Alg: oorzaak

Alg en oorzaak: de mineralisatie-activiteit van bacteriën

Slecht functionerende mineraliserende bacteriën, en de daaruit voortvloeiende ophoping van giftige
organische stoffen in het water, zijn de belangrijkste reden voor het verschijnen van algen in het aquarium.

Door verkeerde technologische procedures (zoals slechte filtratie, oppervlakteagitatie, stroming), kampt de overgrote meerderheid van de aquaria met een zwakke mineralisatie-activiteit van bacteriën. Mineralisatie is de afbraak van organische stof uit organische bemesting en plantenresten door bodemschimmels en bacteriën, waarbij anorganische (stikstof)verbindingen vrijkomen die weer opneembaar zijn voor planten.
Algen komen altijd voor waar deze bacteriën slecht actief zijn en (waardoor) planten slecht groeien. Ze ontstaan door een overmaat aan slecht afgebroken organische stoffen die giftig werken in het aquarium (NH3/4), en in bakken waar planten in slechte omstandigheden verkeren (voornamelijk CO2-tekort). Het komt o.a. voor in slecht gefilterde bakken met te weinig planten en teveel vissen.

Er is een zeer nauwe symbiose tussen planten en microben (microbioom). Voor planten is het essentieel dat microben organisch afval afbreken tot voedingsstoffen. Anders worden stoffen geproduceerd die giftig zijn voor planten. Wortels rotten en de plantgroei stagneert. Daarom probeert de plant die microben te ondersteunen die nuttig zijn. En dat doet de plant zelf door middel van een reeks stoffen te produceren om zijn directe omgeving te optimaliseren.

Welke stoffen zijn dat?
Ten eerste is het zuurstof. Als we het aquarium met goed groeiende planten observeren, zien we bellen aan de bladeren plakken.
Het is zuurstof die vrijkomt bij fotosynthese. Het bestaan van deze bellen is het bewijs dat onze planten goed assimileren. Deze zuurstof wordt niet alleen door de bladeren afgegeven. Met behulp van de luchtweefsels duwen onze aquariumplanten de zuurstof ook zeer efficiënt in de wortelzone, waardoor optimale omstandigheden worden gecreëerd voor de bacteriën die het nodig hebben om organische stof te mineraliseren.

In dit verband wil ik twee belangrijke aspecten benadrukken. Het hierboven beschreven fenomeen (d.w.z. een soort luchtweefsel waardoor zuurstof naar de wortelzone kan worden getransporteerd) moet worden begrepen als aanpassing van planten die groeien in de modder en zuurstofarme bodems. Daarom rotten plantenwortels zelfs onder dergelijke omstandigheden niet. Als de wortels van de planten rotten en zwart worden, komt dat niet door een compactheid van de bodem en/of weinig zuurstofvoorziening van het aquariumsubstraat, maar doordat de planten iets missen, waardoor ze niet goed assimileren en weinig zuurstof produceren. En dat is o.a. een gebrek aan microbiële activiteit bij de wortels. Rotte wortels zijn een teken van een fout (een tekort of een overschot) in de plantenvoeding ongeacht de hoeveelheid zuurstof in het aquariumsubstraat.

Naast zuurstof maakt de plant echter nog een aantal andere stoffen aan die een gunstig effect hebben op de activiteit van nuttige microben. Dit zijn verschillende suikers, aminozuren, vitamines, enzymen, e.a. Om deze redenen trekt een gezonde plant microben aan en de hoeveelheid op de wortels en bladeren en de massa hiervan is veel groter dan in het omringende water.

Vitale planten ondersteunen de activiteit van nuttige bacteriën die ervoor zorgen dat zich in het aquarium geen organisch afval ophoopt dat giftig is voor zowel planten als vissen.
Gestimuleerde microben activeren op hun beurt de plant door stoffen te produceren die de plant als voedingsstoffen binnenkrijgt. Bacteriën, archaea, schimmels en kleine protisten: deze micro-organismen zorgen o.a. bescherming tegen kolonisatie van echte ziekteverwekkers. Gezonde planten verbeteren we dus de omstandigheden in het hele aquarium. En als men spreekt over een ingedraaid/ gerijpte bak dan spreekt men eigenlijk over een goed stabiel functionerende mineraliserende bacteriënbestand

Sommige microben veroorzaken op ten duur een schimmellaag of rhizosfeer die niet met het blote oog te zien is en kan zich gaan verspreiden in het gehele aquarium. Het gaat zich nestelen op glas, steen, hout, kunststof onderdelen, en veroorzaken hiermee een schimmellaag of rhizosfeer. Dit is een vegetatielaag opgebouwd door schimmels en bacteriën. Alg gedijt er goed op. Vandaar dat algen niet alleen maar groeien op planten maar overal in je bak.

Deze rhizosfeer is trouwens ook een voedselbron voor bepaalde vissen en garnalen zoals bv. Otosinclus. Vandaar dat je zulke vissen alleen maar mag toevoegen als de bak ingedraaid is anders gaan de dood door ondervoeding. En nu ik het er toch over heb; in de winkel worden deze 'ruitenplakkers' verkocht als algopruimers. Maar dat zijn de feitelijk niet; ze grazen hoofzakelijk de rhizosfeer weg waar algen op kunnen groeien. zoals stenen, hout, kunststof en de ruiten.

Het ontstaan van algen wordt onder andere veroorzaakt door de overmatige hoeveelheden organische stof in het water door een slecht functionerend biologisch filter wat resulteert in een slechte/geen mineralisatie van bacteriën. Resultaat is NH3/NH4.

Een groot plantenbestand (of veel plantmassa) heeft altijd de voorkeur om het risico op alg ontwikkeling te voorkomen. Het voordeel van planten is dat ze netto zuurstofproducenten zijn, ze nemen direct een gedeelte ammonium op en ze creëren een veel groter gebied voor microbiële kolonisatie, voor mineralisatie van bacteriën. Vanwege deze plant/ microben kunnen filtratiesystemen mogelijk ongeveer een orde van grootte meer bioload verwerken dan alleen de microbe-systemen zoals een filter.

Wel extra om te benadrukken: de plantenvoeding die wij gebruiken veroorzaken géén algen!

Een voedingstekort bij planten is altijd het begin van veel ellende als er niet adequaat word ingegrepen.
Als de plant niet de benodigde voedingsstoffen krijgt zal de gezondheid achteruit gaan. Eerst gaat de plant de interne voedselreserves aanspreken. Daarna de interne koolstof. De plant gaat zichzelf als het ware 'opeten' om toch aan de benodigde koolstof te komen.
Dit is altijd het gevolg van een bemestingsprobleem/ tekort. Gevolg daarop is weer dat de plant geen bescherming meer kan bieden tegen kolonisatie van echte ziekteverwekkers en de plant gaat afsterven. Bij dat verval komen organische stoffen vrij zoals koolhydraten, aminizuren eiwitten en vetzuren (lipiden) die weer een extra aanvulling geven aan de hierboven beschreven schimmellaag of rhizosfeer. En dat is een extra voedingssbodem voor algen. (suikers zijn trouwens geen veroorzaker van algen)

Deze onafgebroken organische stoffen (DOC*) hebben dus verschillende oorzaken: een slecht functionerend filter, te kleine plantbezetting, slechte kwaliteit planten (als gevolg ven een tekort), dood er rottend materiaal, een ammonia verrijkte bodem zoals de duurdere aquasoil en tot slot een slecht ontwikkeld mineraliserende bacteriënbestand.
(*DOC is een basisvoedingsstof die de groei van micro-organismen zoals algen ondersteunt en via de microbiële kringloop een belangrijke rol speelt in de koolstofcyclus. )

Een goede oplossing om de belasting van een biologisch filter te verminderen en organische stoffen die algengroei veroorzaken te verwijderen, is om tijdelijk een deel van de filtermedia te vervangen door actieve kool." (bron: ADA)

Opstart algen:
Als je (nieuwe) plant in je bak plaatst moet deze zich aanpassen aan de waterwaarden waarin die verblijft. De plant her configureert zijn interne biochemie om optimaal gebruik te maken van wat er, in de huidige omgeving, beschikbaar is. Oudere afvalproteïne/DNA-materiaal wordt rechtstreeks via het bladoppervlak uitgestoten. Algen voeden zich rechtstreeks met dit organisch afvalmateriaal. Dit organisch afvalmateriaal omvat o.a. suikers, aminozuren, vitamines, enzymen, ammoniak, stikstof en koolstofhoudend afval.

Dit noemen we in grote lijnen opstart algen. Dat hoeft trouwens niet alleen in de overschakeling van emersed naar submersed te gebeuren Ook planten die al in hun onderwatervorm zijn moeten zich aanpassen aan nieuwe omstandigheden waarin ze komen te verblijven. Het is wel een feit dat planten die al in deze vorm zijn zich veel beter, makkelijker en sneller aanpassen.
Dit proces duurt gemiddeld 4 weken, (afhankelijk van de groeisnelheid van de soort plant) daarna gaat de ontwikkeling van alg afnemen. Maar als je dan geen goed onderhoudsschema volgt is de kans groot dat algen weer de kop op gaan steken.

De belichting tijdens de opstartfase: Waarom krijg je met veel licht sneller algen dan met weinig licht?

Omdat licht de 'motor' is voor groei. Hoe meer licht en hoe langer de belichting aanstaat: des te sneller de groei. Dat geld voor planten maar ook voor alg. Het nadeel is dat planten slechter overweg kunnen met een lagere intensiteit dan algen. Daarom moeten we de belichting zodanig laag houden (in tijdsduur en intensiteit) dat planten net niet stilvallen in de groei zodat ze eerst zoveel mogelijk energie steken in wortelvorming. Want deze zijn veelal beschadigd of ontbreken zelfs.
Als de plant dan voeding kan gaan opnemen gaat er energie naar de omschakeling van het blad. Dit kan in de vorm van totaal nieuw blad zijn (snelgroeiers) of het oude bladword hergeconfigureerd voor een leven onderwater. (langzame groeiers) We kunnen dat proces bij de planten wel versnellen door meer licht te geven, want daarmee versnel je de groei. Maar algen profiteren daar meer van dan de plant en een alguitbraak is veelal het gevolg. En waarom dan exact algen tot uitbraak komen kan je lezen in het hoofstuk: Ontstaan van algen

Planten in slechte conditie = alg
Als planten lekken komt dit door beschadiging van de oppervlaktecellen, ofwel de buitenste rand van het plantweefsel wat voornamelijk opgebouwd is uit koolstof. Daaronder bevind zich aaneengeschakelde ruimtes (vacuole) waarin zich opgeloste stoffen zolas glucose en reservevoedingsstoffen zich bevinden. Het is een soort intern transportsysteem zodat belangrijke stoffen die de plant nodig vrij kunnen rondreizen intern de plant. Als die buitenste laag beschadigd raakt, zwak of ziek is, dan gaat de plant lekken. Dwz de inhoud van de vacuole komt vrij in het water.

Dat gebeurt niet alleen bij beschadigingen, je ziet het bv ook bij oud blad. Het is genetisch zo bepaald dat de oudste/ onderste bladeren na verloop van tijd steeds minder gaan assimileren. (logisch want daar heb je ook steeds minder licht) Dan gaat de plant zoveel mogelijk beschikbare stoffen weghalen uit dat blad om er vervolgens geen reservevoeding naar heen hoeft te sturen. Dan gaat het blad langzaam afsterven en alle resterende stoffen komen daarmee in het de waterkolom. Dat is dan ook de reden waarom oud onderste balderen erg gevoelig zijn voor alg.
Ook dat is een vorm van lekken.

Dit niet te verwarren met diffusie want daar worden alleen gassen door de oppervlaktecellen geperst. Dit zie je als het assimilatieproces sneller gaat dan de plant kan verwerken.Tijdens de fotosynthese reactie word water en koolstofdioxide door de plant opgenomen en in glucose omgezet, terwijl zuurstofgas hierbij vrij komt. Soms word de concentratie zuurstof in de vacuole te hoog en de plant gaat dit door de oppervlakte heen persen. Dan krijgen we allemaal mooie belletjes aan de plant.

The Small Planted Tank