Hektische L200 HF - die Zweite...

[Walter]

Hallo Franziska,

Zitat von Kakadinchen

Ich weiß, du bist kein CO2-Anlagen-Fan, aber ich muss sagen unsere großen, dicht bepflanzten Becken mit CO2-Anlage laufen am stabilsten. Algenfrei trotz Sonnenlicht. Und der Sauerstoffgehalt ist abends bei 100% also gesättigt, v.a. an Sonnentagen! Ist das CO2 alle, merke ich das, wenn die Fische früh plötzlich deutlich atmen. Das zeigt schon, wie gut das System mit CO2-Anlage funktioniert...

kann es sein, dass Du da einem (weit verbreiteten) Mißverständnis aufsitzt?
CO2 und O2 Gehalt des Wassers mußt Du völlig unabhängig voneinander sehen.
Auch bei 100% Sauerstoffsättigung im Wasser hindert ein zu hoher CO2 Gehalt den Fisch am Atmen!
Er wird sein CO2 nicht mehr los! Das Kohlendioxid muß ja auch wieder vom Fisch in das Wasser zurückdiffundieren können, und bei zu hohem CO2 Gehalt im Beckenwasser funktioniert das nicht mehr problemlos oder schnell genug.

[Baron Ätzmolch]

Zitat von Kakadinchen

die Tiere leben in der Natur in sehr warmem Wasser (Rio Orinoco). Auch dort ist natürlich keine höhere Sauerstoffsättigung möglich als die 100%-Sättigungswerte für die entsprechenden Temperaturen.

Mahlzeit!

Da irrst du dich.

Der 100%-Sättigungswert gilt für den *Gleichgewichtszustand* zwischen im Wasser gelösten Sauerstoff und Sauerstoff in der umgebenden Luft.
Nun kann es aber durch die Assimilationsleistung von Algen und/oder höheren Pflanzen durchaus so sein, dass im Wasser erheblich mehr Sauerstoff gelöst ist, als es dem Gasgleichgewicht mit dem Luftsauerstoff entsprechen würde, d.h. du hast von mir aus 150% Sauerstoffsättigung (und damit eben kein Gleichgewichtszustand, denn Gleichgewicht heißt 100% Sättigung).
Aufgrund von Diffusion ist das System Wasser-Luft aber immer bestrebt, diesen Gleichgewichtszustand herzustellen. Das is' aber von vielen unterschiedlichen Einflüssen (quasi "Störfaktoren") abhängig, denn es gibt ja Sauerstoffzehrer und gleichzeitig Sauerstoffproduzenten, und Gewässer, die wenig durchmischt sind oder solche mit starker Umwälzung und intensivem Kontakt zur Luftmasse.

Andererseits möcht' ich dich noch darauf aufmerksam machen (weil ich das öfters in deinen Posts gelesen habe), dass aufsteigende Bläschen an Pflanzen keineswegs ein Zeichen für sauerstoffgesättigtes Wasser sein müssen, sondern lediglich ein Zeichen dafür sind, dass die Pflanzen kräftig assimilieren. Dass dieser Sauerstoff eben gerade nicht im Wasser gelöst vorliegt, zeigen ja die Bläschen. Aufsteigende Bläschen kannste auch bei 26 Grad und 4 mg Sauerstoff pro Liter Wasser haben, also weit unterhalb des 100% Sättigungswertes bei dieser Temperatur.

Zitat von Walter

Auch bei 100% Sauerstoffsättigung im Wasser hindert ein zu hoher CO2 Gehalt den Fisch am Atmen!
Er wird sein CO2 nicht mehr los! Das Kohlendioxid muß ja auch wieder vom Fisch in das Wasser zurückdiffundieren können, und bei zu hohem CO2 Gehalt im Beckenwasser funktioniert das nicht mehr problemlos oder schnell genug.

Da widerspricht dir Krause, indem er in einem seiner Bücher Versuche zitiert (die Primärquellen hab' ich leider nicht), wo Aquarienfische CO2-Gehalte von weit über 100 mg/l anstandslos vertragen haben, solange nur genug Sauerstoff im Wasser enthalten war, bei Guppys sollen die Versuche sogar bei 800 mg/l CO2 abgebrochen worden sein, weil die Viecher keine Reaktion zeigten.

--Michael

[Walter]

Ja, Michael,
ich widerspreche Krause - in diesem Punkt jedenfalls.
Und nicht nur ich. - Abgesehen davon gibt es bezüglich Kohlendioxidverträglichkeit extreme artabhängige (nicht Gattungs-, ...) Unterschieder.
Untersuchungen? Fehlanzeige, gerade mal.

[Kakadinchen]

Hallo,

okay, das mit der Sauerstoffsättigung klingt interessant. Allerdings habe ich das so verstanden, dass die angegebene Sauerstoffmenge die Sättigungkonz. an gelöstem Sauerstoff bei der entsprechenden Temp. darstellt. Wird mehr Sauerstoff angeboten, perlt dieser aus, weil das Wasser mit gelöstem Sauerstoff gesättigt ist. Letztendlich könntest du doch nur mehr Sauerstoff im Wasser lösen, wenn du einen Druck anlegst, der das Verlassen des Wassers durch den Sauerstoff verhindert. Ansonsten ist doch der Gastaustausch so schnell, dass eine Übersättigung des Wassers mit Sauerstoff nicht möglich ist. Eine Unterversorgung durch Sauerstoffzehrende Organismen ist natürlich schon möglich. In einem völlig unbewegten Gewässer wird natürlich ein Sauerstoffkonz.-gefälle auftreten. Nur das trifft auf ein gefiltertes Aq. mit Zusatzströmungspumpe nicht zu! Selbst stark assimilierende Pflanzen geben doch so wenig Sauerstoff gleichzeitig ab, dass bei geringem Sauerstoffgehalt des Wassers eine vollständige Lösung erfolgen sollte. Erst wenn sich nichts mehr lösen kann, also sich das System der 100%-Sättigung nähert, tritt der abgegebene Sauerstoff zu Gasblasen zusammen und steigt auf. Wie wäre eine vorzeitige Bläschenbildung chemisch zu erklären?
Im übrigen kann ich das beschriebene Assimilationsverhalten gerade jetzt an Sonnentagen in einem meiner Becken super beobachten. Es wird nachmittags 2-3 Stunden direkt bestrahlt. Am Anfang sieht man nichts (früh O2-Konz. 5-6mg/l), dann bilden sich langsam kleine Bläschen, bis es nur so sprudelt (8mg/l). Die gleichen 8mg erreiche ich abends im übrigen auch ohne Sonneneinstrahlung allerdings ohne Zusatzbläschen.
Sollte das chemisch-physikalisch nicht korrekt sein, kläre mich bitte auf. Kann ruhig ordentlich wissenschaftlich sein - so ganz ohne Vorwissen bin ich nicht auf diesem Gebiet!

Nochmal: ich pumpe keine Unmengen von CO2 ins Becken! Nur soviel, dass CO2 endlich nicht mehr den begrenzenden Faktor für die Assimilation darstellt. Wie gesagt, die Assimilationsleistung hat seitdem deutlich zugenommen.

Im übrigen: letztes Jahr im Sommer haben die Welse das beschriebene hektische Verhalten nicht gezeigt, obwohl damals ein paar mal echter Sauerstoffmangel auftrat (da haben auch die L333 entsprechend reagiert! Die machen jetzt gar nichts!) und die Temp. sommerbedingt bei knapp 30°C lag. Ich habe wie oben beschrieben reagiert und das Becken umgestellt. Erst im Herbst ging die Hektik los und jetzt läßt es langsam nach. Die letzten zwei Tage ist nichts mehr passiert. Im Ruhezustand atmen alle Welse max. 1 mal pro Sekunde. Das ist doch nicht schnell, oder?

Laßt uns die Diskussion weiterführen, ja? Echt interessant! Auch wenn ich eure Panikmache hinsichtlich meiner L200 nicht teile. Ich denke, es ist halt Laichzeit und die Tiere sind geschlechtsreif. Deswegen auch das Graben. Dafür spricht auch die zeitliche Abgrenzung auf Spätherbst bis jetzt.

Gruß
Franziska

[Walter]

Hallo,

Zitat von Kakadinchen

Allerdings habe ich das so verstanden, dass die angegebene Sauerstoffmenge die Sättigungkonz. an gelöstem Sauerstoff bei der entsprechenden Temp. darstellt.

nein, im Gleichgewicht mit der Umgebungsluft diffundiert dann eben Sauerstoff vom Wasser in die Luft - so ähnlich, wie man CO2 mit einem Sprudelstein "austreibt".

Wird mehr Sauerstoff angeboten, perlt dieser aus, weil das Wasser mit gelöstem Sauerstoff gesättigt ist.

Er perlt nicht aus, sondern diffundiert an der Grenzschicht in die Umgebungsluft.

Letztendlich könntest du doch nur mehr Sauerstoff im Wasser lösen, wenn du einen Druck anlegst, der das Verlassen des Wassers durch den Sauerstoff verhindert.

Der verhindert nicht das "Verlassen", sondern ändert das Gleichgewicht, wie auch Temperaturänderung, natürlich auch eine Erhöhung/Senkung des Sauerstoffgehaltes in der umgebenden Gasphase (also bei uns Luft)

Ansonsten ist doch der Gastaustausch so schnell, dass eine Übersättigung des Wassers mit Sauerstoff nicht möglich ist.

Der ist "gar nicht so schnell", da die Diffusion ja nur an der Grenzschicht Wasser/Luft (bzw. Sprudelsteinblasen, ...) vor sich gehen kann.

[quote] Eine Unterversorgung durch Sauerstoffzehrende Organismen ist natürlich schon möglich. In einem völlig unbewegten Gewässer wird natürlich ein Sauerstoffkonz.-gefälle auftreten.[quote]
Das kommt aber darauf an, ob das Gewässer lichtdurchflutet (-> Photosynthese Phytoplankton oder ev. höhere Pflanzen) ist oder nicht.

Nur das trifft auf ein gefiltertes Aq. mit Zusatzströmungspumpe nicht zu! Selbst stark assimilierende Pflanzen geben doch so wenig Sauerstoff gleichzeitig ab, dass bei geringem Sauerstoffgehalt des Wassers eine vollständige Lösung erfolgen sollte.

Unterschätze mal die Pflanzen nicht

Erst wenn sich nichts mehr lösen kann, also sich das System der 100%-Sättigung nähert, tritt der abgegebene Sauerstoff zu Gasblasen zusammen und steigt auf.

Wie gesagt, die Sättigung bezieht sich auf die Umgebungsluft, dort wird diffundiert.

Wie wäre eine vorzeitige Bläschenbildung chemisch zu erklären?

Zu schnell zu viel O2 gebildet (?? - geraten).

[Kakadinchen]

Hallo,

Zitat von Kakadinchen

Allerdings habe ich das so verstanden, dass die angegebene Sauerstoffmenge die Sättigungkonz. an gelöstem Sauerstoff bei der entsprechenden Temp. darstellt.

nein, im Gleichgewicht mit der Umgebungsluft diffundiert dann eben Sauerstoff vom Wasser in die Luft - so ähnlich, wie man CO2 mit einem Sprudelstein "austreibt".


eigentlich stimmen wir da doch überein. Bei der Sättigungkonz. ist so viel Sauerstoff da, dass er sich nicht mehr lösen kann, also muss er irgendwo hin. Er perlt aus, so wie die Kohlensäure im Erfrischungsgetränk. So wie in einer übersättigten Salzlösung das entsprechende Salz ausfällt, bildet gelöstes Gas Bläschen wenn der Sättigungsgrad erreicht ist. Natürlich tut er das nur, wenn mehr Sauerstoff angeboten wird, als in der gleichen Zeit über die Oberfläche ausgeglichen werden kann. Es bildet sich ja immer mehr "Oberfläche" durch die Bläschenbildung. In dieser neuen Phase (Gasphase in der Flüssigkeit) sammelt der Sauerstoff sich an. Man mißt eine O2-Konz. im Wasser, die der Sättigungskonz. entspricht.

Das widerum entspricht ja deiner Aussage: "Der ist "gar nicht so schnell", da die Diffusion ja nur an der Grenzschicht Wasser/Luft (bzw. Sprudelsteinblasen, ...) vor sich gehen kann." ,wobei man hier die neu gebildete Phase nicht vergessen darf. Durch Aufsteigen dieser Blasen wird auf einen Schlag eine Menge nicht gelöster Sauerstoff an die Umgebung abgegeben.
Würde man das Wasser, in der eine Pflanze gerade assimiliert, ständig gegen CO2-haltiges, Sauerstoffarmes Wasser austauschen, dann käme es niemals zu Blasenbildung. Weil der Sauerstoff sich problemlos lösen kann und über die Oberfläche abdiffundiert. Erst wenn im Wasser mehr Sauerstoff gebildet wird, als abdiffundieren kann, wird durch die Blasenbildung eine neue Oberfläche gebildet. Schließlich bedarf eine neue Oberfläche zur Bildung eine Menge Energie und die resultiert aus dem erhöhten Druck des im Wasser gelösten Sauerstoffs, der irgendwann die Löslichkeitsgrenze überschreitet, weil er nicht schnell genug abdiffundieren kann.

Und wie klingt diese wissenschaftliche Erklärung? *ggg*

Du schreibst ja, dass die Sättigungskonz. nicht der max. lösbaren Sauerstoffmenge entspricht. Allerdings kann die Sauerstoffkonz. bei atmosphärischem Luftdruck den Grenzwert nicht überschreiten, weil es ja dann zur Abgabe über die Oberfläche kommt... usw... siehe oben..., oder?

Die Sache mit dem Gewässer habe ich auf das Gefälle an Sauerstoffkonz. bis in die Tiefe bezogen. Ein stehendes Gewässer ohne Pflanzen z.B. hat ja im Oberflächenbereich noch eine gute Sauerstoffversorgung, die dann dramatisch abnimmt und am Boden im Schlamm so schlecht ist, dass hier v.a. anaerobe Abbauvorgänge dominieren. Umgewälzte und z.T. bepflanzte Gewässer verhalten sich da natürlich anders....

Gruß
Franziska

[Baron Ätzmolch]

Mahlzeit Kakadinchen!

Der 100% Sättigungswert hat, wie schon gesagt, nix damit zu tun, dass du nicht mehr Sauerstoff im Wasser lösen könntest, als eben dieser Wert angibt.
Es ist ein Wert, der sich aufgrund von Diffusion an der Grenzfläche Wasser zu umgebender Luftmasse einstellt.
Als Beispiel: Wenn du einen Pot chemisch reinen Wassers einfach unverschlossen an der Luft stehen lässt, dann kannste da nach einiger Zeit bestimmte Mengen von Gasen im Wasser nachweisen, die aus der Ungebungsluft ins Wasser hineindiffundiert sind, und die Mengen sind bei gleicher Temperatur konstant (Gleichgewicht = 100% Sättigung).
Im Falle von Sauerstoff sind das eben 8,3 mg/l bei 25 Grad. Dass heisst aber nicht, dass Wasser dieser Temperatur nicht mehr Sauerstoff lösen könnte. Die "absolute" Sättigung liegt bei etwa 40 mg/l bei dieser Temperatur (und normalem Luftdruck). Die erreichst du, wenn du reinen Sauerstoff einleiten würdest, oder irgendwas im Wasser hast, das riesige Mengen von Sauerstoff produziert/abgibt.
Bei 40mg/l hättest du aber einen viel höheren Partialdruck von Sauerstoff im Wasser, als es dem Partialdruck von Sauerstoff in der Luft entspricht, mit der Folge, dass Sauerstoff aus dem Wasser herausdiffundiert, und zwar bis zum Gleichgewichtszustand = 100% Sättigung = 8,3 mg/l bei 25 Grad.
Mehr als die erwähnten ca. 40 mg/l Sauerstoff kriegste im Wasser nur gelöst, wenn du unter reiner Sauerstoffatmosphäre experimentieren würdest oder bei erheblich höherem Lufdruck als normal.

Was stark assimilierende Pflanzen und die damit verbundenen perlenden Bläschen angeht, kann ich nur vermuten, dass die Pflanze den gebildeten Sauerstoff aus physikalischen (Druck), chemischen (starkes Oxidationsmittel) und physiologischen Gründen möglichst schnell loswerden muss, genau wie wir das Endprodukt der Atmung möglichst schnell loswerden müssen.
Der Sauerstoff löst sich erst gar nicht in Wasser, aufgrund der großen Mengen bei starker Assimilation treten halt gleich Bläschen aus den Spaltöffnungen (oder wo auch immer bei Wasserpflanzen) aus.
Es hat jedenfalls nix mit der Sauerstoffsättigung des Wassers zu tun.

Was ich zur CO2-Düngung noch anmerken möchte:
Viele CO2-Jünger bedenken nicht, dass aus ihren Aquarien austretendes CO2 bei geringer Oberflächenbewegung/fehlendem Luftstrom eine Schicht auf dem Wasser bildet, da CO2 schwerer ist als Luft. Diese Schicht verhindert den gesamten Gasaustausch (nicht nur CO2) des Wassers mit der Atmosphäre und kann zu völlig unnatürlichen Bedingungen führen.
Zweitens gibt es in der Natur auch keine CO2 Begasung, Pflanzen wachsen trotzdem.
Und drittens verbrauchen Pflanzen, deren Stoffwechsel durch CO2-Gaben angeregt wird, auch erhebliche Mengen an Sauerstoff, und das vor allem nachts, wenn der Verbrauch nicht wie tagsüber durch Assimilation mehr als wett gemacht wird. Dies kann zu starken Schwankungen des Sauerstoffgehaltes führen, die auch völlig unnatürlich sein können, noch dazu, wo in natürlichen "L-Welsgewässern" wohl eher weniger (stark assimilierende) Pflanzen anzutreffen sind (was man so aus Beschreibungen der Habitate entnimmt, war selber noch nicht da).

--Michael