Was ist Kalium?

Kalium (K, lateinisch kalium) ist ein chemisches Element, das zur ersten Gruppe des Periodensystems gehört, den sogenannten Alkalimetallen*. Kalium ist das leichteste bekannte Metall mit hoher chemischer Reaktivität, daher kommt es in der Natur nicht in freiem Zustand vor. Sein Gehalt in der Erdkruste beträgt 2,4 %. Es ist Bestandteil von Mineralien wie Sylvine, Sylvinit, Carnallit, Kainit, Langbeinit und verschiedenen Alumosilikaten.

Kalium bildet chemische Verbindungen, in denen es hauptsächlich in der Oxidationsstufe +I auftritt, wie Kaliumiodid (KI), Kaliumpermanganat (VII) (KMnO4) oder Kaliumchlorid (KCl).

Kalium kommt im Meerwasser vor und gehört zur Gruppe der Makroelemente. Sein richtiger Gehalt sollte zwischen 380-440 ppm liegen.

Die Bedeutung von Kalium (K) im Meerwasser

Kalium gehört zur Gruppe der Makroelemente und ist für das Leben aller Organismen in einem Meerwasseraquarium unerlässlich. Wird es auf einem konstanten Niveau gehalten, ist es eines der Schlüsselelemente für den erfolgreichen Betrieb eines Aquariums. Der Gehalt an Kalium (K) ist vergleichbar mit der Menge an Kalzium (Ca) im Meerwasser – beide Elemente sind für die Meerwasseraquaristik gleichermaßen wichtig. Die richtige Kaliumkonzentration im Verhältnis zu den anderen Makronährstoffen ist für die Erhaltung eines gesunden Riffs von großer Bedeutung. Beachten Sie, dass der Kaliumgehalt im Aquarium immer 20 ppm (mg/L) niedriger sein sollte als der Kalziumgehalt.

In der Meerwasseraquaristik ist Kalium für Bau- und Ernährungsfunktionen zuständig und nimmt auch an Stoffwechselprozessen teil. Gleichzeitig ist es ein Nährstoff für Zooxanthellen (symbiotische Korallenalgen) und beeinflusst auch die Färbung der Korallen.

Die Rolle des Kaliums 

Aufbau (Wachstum des Korallenskeletts)

Kalium ist für die Aufrechterhaltung der richtigen Alkalinität im Weichgewebe der Korallen und damit für das Funktionieren des Kalkbildungsprozesses verantwortlich. Die optimale Kaliumkonzentration wirkt sich daher auf das richtige Wachstum der Korallenskelette aus.

Das Vorhandensein von Kalium in Aragonit (einer kristallinen Form von Kalziumkarbonat; CaCO3) ist bestätigt, obwohl noch nicht klar ist, wie es im Kristallgitter des Aragonits angeordnet ist. Die Größe des Ionenradius (der Abstand der am weitesten vom Atomkern entfernten Elektronen) von Kalium unterscheidet sich um 15 % vom Ionenradius von Kalzium, daher ist es nicht möglich, Kalzium gegen Kalium auszutauschen.

Ernährung

Es spielt eine wichtige Rolle beim Transport von Nährstoffen in Korallen und ist auch wesentlich an der Ernährung von Zooxanthellen und Biofilmen beteiligt. Kalium ist für den Transport einiger Proteine verantwortlich und ist an der Bildung von Chromoproteinen beteiligt (komplexe Proteine, die unter dem Einfluss von elektromagnetischer Strahlung Farbe abgeben).

Kalium ist auch für das reibungslose Funktionieren der Zooxanthellen wichtig – sie verwenden es für den Prozess der Photosynthese, bei dem organische Verbindungen wie Glukose hergestellt werden.

Färbung von Korallen

Der optimale Kaliumgehalt sorgt für eine schöne Färbung der Korallen. Ein Beispiel ist Acropora valida, eine Koralle, die bei richtigem Kaliumgehalt im Wasser ein helles Gewebe und eine hellviolette Farbe hat.

Risiken/Probleme im Zusammenhang mit Kaliumüberschuss und -mangel (K) im Meerwasser

Niedrige Kaliumwerte beeinträchtigen den Nährstoffaustausch und können zu einem geringeren Wachstum der Korallen führen. Liegt sein Wert im Meerwasser unter 380 ppm, kann ein Mangel zur Ablösung von Korallengewebe führen. Die negativen Auswirkungen eines niedrigen Kaliumgehalts werden noch verstärkt, wenn auch der Phosphatgehalt (PO4) niedrig ist.

Andererseits stört eine zu hohe Kaliumkonzentration den Nährstoffaustausch der Aquarientiere und wirkt sich negativ auf das Wachstum und die Färbung der Korallen aus. Im Allgemeinen sind hohe Kaliumwerte für Korallen nicht so gefährlich wie Kaliummangel. Man sollte jedoch bedenken, dass Tiere wie Garnelen bereits bei 500 ppm Kalium geschädigt werden und ein weiterer Anstieg des Gehalts dieses Elements zu ihrem Tod führt.

Sowohl niedrige als auch hohe Kaliumkonzentrationen im Meerwasser stören den Nährstoffkreislauf und schädigen das Wachstum und die Färbung der Korallen.

Wie kann man das Aquarium schützen? Vorsichtsmaßnahmen

Der Kaliumgehalt sollte regelmäßig kontrolliert und auf dem richtigen Niveau gehalten werden. Wir empfehlen einen Kaliumgehalt von 380 – 440 ppm, wobei der optimale Wert bei 410 ppm liegt. Ein solcher Kaliumgehalt im Meerwasser sorgt für Gesundheit und eine schöne Färbung der Tiere. Eine Verringerung des Kaliumgehalts, selbst um nur 5 %, verlangsamt das Wachstum der Korallenskelette und ihre Färbung.

Der Parameter K kann auf verschiedene Weise gesteuert werden:

Methode I: systematische Bestimmung des Kaliumgehalts im Meerwasser zu Hause mit Hilfe von im Handel erhältlichen Tröpfchentests.

Methode II: die genaueste und zuverlässigste Methode zur Bestimmung von Kalium im Meerwasser ist die ICP-OES-Analyse (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry).

Indikatoren für anormale Kalium (K)-Werte in einem Meerwasseraquarium

Eine bestimmte Gruppe von Korallen reagieren auf Veränderungen des Kaliumgehalts. Wenn Sie das Leben im Aquarium beobachten, können Sie schnell reagieren. Beispiele sind:

• Seriatopora – bei Kaliummangel: Wachstumsrückgang, graue und blasse Farbe. Ihr Gewebe an der Basis löst sich auf
• Montipora, e.g. red – bei Kaliummangel: Wachstumsrückgang
• Acropora – bei Kaliummangel: Farbverlust, Blässe, Wachstumsschwäche und sogar Tod bei ständigem Kaliummangel
• Turbinaria Reniformis – bei Kaliummangel: Wachstumsrückgang und Verkümmern.

Mangel:

• partielle Gewebeablösung
• blass und grau in der Farbe
• Abnahme des Skelettwachstums

Überschuss:

• sichtbare Stellen
• Schädigung und im Extremfall Tod von Garnelen

Empfehlungen / Tipps

Um den richtigen Kaliumgehalt im Aquarium sicherzustellen, sollten Sie ihn regelmäßig testen.

Liegt der Kaliumwert über 440 ppm, handelt es sich um eine Überdosierung. Die häufigsten Gründe für eine Überschreitung des empfohlenen Kaliumwerts sind zu hohe Dosierungen der verabreichten Flüssigkeiten (überprüfen Sie die Dosierparameter an den Dosierpumpen) und falsch zubereitetes Salz. Finden und beseitigen Sie die Ursache des Problems und senken Sie den Wert dieses Parameters im Wasser. Führen Sie bis zu 6 Wasserwechsel durch. Es wird empfohlen, bei jedem Wechsel etwa 15 % des Aquarienwasservolumens zu ersetzen, bis der empfohlene Wert dieses Parameters erreicht ist. Das für den Austausch vorbereitete Wasser muss durch einen angemessenen Zielsalzgehalt gekennzeichnet sein. Verwenden Sie Salz mit den richtigen Parametern und der richtigen Zusammensetzung für den ICP-Test.

Wenn der Kaliumgehalt unter 380 ppm liegt, empfehlen wir, zum Ausgleich Produkte zu verwenden, die dieses Element enthalten. Um einen konstanten Kaliumwert in einem Meerwasseraquarium zu gewährleisten, empfehlen wir eine systematische Ergänzung dieses Elements, abhängig vom Korallenbestand in Ihrem Aquarium.

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*Die Bezeichnung Alkalimetalle bezieht sich auf die Elemente der Gruppe I des Periodensystems.