فهم الكالسيوم والقلوية في حوض أسماك المياه المالحة
من Orphek
يمكن أن يكون فهم كيمياء المياه أحد أكثر الجوانب المحبطة لعلماء الأحياء المائية الجدد أو المخضرمين على حد سواء دون تعليم رسمي حول الكالسيوم والقلوية وكيف يمكن أن يؤثر كل منهما على الآخر. لا يحب معظم الهواة قراءة الكتابات العلمية حول كيمياء المياه أو إلقاء نظرة على المعادلات العلمية ([SiO (OH)3?[+ H+ ؟ [سي (OH)40]) يصورون هذا ولا يفهمون ما ينظرون إليه أو يقرؤون عنه. سيحاول Orphek تبسيط كيمياء المياه البحرية في هذه المقالة.
لا تضمن المستويات المستقرة والمتسقة من الكالسيوم والقلوية نمو اللافقاريات الجيرية فحسب ، بل إنها ضرورية أيضًا لبقائها في كل من المحيط وأنظمتنا الأسيرة. إن المرجان والطحالب المرجانية والحيوانات ذات الأصداف تتكون من أكثر من مجرد الكالسيوم. كما أنها تحتوي على كربونات تسمى المحاليل. تحتوي المخازن المؤقتة على كربونات الكالسيوم والبورات والبيكربونات. بدون هذه المخازن المؤقتة أو الكربونات ، لا يمكن للشعاب المرجانية أن تضع هياكلها العظمية من الكالسيوم التي تشكل الشعاب المرجانية الضخمة الموجودة في محيطاتنا. تمتص الشعاب المرجانية البيكربونات وتعالجها إلى كربونات لبناء هياكل عظمية من كربونات الكالسيوم. مطلوب أيضًا الإضاءة المناسبة بكثافة ونطاق طيفي صحيحين. يلعب المغنيسيوم أيضًا دورًا في التكلس ، فبدون وجوده لا يمكن للشعاب المرجانية امتصاص الكالسيوم بالمستويات المتاحة لها. مستويات المغنيسيوم أعلى بثلاث مرات من مستويات الكالسيوم في مياه البحر الطبيعية ويجب أيضًا الحفاظ عليها بهذه النسبة في أنظمة الشعاب المرجانية الأسيرة لدينا. مستوى الكالسيوم (Ca) من 400-450 جزء في المليون ومستوى المغنيسيوم (Mg) 1200-1350 جزء في المليون موصى به للشعاب المرجانية الناضجة. من أجل نمو أسرع للشعاب المرجانية والأحداث ، يوصي Orphek بمستوى الكالسيوم 465 جزء في المليون ، والمغنيسيوم عند 1390 جزء في المليون ، و dKH عند 12.6. يوفر dKH الأعلى كربونات إضافية لزيادة معدل النمو ويعوض ارتفاع مستوى الكالسيوم عن زيادة امتصاص الكالسيوم من قبل المرجان. يتم زيادة المغنيسيوم لضبط النسبة الموصى بها من ثلاثة إلى واحد من الكالسيوم والمغنيسيوم. تعمل هذه الزيادات على موازنة كيمياء المياه ولا يتم رفعها إلى مستوى قد يتسبب في هطول الأمطار.
dKH (درجة صلابة الكربونات) ليس شيئًا في الماء ولا هو عنصر. إنه مقياس لمعرفة ما إذا كانت الكربونات الكافية موجودة في الماء لضمان استمرار نمو المرجان والحفاظ على استقرار الأس الهيدروجيني. تزيد الكربونات من مستويات القلوية أكثر بكثير من البيكربونات ويجب أن تحتوي المخازن المؤقتة المصممة جيدًا على حوالي 85٪ كربونات للحفاظ على درجة حموضة تبلغ 8.0. في مياه البحر الطبيعية ، تتراوح القلوية ما بين 6.2 إلى 8.2dKH (حسب الموقع) ويتم الحفاظ عليها من خلال حدوث وانحلال صخور الكربونات / الهياكل المرجانية وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يساعد وجود ثاني أكسيد الكربون في مياه البحر على إذابة الكربونات ببطء وهذا هو سبب استخدام ثاني أكسيد الكربون في مفاعلات الكالسيوم.
الآن أن لدينا فكرة جيدة عن كيفية هذه العناصر تتفاعل مع بعضها البعض في الطبيعة، وسوف ننتقل إلى كيفية هذه العناصر يمكن أن تغير وتؤثر العناصر الأخرى في الأنظمة والمعلمات وطننا.
درجة الحموضة المثالية لأنظمة الشعاب المرجانية لدينا هي 8-8.2. يمكن الحفاظ على هذا بسهولة في المحيط بسبب مساحة السطح الهائلة التي تستبدل ثاني أكسيد الكربون بالأكسجين ، وحقيقة وجود القليل جدًا من العناصر الغذائية الذائبة التي يمكن أن تحمض الماء. قد يكون هذا أمرًا صعبًا في أنظمة الشعاب المرجانية الأسيرة لدينا ، خاصةً إذا قمنا بتكديس أنظمتنا دون ترشيح مناسب ، وتبادل الهواء ، وتصدير المغذيات ، وتدفق المياه ، والقلوية الكافية للحفاظ على مستويات الأس الهيدروجيني عند المستوى المرغوب. يوصى بشدة باستخدام كاشطات البروتين ويجب اختيارها بسعة تبلغ ضعف حجم حوض أسماك الشعاب المرجانية. سيضمن ذلك تصدير المغذيات بكفاءة مما سيقلل من الجرعات العازلة. العاملان اللذان يعملان على خفض درجة الحموضة هما المغذيات الزائدة وثاني أكسيد الكربون وكلاهما ناتج عن الإفراط في تربية الحيوانات مما يؤدي إلى المزيد من النفايات الحيوانية وثاني أكسيد الكربون تطرد الأسماك ثاني أكسيد الكربون مع كل نفس تأخذها ويمكن تقليل ذلك باستخدام أكبر حوض تستوعبه مساحتك. يوفر هذا مساحة سطح أكبر لضمان التبادل الجيد للغازات وامتصاص الأكسجين. يعد معدل التدفق الجيد في الحوض ضروريًا أيضًا حتى تتحرك المياه باستمرار ويتم سحبها إلى الحوض حيث يمكن تصدير ثاني أكسيد الكربون واستيراد الأكسجين إلى النظام. ليس من غير المعتاد أن تنخفض مستويات الأس الهيدروجيني بمقدار ثلاث وحدات (2) في المساء لأن عملية التمثيل الضوئي ، التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون ، لا تحدث والتي بدورها يمكن أن تخفض درجة الحموضة. كما تحافظ معدلات التدفق الجيدة على المخلفات والأطعمة غير المأكولة في حالة تعليق حيث يمكن تصديرها إلى الحوض حيث يمكن للزبالين أن يتغذوا عليها و / أو يمكن لمقشطة البروتين تصديرها خارج النظام قبل أن تتحول إلى مواد مغذية مذابة. يعد التدفق غير الرقائقي أمرًا مرغوبًا فيه للغاية ، كما أن استخدام المضخات القابلة للبرمجة مثل طرازات Ecotech Vortex MP يوفر ذلك بسهولة. يضمن استخدام تقنية المضخة هذه حركة جيدة للمياه في جميع مناطق الحوض وهي أكثر طبيعية لبيئة المرجان. يوصى بشدة بمعدل تدفق إجمالي لا يقل عن 2 ضعف حجم الحوض المائي.
يجب الاحتفاظ بـ dKH لنظام الشعاب المرجانية عند 7 إلى 8.5. المستويات الأعلى من ذلك ليست ضرورية في نظام جيد الصيانة وغير مرغوب فيها لأنها يمكن أن تؤدي إلى ترسيب الكالسيوم. الأحماض المعروفة بانخفاض مستويات dKH هي ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون وأحماض النيتريك والأحماض العضوية ، ويتم اشتقاق الأخيرين من طبقات الرمل التي تحتوي على كميات كبيرة من المخلفات ومن الأطعمة غير المأكولة والنفايات التي تتحول إلى مغذيات مذابة تؤدي إلى نسبة أعلى من النترات المقبولة المستويات. سيوفر بعض علماء الأحياء المائية الذين لديهم أحواض مائية مخزنة بكثافة وسيلة لجرعات الكربون في محاولة لخفض مستويات النترات. تتضمن هذه العملية بشكل أساسي تغذية البكتيريا التي تتناول المغذيات بمصدر كربوني مما يؤدي إلى تكاثرها بأعداد كبيرة والتي بدورها تستهلك المزيد من العناصر الغذائية الذائبة وبالتالي تقليل الأحماض في الماء. تنسلخ هذه البكتيريا الغنية بالمغذيات وتصبح معلقة في عمود الماء وتوفر مصدرًا جيدًا للغذاء يستهلكه بسهولة الشعاب المرجانية واللافقاريات الأخرى التي تغذي المرشح.
كلمة عن ترسيب الكالسيوم ضرورية هنا وسنحاول شرح ذلك بطريقة واضحة. يميل العديد من علماء الأحياء المائية إلى الحفاظ على مستويات dKH أعلى من اللازم ، والتفكير أكثر هو الأفضل. هذا ليس هو الحال مع المخازن المؤقتة (الكربونات). من الممكن فقط إذابة عدد معين من المواد الصلبة في كمية معينة من مياه البحر ، وتشمل هذه العناصر الكالسيوم والكربونات ومعظم العناصر الموجودة في مياه البحر. لتشبيه بسيط ، سوف نستخدم فيشات البوكر لشرح الأمر. إذا كان لدينا مائة من رقائق البوكر التي تملأ وعاءًا تمامًا وسبعين من هذه الرقائق باللون الأحمر لتمثل الكالسيوم ، وثلاثين من هذه الرقائق خضراء لتمثيل الكربونات أو المحاليل (القلوية) ، فمن الناحية النظرية ، فإن وعاءنا ممتلئ ولا يمكننا إضافة أي أكثر. إذا قمنا بزيادة الرقائق الحمراء (الكالسيوم) بسرعة ، فسيتعين إزالة بعض الرقائق الخضراء (القلوية). لذلك عن طريق جرعات كميات زائدة من الكالسيوم (الرقائق الحمراء) ، فإننا نخرج الكربونات (الرقائق الخضراء) من المحلول مما يتسبب في ما يعرف بتأثير "العاصفة الثلجية". يبدأ العديد من علماء الأحياء المائية الذين يرون هذا التأثير على الفور في جرعة العناصر الأخرى في محاولة لتحقيق التوازن بين ذلك. هذا أحمق ولن ينجح ، فهو سيغذي التأثير فقط من خلال محاولة إضافة المزيد من الرقائق في وعاء مملوء بالفعل مما قد يؤدي إلى زيادة هطول الأمطار. يجب أن يأخذ هذا الحدث مجراه ، وعندها فقط يمكنك إنشاء توازن الكالسيوم / القلوية ببطء داخل الحوض. يمكن أن يكون ترسيب كربونات الكالسيوم أكثر حدة عند مستويات الأس الهيدروجيني المرتفعة التي يمكن أن تحدث إذا تم استخدام Kalkwasser ولم يتم تناول جرعاته ببطء. مع ارتفاع الأس الهيدروجيني ، تقل كمية الكالسيوم والقلوية التي يمكن الاحتفاظ بها في المحلول دون ترسيب. ستؤدي مستويات الأس الهيدروجيني المرتفعة إلى تحويل جزء كبير من البيكربونات الموجودة إلى كربونات والتي تؤدي إلى طفرات كربونات تؤدي مرة أخرى إلى تأثير العاصفة الثلجية. هذا هو السبب في أنك ترى بقايا في قاع وعاء الخلط Kalkwasser ، لا يمكن أن تدخل في المحلول بسبب وجود فائض من الكربونات.
الحفاظ على توازن كيمياء المياه عن طريق الاختبار المنتظم لدرجة الحموضة والكالسيوم والقلوية والمغنيسيوم سيضمن استمرار الصحة لسكان الشعاب المرجانية. إذا كنت بحاجة إلى رفع أو خفض الكالسيوم أو القلوية ، فافعل ذلك ببطء وافعل كل منهما على حدة ، وليس كليهما في نفس اليوم.
يأمل Orphek أن يبسط هذا فهمك لكيفية تفاعل الكالسيوم والقلوية مع بعضهما البعض. لا تنتج Orphek فقط إضاءة PAR / PUR LED عالية للشعاب المرجانية ، فنحن ندرس على نطاق واسع الشعاب المرجانية وردود فعلها على كل من الإضاءة وكيمياء المياه. نحن لا ننتج فقط أفضل إضاءة للشعاب المرجانية الخاصة بك ، بل نريد أن تنمو وتزدهر الشعاب المرجانية الخاصة بك وتزودك بهذه المعلومات ، أيكويريست ، أحد أصولنا المرموقة.