Akvaryum: Ekosistem

Biyolojik dengesi oturmuş bir akvaryum, balığı, bitkisi, bakterileri ve diğer mikrobik canlılarıyla birlikte, unsurları biribirleriyle uyum içinde çalışan tek bir organizma ya da ekosistem gibi düşünülebilir.

Bu uyum bozulursa kötü sonuçları şaşılacak kadar çabuk görülür. Örneğin akvaryuma bilinçsizce atılan bir ilacın nitrobacter grubu bakterileri öldürdüğünü, böylece nitriti nitrata dönüştüren dönüşüm zincirinin kırıldığını varsayalım. Böyle bir durumda nitrit konsantrasyonu 6-12 saat içinde sıfırdan balıklar için zehirli olacak düzeylere (0.5 mg/litre üzeri) çıkabilir.

Biyolojik dengenin tam anlamıyla oturması zaman alır

Akvaryumda azot zincirinin dışında bir kısmı hala bilimsel olarak açıklanmamış birçok biyolojik dönüşüm süreci yer alır. Bitki köklerinin de karıştığı bu karmaşık dönüşümlerin yer aldığı akvaryum kumunda dengelerin tam anlamıyla kurulması 6 ay ile 1 yıl arası bir zaman alabilir.

Nitrit konsantrasyonu; biyolojik dengenin bir göstergesi

Yeni kurulmuş bir akvaryumda çok az sayıda bakteri olduğu için biyolojik dönüşümler başlangıçta çok yavaş olur. Özellikle dengenin henüz kurulmamış olduğu bu kritik devrede akvaryum testleriyle suyun amonyak, nitrit ve nitrat değerlerini ölçmek yerinde olacaktır. Biyolojik dönüşüm zincirinin kurulup kurulmadığını anlamak için ölçülebilecek pratik bir indikatör (gösterge) sudaki nitrit konsantrasyonudur. Yeni kurulmuş bir akvaryumda ilk önce nitrit bir noktaya kadar artar, sonra nitriti nitrata dönüştüren nitrobacter bakterilerinin sayısı yeterli bir düzeye ulaştığı zaman düşmeye başlar; bir süre sonra da hemen hemen sıfıra iner.

Fotosentez nedir?

Bitkiler, güneş enerjisinin yardımıyla birtakım inorganik bileşikler ve mineralleri ham madde olarak kullanıp ihtiyaç duyduklarında kendileri için enerji kaynağı görevini yapacak glikoz, üzüm şekeri gibi organik bileşikleri sentezlerler. Böylece güneş enerjisini bu organik bileşikler içinde depolamış olurlar. Bu arada karbondioksitteki karbonu (C) kullanıp suya oksijen verirler. Bitkilerin güneş enerjisini kullanarak gerçekleştirdikleri bu biyolojik dönüşüme fotosentez (asimilasyon) denir.

Bitkiler fotosentezle solunumda kullandıklarından daha çok oksijen üretirler

Gündüzleri (ya da ışık açık olduğu sürece) fotosentez yapan bitkiler, besin maddelerinde depolanmış enerjiyi açığa çıkarabilmek için balıklar ve aerobik bakteriler gibi hem gece hem gündüz oksijenli solunum yaparlar. Solunumda fotosentezin tersine oksijen kullanılır ve karbondioksit açığa verilir. Normal şartlar altında akvaryum bitkilerinin fotosentezle suya verdikleri oksijen, kullandıklarından çok daha fazladır. Bu yüzden bitkiler akvaryumda önemli bir oksijen kaynağıdırlar.
Geceleri balıkların çoğu (nokturnal -gece aktif- türler hariç) uyur veya haraketsiz kalırlar ve daha az oksijen tüketirler. Bu yüzden bitkilerin geceleri oksijen üretmemeleri bir sakınca yaratmaz.

Bitkilerin besinlerini sentezleyebilmeleri için sudaki karbondioksite (CO2) ihtiyaçları vardır

Bitkilerin yeterince hızlı fotosentez yapabilmesi için gerekli besin maddeleri ve minerallerin yanında suda yeterince karbondioksit de olmalıdır. Sudaki karbondioksit konsantrasyonu düşükse fotosentez, dolayısıyla oksijen üretimi de yavaş olacaktır. Bir akvaryumdaki en önemli doğal karbondioksit kaynakları aerobik bakterilerin ve balıkların solunumları sonucu açığa çıkan karbondioksittir. Özellikle bitkilerinin iyi gelişmesini isteyenler için geliştirilmiş, suya karbondioksit veren sistemler geliştirilmiştir.

Akvaryumdaki canlılar dışında ışık ve su dolaşımı, karbondioksit-oksijen dengesini etkileyen iki önemli fiziksel unsurdur:

Işığın etkisi:

Bitkilerin özellikle hızlı büyüyen bazı bazı türlerini yaşatmak bir bakıma balıklardan daha zordur. Çoğu yetişkin balık, bir, hatta iki hafta açlığa dayanabilir. Bitkiler ise ihtiyaç duydukları çeşitli besin maddeleri ve minerallerden herhangi birinin dahi eksikliğinde hemen bozulup çürümeye başlarlar. Işık ne kadar güçlüyse fotosentez o kadar hızlı olur; dolayısıyla sudaki besin maddeleri de o derece hızla tükenir. Işıklandırması çok güçlü akvaryumlara bu yüzden daha sık bitki gübresi ve hatta karbondioksit eklemek gerekir. Çünkü güçlü ışıklandırmalı ve bol bitkili bir akvaryumda balık ve bakterilerin açığa çıkarttıkları karbondioksit çoğu zaman bitkiler için yeterli olmayacaktır. Daha doğal bir çözüm ise ışığı biraz daha zayıf ayarlayıp, balık ve bakterilerin karbondioksit üretimiyle bitkilerin tüketimi arasındaki dengeyi kurmaktır.

Akvaryumdaki su dolaşım (sirkülasyon) hızının etkisi

Oksijen akvaryuma iki yolla kazandırılır:

• Havadan suya difüzyon. (Bu difüzyon su yüzeyinin hareketiyle hızlanır.)

• Bitkilerin fotosentezi.

  Akvaryumda fazla hızlı su dolaşımı
  Su çok hızlı havalandırılır ya da filtre edilirse bitkiler için gerekli olan karbondioksit havaya uçar. Zamanla bozulup çürüyecek bitkilerin fotosentezi, bunun sonucu olarak da ve oksijen üretimi durur.

  Akvaryumda uygun hızda su dolaşımı
  Su uygun bir hızda filtre edilirse suda yeterli karbondioksit ve oksijen bulunacağından hem bitkiler, hem de balıklar sağlıkla yaşayabilecektir. Burada akvaryumdaki balık ve bitki miktarlarının dengesi de önemlidir.

  Akvaryumda çok yavaş su dolaşımı
  Su dolaşımı çok yavaşsa sıcaklık, oksijen ve çeşitli besin maddeleri akvaryumun her köşesine eşit dağılamayacaktır. Bu da hem balık hem de bitki sağlığını olumsuz etkileyecektir.

  Dozaj sorunu gözünüzü korkutmasın!
  Verilen bilgilerden anlaşılacağı gibi, ışık şiddeti kadar su dolaşımının da dozunu ayarlayabilmek akvaryumun biyolojik dengesi için önem taşır. Yanlız bu ayrıntılar gözünüzü korkutmasın. Uygun ışıklandırma ve filtrasyon çok hassas ayarları gerektirmez. Biraz tecrübe, okuma ve gözlemle bu zorlukların üstesinden gelebilirsiniz.

• Balıklara oksijen, bitkilere karbondioksit
  Balıkların sağlıklı yaşamaları için suda yeterince oksijen olmalıdır. Buna karşılık bitkiler de karbondioksite gereksinim duyarlar. Unutmayalım ki sudaki karbondioksit miktarı fotosentez hızını, dolayısıyla oksijen üretim hızını etkiler.

Amonyum ve amonyak
Akvaryumda yaşayan balık, bitki ve diğer canlıların organik artıklarının parçalanması sonucu amonyum (NH4) ve amonyak (NH3) oluşur. Amonyak amonyuma göre çok daha zehirlidir. Sudaki amonyak konsantrasyonu
0.1 mg/litre ‘nin üzerine çıkarsa akvaryum canlıları için tehlike çanları çalmaya başlar. Suyun pH değeri yükseldikçe, yani su alkalileştikçe, ve sıcaklık yükseldikçe amonyumun amonyağa göre oranı yükselir. Yani, akvaryumda pH ve sıcaklık yükseldikçe etkin bir biyolojik filtrasyon daha da önem kazanır.

Örneğin pH derecesinin yüksek olduğu (yaklaşık 8.3) deniz akvaryumlarında, bir de deniz canlılarının tatlı su balıklarına kıyasla amonyağa karşı daha hassas oldukları göz önüne alınırsa, amonyum/amonyak bileşiklerinin düşük konsantrasyonda tutulmasına daha da büyük özen göstermek gerekir.

Aşağıdaki tabelada pH ve sıcaklık faktörlerine bağlı olarak sudaki zehirli amonyağın, amonyum/amonyak toplamına göre yüzde (%) olarak payını görebilirsiniz.

% Amonyak / (Amonyum + Amonyak)

Nitrit ve nitrat

İkinci aşamada aerobik nitrosomonas bakterileri amonyum ve amonyağı nitrite (NO2) dönüştürürler. Üçüncü aşamada da yine oksijenli solunum yapan nitrobacter bakterileri nitriti nitrata (NO2) çevirirler. Fazla miktarları balık sağlığını ve gelişimini olumuz etkilemekle birlikte, nitrat, nitrite göre çok daha az zehirli bir bileşiktir. Ayrıca nitrat birçok akvaryum bitkisi tarafından besin maddesi olarak kullanılabilir.

Yüksek nitrat konsantrasyonu balıklarda bağışıklık sisteminin zayıflamasına ve büyümenin durmasına neden olabilir. Bu yüzden, özellikle genç balıkların yetiştirildiği akvaryumlarda nitrat konsantrasyonunu düşük tutmak için bitki, etkin anaerobik biyolojik filtrasyon ve düzenli su değişimleri çok önemlidir.

Anaerobik filtrasyon derken: Bazı biyolojik filtre malzemelerinin hem aerobik (oksijenle soluyan) hem de anaerobik (oksijensiz soluyan) bakteri kolonilerini barındırabilme özellikleri vardır. Genelde filtre malzemeleri arasında su dolaşımının hızlı olduğu oksijence zengin bölgelerde aerobik, su dolaşımının yavaş olduğu oksijence fakir olduğu bölgelerde ise anaerobik bakteriler kolonileşirler. Bu anaerobik bakteri gurupları nitratı da parçalayarak çoğu uçup havaya karışan azot gazına dönüştürürler. Son yıllarda su çıkışının özellikle çok yavaş ayarlandığı bazı nitrat filtreleri piyasaya çıkmıştır.

Sudaki amonyak konsantrasyonu 0,1 mg/litre’yi aşarsa balıklarda olumsuz etkileri görülmeye başlanır. Nitrit konsantrasyonu 0,5 mg/litre’nin üzerine çıkarsa balıklar için zehirlidir. Nitrat ise 25 mg/litre’yi aşmamalıdır.

Tehlikeli üst sınırlar: