Zoveel vraagtekens! Wat een nieuwsgierig Aagje ben jij! Maar dat is alleen maar leuk want het geeft mij een vrijbrief om lekker veel tekst naar je toe te smijten.
Wat een fijne avond dit!
dus wat doet een biologische filter meer dan een planten filter????? planten filter neemt amonia op en nitraat een biologische filter ze de boel aleen om
Kijk, dat is natuurlijk de vraag der vragen.
In het kort komt het erop neer dat planten weliswaar wat dingen uit het water snoepen, maar dat zij voor veel voedingsstoffen afhankelijk zijn van het werk van talloze soorten bacteriën. Er zijn niet alleen "autotrofe", nitrificerende bacteriën (de concurrenten van planten; voor wat deze groep betreft heb je gelijk dat planten vergelijkbare functies kunnen vervullen) maar minstens zo belangrijk: er zijn ook "heterotrofe" bacteriën. Die zijn zelfs in de meerderheid in je bak, en toch zie je in filterdiscussies over deze groep bacteriën maar weinig terugkomen. Heterotrofen verwerken alles wat los en vast zit aan (met name) organisch materiaal; stoffen die in onzichtbare, opgeloste vorm verkeren, maar uiteraard ook de "ruwe", zichtbare vormen zoals de afgestorven blaadjes, voer dat is blijven liggen, vissendiarree etc... Met enkel planten heb je simpelweg geen functionerend ecosysteem. Zonder aanzienlijke kolonies bacteriën stapelt een reeks aan stoffen zich op in je bak, waar planten niets mee kunnen. Sommige van die stoffen (afbraakproducten dus van organisch materiaal) vergiftigen je vissen simpelweg. Andere stoffen worden uit het water gevist door rondzwevende bacteriën, die zich dan vermenigvuldigen en in grote aantallen op je vissen kunnen neerstrijken. De gevolgen van zo'n overload aan bacteriën zijn dagelijks te vinden in de ziekte-afdeling van dit forum.
Behalve bacteriën leven er in biofilters ook allerlei andere microscopische beesten. Die verrichten elk zo hun taken. Het één jaagt daarbij op het ander. Het evenwicht dat ontstaat betekent ook dat allerlei ziektekiemen "in check" worden gehouden. Grote ziekte-uitbraken zijn in een goed gerijpte bak met voldoende (= veel!) filteroppervlak om die reden eigenlijk niet aan de orde.
Om je niet teleur te stellen, heb ik er wat uitleg bijgezocht van de verschillende manieren waarop planten en bacteriën werken. Voor de gelegenheid heb ik het e-book
Ecology of the planted aquarium voor je afgestoft. Is geschreven door microbioloog/wetenschapper Diana Walstad. Dit boek bulkt van de wetenschappelijke verwijzingen dus er staan op zich wel wat dingen in die we serieus mogen nemen. Bedankt trouwens dat je me hiertoe "dwingt" want er staat een hoop coole info in. Wie dit boek uit zijn hoofd kent, kan zich misschien wel kronen tot plantenkoning van het Aquaforum.
Hier volgen wat citaten en tabellen uit dat boek. (Hoofdstuk:
Bacteria) De info overlapt her en der een beetje, maar ik heb even geen zin om deze post tot in de perfectie in te korten.
😛 Kijk maar of je er iets aan hebt.
- - - - - - - - - - - - - -
Bacteria that are important in aquariums can be compared with other organisms by the chemicals they use for their metabolic processes (Table IV-1). Animals and heterotrophic bacteria use organic compounds for energy, while chemoautotrophic bacteria use inorganic chemicals. Most organisms use oxygen to accept electrons for respiration.
The metabolic processes of bacteria also result in the conversion of one chemical to another. Some of the chemical conversions important to aquariums are shown in Table IV-2. For example, in the bacterial process of nitrification, ammonium is converted to nitrate.
(...) Decomposition by Heterotrophic Bacteria
The decomposition of organic matter by ordinary (i.e., heterotrophic) bacteria is important to planted aquariums. Organic matter contains all the elements that plants require, but the elements are ‘locked up’ in large organic compounds. Heterotrophic bacteria convert organic matter, whether in the form of fishfood, plant debris, dead bacteria, etc, into the nutrients that plants can use. Some of the conversions that occur are:
Organic Matter ⇒ Inorganic Compounds (Plant Nutrients)
Organic N ⇒ ammonia + CO2
Organic P ⇒ phosphates + CO2
Organic S ⇒ sulfides + CO2
Because organic matter invariably contains carbon, CO2 is always released during decomposition. Moreover, other elements, not just N, P, S, and C, are converted from their organic forms to plant nutrients by heterotrophic bacteria. Organic matter that heterotrophic bacteria feed on comes in two physical forms– particulate organic carbon (POC) and dissolved organic carbon (DOC). POC, which includes fish feces and fibrous plant matter, is harder for bacteria to digest than the much smaller DOC. (Here is where fungi and snails are useful, because they reduce particle size, thereby speeding up the decomposition process.)
Ironically, DOC, which we can’t see, is usually a much larger reservoir of carbon in natural systems, plus it is the form of organic matter from which plant nutrients will be most rapidly released. The average DOC concentration for the world’s rivers is 5.8 mg/l, while the average for 500 Wisconsin lakes is 15.2 mg/l. (For all natural waters the range is 1-30 mg/l.) Almost all DOC and debris in aquariums is in various stages of decay, but the rate of nutrient release may vary considerably. (Heterotrophic bacteria have their own preferences in terms of what constitutes desirable food and a suitable environment.) DOC includes proteins, organic phosphates, and simple sugars, which are metabolized rapidly, probably within hours at the warm temperatures and neutral pH of most aquariums. The less-digestible portion of DOC, such as humic substances, may take months or longer for bacteria to digest. Finally, complete digestion of POC in the anaerobic substrate environment may be impossible, resulting in the gradual accumulation of sediment humus (‘fish mulm’).
Bacteria understandably divert part (20-60%) of the nutrients released by decomposition to synthesize their own cellular material. However, these bacteria also die and decompose themselves. Indeed, in lake water over a 20 day period, four separate and sequential bacteria populations were associated with reed decomposition. There may be several of these recyclings before a nutrient is finally taken up by plants. Aerobic decomposition, which requires oxygen, is much faster than anaerobic decomposition. Thus, air/water mixing and plant photosynthesis stimulate decomposition by adding oxygen to the water. Most bacteria require a neutral pH, such that pH can have a major impact on decomposition. For example, swamps containing Sphagnum (‘peat’) mosses are often very acidic (pH 3 to 4.5), because the plants themselves are acidic.
Bacterial activity and decomposition slow considerably in this acidic environment. Organic matter accumulates, because bacteria are not converting it to gases such as methane, CO2, and hydrogen. The end result is that a Sphagnum swamp gradually fills in with the undigested organic matter. In the final analysis, decomposition in an ecosystem is a summation of many separate, on-going metabolic processes. Thus, in lakes as well as in the established aquarium, decomposition and the release of plant nutrients is typically a steady, stable, and continuous process.
(...) Nitrifying bacteria are chemoautotrophic and differ from heterotrophic bacteria in that they oxidize inorganic chemicals (ammonium and nitrite) to obtain their energy. (Other chemoautotrophic bacteria are H2S-oxidizing bacteria.) Chemoautotrophic bacteria differ from the vast majority of bacteria, which are heterotrophic (heterotrophic bacteria obtain their energy from the decomposition of organic compounds, such as proteins and sugars).
(...) Actually, nitrifying bacteria are similar to plants in that they synthesize the large organic compounds they are made of (proteins, sugars, etc.) from small inorganic compounds like CO2, iron, phosphates, etc. Plants use light energy to fuel the process (photosynthesis); nitrifying bacteria use chemical energy to fuel the process (chemosynthesis).
(...) Nitrifying bacteria are helpful, if not essential, in tanks without plants. However, in planted tanks they compete with plants for ammonia. The energy nitrifying bacteria gain from oxidizing ammonium to nitrates is an equivalent energy loss to plants (see page 111).
(...) Bacteria affect nutrient cycling and the production (and destruction) of inhibitory compounds, such as ammonia, nitrites, acetic acid, and hydrogen sulfide. The fact that we cannot easily see bacteria should not discount their importance in aquariums. Probably the most important bacterial process in the planted aquarium is simply the decomposition of organic matter. The gradual decomposition of organic matter by heterotrophic bacteria into plant nutrients is a natural and continuous process. It seems to work well in my aquariums. While CO2 and other nutrients may be added artificially to obtain good plant growth, controlled decomposition by heterotrophic bacteria converts excess fishfood and debris into nutrients that plants can use. Without recycling by heterotrophic bacteria, organic matter would simply accumulate and be unavailable for plants.
- - - - - - - - - - - - - -
PS Hier nog een leuk linkje over aquaponics. In de tekst staan berekeningen die de beperkingen aangeven van filteren over planten. (TL;DR: Je moet hele oerwouden creëren wil je enig effect bereiken.) En blijkbaar zijn waterplanten nog een stuk minder efficiënt dan planten die in je bak hangen. Je kunt hieruit denk ik wel opmaken dat een zware bezetting nooit enkel over te laten is aan plantenfiltering. Dat is vragen om problemen. In de praktijk is meestal dan ook sprake van een combinatie met de microbiële/biologische filtering.
https://aquariumscience.org/index.php/6-6-aquaponic-filtration/
