Siarka w akwarium morskim i jej znaczenie

Czym jest SIARKA (S)?

Siarka (S, łac. sulphur) – pierwiastek chemiczny z grupy XVI układu okresowego tzw. tlenowce*. Jej zawartość w skorupie ziemskiej zarówno w stanie wolnym jak i związanym wynosi ok. 0,048%. Złoża siarki, gdzie wydobywa się ją w stanie wolnym, znajdują się m.in. w Meksyku, Stanach Zjednoczonych, Rosji, Polsce, czy Japonii. W stanie związanym siarka występuje w postaci rud metali jak np. blenda cynkowa ZnS, galena PbS, piryt FeS₂, chalkopiryt CuFeS₂ oraz w postaci siarczanów jak np.  gips CaSO₄ · 2H₂O, anhydryt CaSO₄, baryt BaSO₄.

Siarka jest niezbędna dla wszystkich organizmów żywych. Jest obecna w związkach siarkoorganicznych, takich jak aminokwasy (cysteina, metionina) oraz jako kofaktor (związki chemiczne, które są potrzebne enzymom do katalizowania konkretnych reakcji chemicznych) w białkach jak np. disiarczek glutationu.

W wodzie morskiej siarka najczęściej występuje w postaci rozpuszczalnych w wodzie siarczanów sodu (Na₂SO₄) i magnezu (MgSO₄). Należy do grupy makroelementów, a jego optymalna zawartość w niej wynosi 850-950 ppm.  

Znaczenie siarki w wodzie morskiej

Siarka jest jednym z najbardziej powszechnych pierwiastków, występujących w wodzie morskiej. W budowie koralowców siarka występuje w postaci faz organicznych (związki zawierające w swojej budowie węgiel), jak i nieorganicznych (związki nie zawierające w swojej budowie węgla np. Na₂SO₄). Obie formy są użyteczne, związki z fazy nieorganicznej głównie budują szkielet koralowców, natomiast bakterie związane z koralowcami żywią się organicznymi związkami siarki. Siarka pełni kilka ważnych funkcji u koralowców.

Rola siarki 

Budowa szkieletu

Prawidłowe stężenie tego pierwiastka pozwala koralowcom na zdrowy wzrost. Wyniki badań szkieletów koralowców świadczą o tym, że siarka uczestniczy w procesie tworzenia szkieletu. Wnika ona głównie w formie siarczanów (SO₄^2-) w strukturę aragonitu i kalcytu. Ponadto szkielety koralowców składają się m.in. z polisacharydu Galaxin (białko bogate w cysteinę, która w swojej budowie zawiera siarkę). 

Udział w gospodarce tlenu

Siarka występuje również w wodzie morskiej pod postacią biogennego siarczku dimetylu (DMS) i jego dwoma głównymi prekursorami, dimetylosulfoniopropionian (DMSP) i dimetylosulfotlenek (DMSO). Pierwiastki biogenne są to pierwiastki które wchodzą w skład związków chemicznych obecnych w organizmach roślinnych i zwierzęcych. Wymienione wyżej związki stanowią przykład potencjalnych pochłaniaczy reaktywnych form tlenu w algach morskich. Dodatkowo, dimetylowane związki siarki mogą brać udział w systemie przeciwutleniającym u alg. 

Zooksantelle

Koralowce i algi endosymbiotyczne wykorzystują jony siarczanowe na wiele sposobów, również pośrednio. Zooksantelle są potrzebne do prawidłowego rozwoju koralowców, te z kolei wykorzystują właśnie związki siarki zawarte m.in w aminokwasach.

Kolor koralowców

Prawidłowe stężenie tego pierwiastka pozwala utrzymać intensywne wybarwienie u koralowców. 

Problemy związane z  nadmiarem lub niedoborem siarki w wodzie morskiej

Niskie stężenie siarki może pogorszyć procesy metaboliczne u zwierząt morskich. Jego zbyt niska zawartość może prowadzić do schorzeń RTN oraz STN u koralowców z grupy SPS. 

Siarczany (SO₄^2-) same w sobie nie są niebezpieczne, jednak forma zredukowana siarki (S^2-) już tak. Formy zredukowane siarki najczęściej występują w strefach beztlenowych akwarium, są bardzo toksyczne i często powodują problemy. 

Wysokie stężenie siarki może może negatywnie wpływać na zdrowie koralowców i innych zwierząt morskich.

Jak chronić akwarium? 

Należy regularnie kontrolować zawartość siarki i utrzymywać go na właściwym poziomie. Zalecamy utrzymywać siarkę na poziomie 850 – 950 mg/L, a optymalna wartość, jaką rekomendujemy, to 900 mg/L. Taki poziom siarki w wodzie morskiej  zapewnia zwierzętom zdrowie oraz  piękne wybarwienie.

Najbardziej dokładną i wiarygodną metodą oznaczenia siarki w  wodzie    morskiej jest analiza ICP-OES, czyli technika atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej – ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry).