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Phosphor als Element
In der Natur fungiert Phosphor als Makronährstoff, der für das Funktionieren der Zellen unerlässlich ist. Er ist Bestandteil von Nukleinsäuren, Phospholipiden und vielen Energieübertragenden Verbindungen wie ATP (Adenosintriphosphat), dem Hauptenergieträger in den Zellen. Phosphor ist auch für den Prozess der Photosynthese sowie für die Entstehung neuen Lebens in jedem Ökosystem notwendig.
In einem Meerwasseraquarium interessieren uns vor allem die Phosphate. Der Phosphatgehalt kann durch nicht gefressenes Futter sowie durch die Exkremente von Aquarientieren ansteigen.
Weitere Quellen dieser Verbindungen können auch Steine, Substrate oder kontaminiertes Salz und Chemikalien für das Wasser sein. Der Tod von Lebewesen, die nicht rechtzeitig erkannt werden, kann ebenfalls zu einem Anstieg des besprochenen Parameters führen. Phosphate stellen keine direkte Bedrohung für Fische dar, jedoch kann ihr ansteigender Spiegel für Korallen gefährlich sein.
Phosphatzyklus
Im natürlichen Umfeld ist der Phosphatzyklus ein geschlossener Kreislauf. Natürlich kommt Phosphor in Gesteinen und Mineralablagerungen vor. Wenn Gesteine verwittern, wird dieses Element in Form von Phosphationen freigesetzt. Phosphate treten in drei Formen auf: als Orthophosphat, Metaphosphat (oder Polyphosphat) und organisch gebundenes Phosphat. Phosphate gelangen auch durch Pflanzen- und Tierreste, zusammen mit Sedimenten und Abwässern, die durch Flüsse in Meere und Ozeane getragen werden, in die Umwelt. In diesen Formen wird Phosphor von Mikroorganismen und Phytoplankton aufgenommen, die als Nahrung für andere Organismen dienen.
Im Meerwasseraquarium ist der Phosphatzyklus ein offener Kreislauf, was bedeutet, dass Phosphor und seine Derivate (PO43-) hauptsächlich von außen zugeführt werden. Die häufigsten Quellen dafür sind:
- Futter
- kontaminierte Zusätze
- tote organische Materie von Tieren (z.B. tote Fische)
- Auswaschungen aus Gesteinen
Aus dem Aquarium wird Phosphor hauptsächlich auf folgende Weisen entfernt:
- durch Konsumption mittels aktivem enzymatischem Transport, wo er als Nahrung für Mikroorganismen, Bakterien, Algen und Korallen dient und als Teil ihrer Zellen in Form von organischen Verbindungen integriert wird.
- Er kann auch manuell zusammen mit bakteriellen Ablagerungen und Algen entfernt werden.
Konsumption von Phosphor durch Korallen
Anorganischer Phosphat, der von Korallen konsumiert wird, sammelt sich in den Zellen von Zooxanthellen an, wo es in ATP und Nukleotide (Grundbausteine von DNA und RNA) eingebaut wird, die anschließend größtenteils in die Wirtszellen übertragen werden. In den Wirtszellen wird Phosphor zu PO4 mineralisiert, welches dann erneut von den Zooxanthellen konsumiert wird. In diesem Mechanismus ist der Phosphorkreislauf ein halbgeschlossener Kreislauf des Nährstofftransfers bei symbiotischen Tieren, was den Verlust von Nährstoffen ins Wasser reduziert. Trotzdem wird ein Teil der Phosphate und Ammoniumionen ins Wasser ausgeschieden. Dieser Zyklus bewirkt, dass die Phosphoraufnahme durch Korallen gering ist und schwer zu bestimmen ist. Bei niedrigen Phosphatwerten im Wasser befinden sich Aufnahme und Abgabe im Gleichgewicht, und es ist schwierig, sie genau zu bestimmen.
Wenn Sie Ihr Wissen über den Fluss von Verbindungen zwischen Zooxanthellen und Korallen vertiefen möchten, empfehle ich Ihnen, den speziellen Artikel zu lesen.
Über den Autor
Agata Łobocka
Ich bin von Beruf Industrie-Biotechnologin. Mich fasziniert die Mikrobiologie und der Einfluss der Mikrowelt auf alles, was uns umgibt. Beruflich beschäftige ich mich mit der Entwicklung von auf Mikroorganismen basierenden Produkten, die umweltfreundlicher sind als klassische, beliebte Präparate.
Bevor ich mein Abenteuer bei Reef Factory begann, interessierte ich mich intensiv für Süßwasseraquaristik. In der Welt der Meerwasseraquaristik faszinierte mich am meisten, wie umfangreich das Netzwerk der Abhängigkeiten ist, das Korallen mit ihren symbiotischen Mikroorganismen bilden. Diese Beziehungen zeigen hervorragend, dass Organismen ihre mikroskopischen Freunde benötigen, um gesund zu funktionieren, und dass jedes Element dieser Verbindung daraus Nutzen zieht.
Privat interessiere ich mich für neue Technologien, die den negativen Einfluss des Menschen auf die Umwelt bekämpfen, sowie für Selbstentwicklung, Kognitionswissenschaft und populärwissenschaftliche Literatur. Freie Zeit verbringe ich gerne aktiv, umgeben von schöner Natur.
Ich hoffe, dass meine Artikel aus der Biologieabteilung Ihnen helfen werden, besser zu verstehen, wie das Leben im Meerwasseraquarium funktioniert.