Spis treści
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 (SO42-) 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 (SO42-) same w sobie nie są niebezpieczne, jednak forma zredukowana siarki (S2-) 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).
Indykatory nieprawidłowego poziomu siarki w akwarium morskim
Choroby bakteryjne na koralowcach mogą świadczyć o niedoborze siarki, natomiast nieznane są gatunki zwierząt czy glonów wrażliwych na przedawkowania oraz niedobory siarki.
Zapoznaj się ze wskaźnikami poniżej, które mogą świadczyć o nieprawidłowym poziomie siarki w zbiorniku:
Niedobór
- Bladości kolorów
- Słaby wzrost
- Infekcje bakteryjne
Nadmiar
- w obszarach beztlenowych może prowadzić do generowania toksycznego dla organizmów siarkowodoru
Rekomendacje
Aby zapewnić odpowiedni poziom siarki w akwarium, powinieneś systematycznie poddawać wodę analizie i zadbać o właściwy poziom pierwiastka.
W przypadku gdy poziom siarki jest powyżej 950 mg/l, mówimy o przedawkowaniu. Najczęstsze przyczyny przekroczenia zalecanego poziomu siarki to: zbyt duże dawki podawanych płynów (sprawdź parametry dozowania na pompach dozujących), nieprawidłowo przygotowana sól, zanieczyszczone suplementy czy mrożony i suchy pokarm.
Znajdź i wyeliminuj przyczynę problemu, obniżając wartość tego parametru w wodzie. Wykonaj do 6 podmian. Zalecane jest, aby podczas każdej podmiany wymienić około 15% objętości wody z akwarium, aż do momentu osiągnięcia zalecanej wartości tego parametru. Woda przygotowana do podmiany musi charakteryzować się odpowiednim poziomem zasolenia docelowego. Użyj soli o właściwych parametrach i składzie.
W przypadku gdy poziom siarki jest poniżej 850 mg/l, zalecamy w celu wyrównania jego poziomu, użyć produktów zawierających ten pierwiastek. Aby zapewnić stały poziom siarki w akwarium morskim, rekomendujemy systematyczne uzupełnianie tego pierwiastka – w zależności od obsady koralowców w akwarium.
*Nazwa tlenowce pochodzi od nazwy pierwszego pierwiastka umieszczonego na szczycie szesnastej kolumny układu okresowego (O-tlen).
O autorze
Magdalena Metzler
Prywatnie jestem mamą i miłośniczką natury oraz sportu. Moim głównym zainteresowaniem jest chemia kwantowa, która kryje w sobie ogrom nierozwikłanych tajemnic i powiązań, co z naukowego punktu widzenia jest niezwykle ekscytujące.
W swojej karierze naukowej prowadziłam międzynarodowe projekty, dotyczące innowacyjnych rozwiązań dla wielu gałęzi biznesu, m.in. motoryzacji, budownictwa, a teraz oczywiście akwarystyki morskiej.
Praca w Reef Factory zapoczątkowała u mnie pasję do akwarystyki morskiej, którą mogę rozwijać każdego dnia, budując dział chemii i tworząc produkty, które ułatwią akwarystom dbanie o zbiorniki i zapewnią najwyższe bezpieczeństwo zwierząt. Jednym z najbardziej ekscytujących wspomnień, związanych z pracą w Reef Factory, jest uruchomienie spektrometru ICP-OES, który analizuje skład pierwiastkowy wody morskiej. Metoda analizy w ICP oparta jest na technice analitycznej, która stanowi powiązanie mojego zamiłowania do chemii kwantowej i akwarystyki morskiej.
Mam nadzieję, że moje artykuły na ReefPedii będą dla Ciebie ciekawe i pomocne! Miłej lektury :))