadurch wird ein in diesem Fall bestehender Phosphormangel umso schlimmer, je höher Stickstoff dosiert wird - oder natürlich umgekehrt.

Maßnahmen

Um einer Limitierung entgegenzuwirken, sollte ermal der limitierende Faktor zweifelsfrei bestimmt werden.

Es gibt zwei Möglichkeiten, um Nährstofflimitierungen zu beheben:[2]

  1. Der Gehalt des die Limitierung verursachenden Nährelements wird gesenkt. Wenn z.B. eine Stickstofflimitierung vorliegt, weil der Phosphatgehalt bei 0,75 mg/L liegt, dann kann man mit dem Einsatz von Phosphatadsorbern den Phosphatgehalt senken und damit die Limitierung aufheben.
  2. Der Gehalt des limitierenden Nährelements wird angehoben, z.B. anstelle Phosphat zu adsorbieren, kann man den Stickstoffgehalt durch die Dosierung einer geeigneten Stickstoffquelle anheben und dadurch die Stickstofflimitierung aufheben.

Nährstofflimitierte Korallen und Algen brauchen Zeit, um sich an eine plötzliche Verfügbarkeit von nachdosierten Nährstoffen zu gewöhnen, denn Stoffwechselprozesse müssen neu anlaufen. Alle Organismen müssen sich an Veränderungen akklimatisieren, unabhängig davon, ob diese Veränderungen letztlich positiv oder negativ zu bewerten sind. Generell führen starke Eingriffe in eine Nährstofflimitierung zu Problemen bei Korallen, vor allen bei SPS. Also ist der die Limitierung schrittweise und langsam auszugleichen, um das Verhalten des Beckens und der Messwerte zu beobachten.

Nitrat

Bei niedrigen Phosphatkonzentrationen und einer Stickstofflimitierung, wird eine Dosierung von Stickstoff üblicherweise zu weiter sinkenden und auch gefährlich niedrigen PO4-Konzentrationen führen. Das ist unbedingt zu vermeiden. Deshalb zu Beginn vorsichtig dosieren und dabei immer das Phosphat kontrollieren durch Messung!

Folgende Salze sind für die Dosierung von Stickstoff in Form von Nitrat geeignet:

Phosphat

Eine Phosphorlimitierung ist nicht leicht zu beheben und muss zweifelsfrei diagnostiziert werden:

  • Eine definitiv auch für SPS-Korallen sicher schädliche Phosphorlimitierung ist ein Wert < 0,01 mg/l.
  • Solange SPS-Korallen noch ein gutes Polypenbild zeigen, ist es keine Phosphorlimitierung.

Im Gegensatz zu Nitrat- und Kohlenstofflimitierungen besteht bei der Phosphorlimitierung die Gefahr, Korallen zu "töten".

Neben einer verstärkten Fütterung können auch dosiert werden:

Korallen gewöhnen sich nur langsam an die Phosphatanhebung, doch Algen hingegen vermehren sich leider schlagartig - langsam vorgehen!

Nitrat und Phosphat zusammen

Um ggf. ein Kanal der Dosiereinheit zu sparen, könnten beide Nährstoffe gemischt werden. Es wird dann allerdings ein Bakteriennährboden angeboten und die Mischung wird mit der Zeit "lebendig".

Kohlenstoff

Kohlenstoff lässt sich in vielen Varianten dosieren

  • Ethanol (Wodka-Methode, funktioniert langjährig erprobt auf breiter Masse)
  • Zucker (funktioniert, doch mit Ethanol gibt es mehr Erfahrungen)
  • Honig (unpraktisch, schlecht zu dosieren, weniger erfolgreich)

Die Bakterientätigkeit nimmt zu und das System wird instabiler bezüglich kleinster Veränderungen, deshalb ist hier Erfahrung und genaue Beobachtung nötig.

Einzelnachweise

Weblinks