Opstarten van een aquarium: Alles over bacteriën, ammonia, nitriet en nitraat.

Opstarten

In een vers aquarium is het de eerste prioriteit om een bacteriën bestand op te bouwen. Deze bacteriën moeten gaan helpen bij het afbreken van de afvalstoffen. Hiervoor zijn verschillende soorten bateriën nodig, en het kost wat tijd om voldoende bacteriën van de juiste soorten te laten groeien.

Afbraakbacteriën

Voor de afbraak van organisch materiaal heb je afbraakbacteriën nodig. Dit zijn heterotrofe bacteriën, dwz bacteriën die hun koolstof uit organische moleculen halen. Onder meer Bacillus, Pseudomonas, Escherichia. Deze heterotrofe bacteriën vermenigvuldigen zich erg snel, verdubbeling elke 15..60 minuten. Over de aanmaak van heterotrofe bacteriën in je aquarium hoef je je dus geen zorgen te maken.

Ammonia

Als de afbraakbacteriën organisch materiaal afbreken, laten ze ammoniak vrij. Ook vissen geven ammoniak af aan het water (direct vanuit de bloedbaan via de kieuwen). Ammonia is een oplossing van ammoniak in water. In deze oplossing reageert het grootste deel van de ammoniak met water tot ammonium. In het water zitten daarom:

• ammoniak, NH3
• en ammonium, NH4

De verhouding tussen die twee wordt bepaald door de pH. Bij lage pH verschuift het evenwicht richting NH4. Bij hoge pH verschuift het evenwicht richting NH3. NH3 is zeer giftig, NH4 veel minder. Dat betekent dat bij lage pH de risico’s op ammoniakvergiftiging klein zijn, veel kleiner dan bij hoge pH.

Veel narigheid in het aquarium wordt toegeschreven aan ammoniak. Cryptocorynen kunnen om onduidelijke reden ineens verslijmen, er kan zomaar een algen uitbraak plaatsvinden, etc. Alle reden dus om te zorgen dat de ammoniak weer snel uit het water verdwijnt. Hier komen ons weer andere bacteriën bij te hulp, de zogeheten nitrificerende bacteriën. De ammoniak en ammonium worden eerst afgebroken naar nitriet, en daarna wordt nitriet verder verwerkt tot nitraat. Dit nitraat is van alle afvalstoffen het minst giftig, bovendien gebruiken de planten het graag.

Nitrificerende bacteriën

Er staan 5 bacterie geslachten bekend als ammonia verwerkers, die ammonia oxideren tot nitriet ( NO2), en vier geslachten staan bekend als nitriet verwerkers, die nitriet oxideren tot nitraat. Van de ammonia verwerkers is Nitrosomonas de belangrijkste, van de nitriet verwerkers is Nitrobacter de belangrijkste. Van Nitrosomonas en van Nitrobacter bestaan verschillende soorten, en van elke soort bestaan er weer verschillende stammen. In zeewater spelen andere soorten een rol dan in zoet water. Deze bacteriën zijn zuurstofminnend en autotroof, dwz ze halen hun koolstof uit inorganisch materiaal zoals CO2.

Groeisnelheid

Nitrificerende bacteriën vermenigvuldigen zich relatief langzaam, verdubbeling (maximaal, onder optimale omstandigheden) elke 7 uur (Nitrosomonas) en elke 13 uur (Nitrobacter). Reken bij minder optimale omstandigheden op verdubbeling elke 15..24 uur. Om ze optimaal te laten groeien zijn de volgende omstandigheden van belang:

• Het meest gunstige temperatuur gebied voor nitrificerende bacteriën is 25-30 °C.
• Voor Nitrosomonas is de beste pH 7,8 — 8,0  De groei stopt bij pH kleiner dan 6,5.
• Voor Nitrobacter is de beste pH 7,7 – 8,2  De groei stopt bij pH kleiner dan 6,0.

Een pH in het basisch gebied is dus gunstig voor de groei, en daarom is een Tanganyika of Malawi bak eerder ingedraaid (van voldoende bacteriën  voorzien) dan een plantenbak. Als je met CO2 je zuurgraad (veel) te ver laat zakken komen je nitrificerende bacteriën in de problemen. Met een gezond draaien plantenbestand merk je dat niet zo omdat de planten veel van de ammonia opnemen ( nitriet wordt overigens niet door je planten opgenomen). Bovendien zal bij lage pH de ammonia voor het grootste deel ammonium zijn (niet erg giftig).

Nitrificerende bacteriën leven niet vrij in de ruimte, maar koloniseren een substraat (biofilm) Dat betekent dat waterverversen en UV filteren ze weinig kwaad kan doen.

Zuurstof

De nitrificerende bacteriën hebben zuurstof nodig. Liefst 80% of meer verzadiging. Als de zuurstof concentratie zakt onder 2ppm ( 2 mg/l) dan stopt alle nitrificatie. Nitrobacter is gevoeliger voor lage zuurstof concentratie dan Nitrosomonas. Je kan dus een situatie hebben waarbij ammonia wel wordt omgezet in nitriet, maar nitriet niet verder wordt omgezet naar nitraat. Dit is overigens iets anders dan de beruchte nitrietpiek, die optreedt omdat Nitrosomonas iets sneller groeit dan Nitrobacter. Dan is er op gegeven moment onvoldoende Nitrobacter om alle nitriet, die wordt gemaakt door Nitrosomonas, te verwerken tot nitraat, en hoopt de nitriet zich op. Nitriet is extreem giftig voor vissen.

Snelgroeiers

De zuurstof behoefte van de nitrificerende bacteriën is de reden voor de goede raad om in een startend aquarium ‘snelgroeiers’ te zetten. Wat je eigenlijk wilt, is goed assimilerende planten, die de zuurstof kunnen leveren voor de opbouw van het bacteriën bestand. Je start dus het beste met onderwater gekweekte snelgroeiende planten, die je van een mede aquariaan krijgt.

Verder kan je de opbouw van het bacteriën bestand een vliegende start geven, door in het begin al meteen een mooie kolonie nitrificerende bacteriën in te brengen in de vorm van ingedraaid filter materiaal. Dat je ook weer van een mede aquariaan krijgt.

Starten

En tenslotte moeten je bacteriën dus wel ammonia hebben om te oxideren. Die ammonia kan je laten maken door de afbraak bacteriën (beetje voer in de bak gooien), of door een startvisje. Of rechtstreeks, door ammonia uit de fles in de bak te gooien, maar daarmee kan men zich snel vergissen in de dosering.

Bevolken

Als er eenmaal plantengroei is, en het aquarium staat al enige tijd te draaien, dan kunnen er wat vissen in. Daarbij doe je er goed aan je visbestand niet sneller dan elke week een klein beetje uit te breiden. De nieuwe vissen leveren natuurlijk afvalstoffen, en er moeten extra bacteriën bij komen om die extra afvalstoffen te verwerken. Aangezien de gewenste bacteriën zich niet snel vermeerderen, moet ook de uitbreiding van het visbestand heel rustig gedaan worden. De uitbreiding van het bacteriënbestand houdt dan de uitbreiding van het visbestand makkelijk bij en je krijgt geen nitrietpiek.

Planten

Planten die in een vers aquarium staan hebben dezelfde behoeften als planten in een oud aquarium. Om te groeien hebben ze dus voeding en CO2 nodig, en als je met een flinke lading snoeiafval je bak opstart kan je het beste ook maar meteen de voeding en de CO2 aan zetten. Beperkt, aangezien je met allemaal vers gesnoeide planten zit, en je wilt ook de pH niet te ver laten dalen (zie boven).
Als je een aquarium begint met gekochte, bovenwater gekweekte plantjes, en geen ingedraaid materiaal hebt , dan heb je extra veel geduld nodig. Je moet dan eerst je planten zover zien te krijgen dat ze zuurstof gaan produceren. Dus eerst (met weinig licht) wachten tot ze in de onderwater vorm zijn, en voldoende geworteld, daarna kan het ook nog nodig zijn wat nitraat en CO2 te geven want ze moeten wel gaan groeien, en bacteriën om die nitraat en CO2 voor ze te maken die zijn er nog niet (!)

Als lid van De Natuur in Huis is het allemaal heel makkelijk. Als u tijdig laat weten dat u een aquarium wilt gaan starten, kunt u vrijwel zeker rekenen op voldoende planten die u krijgt van clubgenoten, zodat het opstarten grote kans van slagen heeft.