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Stickstoff

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

Stickstoff (N) tritt Elementar nur in gasförmiger Form auf, denn er ist zu 78 % der Hauptbestandteil der Luft. Stickstoff wird in die Photosyntheseprodukte eingebaut, um unter anderem Eiweiße herzustellen, und fördert so das Wachstum. Eine wichtige Bedeutung kommt dem Stickstoff als essentieller Bestandteil der Desoxyribonukleinsäure und des Chlorophylls zu - wichtig für die Zooxanthellen. Je nach Art liegt der Anteil der Trockensubstanz bei 2–6 %, oder bei durchschnittlich 1,5 %.[1] Die Aufnahme des Stickstoffs erfolgt meist in Form von Ammonium- oder Nitratsalzen.

In der Natur ist der Nitratgehalt extrem gering und so nehmen Korallen nehmen von Natur aus Ammonium auf, das durch die in den Korallenriffen lebenden Fische zur Verfügung steht. Ammonium ist eine deutlich einfacher zu erschließende Stickstoffquelle als Nitrat, an das sie sich allerdings auch als Stickstoffquelle gewöhnen können.

Vorkommen

Oganisch ist Stickstoff in allen Organismen (Bakterien, Korallen, Algen, Fischen, Wirbellose) in Form von Aminosäuren, Coenzymen und Eiweißen vorhanden. Sobald diese Produkte abgebaut werden, entsteht Ammonium (NH4). Im späteren Verlauf der Nitrifikation kommt Stickstoff dann noch als Verbindung in Nitrit und Nitrat vor.

In gelöster Form kann das Gas bis zu 10 mg/l Meerwasser vorkommen, darüber hinaus entweicht das Gas über die Oberfläche (auch im Abschäumer) in die Umgebungsluft.

Der gelöste Stickstoff, in Nitrat umgerechnet, liegt als Obergrenze im Meer bei nur 0,5 mg/l.

Stickstoffkreislauf

Stickstoff wird von allen Lebewesen benötigt, da er Bestandteil von Aminosäuren in Proteinen, von Nukleinsäuren und von anderen essentiellen chemischen Stoffen der Lebewesen ist. Korallen nehmen deshalb bei ihrem Wachstum Stickstoff aus der Umgebung auf (Stickstoff-Assimilation) und er wird nach ihrem Absterben aus der toten Biomasse wieder freigesetzt. Deshalb ist es u.a. wichtig tote Tiere schnell aus dem Becken zu entfernen!

Während die Nitrifikation in einem eingefahrenen Riffaquarium üblich von selbst abläuft, trifft dies für den Abbau von Nitrat zu gasförmigem Stickstoff bei der Denitrifikation nicht zu.

Unterschied Süßwasser: Im Süßwasser sorgen Pilze und Bakterien für den biologischen Abbau, doch im Meerwasser sind es aufgrund des stabil hohen pH-Wertes fast ausschließlich Bakterien, die im Stickstoffkreislauf diese Tätigkeit übernehmen. Sollte der Stickstoffkreislauf in irgendeiner Stufe limitiert sein, zeigt sich dies im Ansteigen von Phosphat und / oder einer Stickstoffverbindung.

Nitrifikation

Als Nitrifikation bezeichnet man die bakterielle Oxidation von Ammonium (NH4) / Ammoniak (NH3) zu Nitrit (NO2) und dann zu Nitrat (NO3). Diese Bakterien arbeiten mit Sauerstoff und finden sich überall in den Biofilmen, besonders an großen, gut durchströmten Oberflächen wie z.B. Schaumstofffiltern und Rieselfiltern.

Denitrifikation

Unter Denitrifikation versteht man die Umwandlung des im Nitrat (NO3) gebundenen Stickstoffs zu molekularem Stickstoff (N2) durch bestimmte Bakterien. Dies geschieht nur in sauerstofffreien Zonen wie z.B. in dicken Sandschichten, Lebendgestein etc. Der Stickstoff verlässt dann das Aquarium gasförmig.

Nährstofflimitierung

Alle Korallen, Tiere und Bakterien brauchen Nährstoffe zum Leben. Gemäß dem Redfield-Verhältnis braucht es vor allem 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.

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

Stickstoff dosieren

Eine Dosierung von Stickstoff ist in gasförmiger Form nicht möglich und wird meist als Verbindung von Ammonium oder Nitrat dosiert.

Messung

Die Messung von Stickstoff hat im Aquarium keine Bedeutung, sondern mehr als Verbindung Ammonium, Ammoniak, Nitrit und Nitrat.

Einzelnachweise

  1. Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger: Physiologie der Pflanzen. Spektrum, Akad. Verlag, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 3-8274-0537-8.

Weblinks