Nitrogenkredsløb

Nitrogenkredsløbet er den grundlæggende omsætning af affaldsstoffer i akvariet. Kredsløbet starter med nedbrydeligt biologisk materiale og slutter med nitrogen.

Det Forsimplede Nitrogenkredsløb

Det forsimplede nitrogenkredsløb ser således ud:
Proteiner --> Ammoniak (NH₃) --> Nitrit (NO₂) --> Nitrat (NO₃) --> Nitrogen (N₂)

Omdannelsen mellem de forskellige stadier i kredsløbet, tager bakterier sig af.
Målet er den fuldstændige omdannelse af affaldstofferne til nitrogen, som bobler ud ad vandet som en gasart. Stopper omdannelsen et sted i kredsløbet, er der et problem med balancen i akvariet eller der er endnu ikke opbygget tilstrækkelige bakterier til at omdanne den tilstedeværende mængde affaldsstoffer.

Et mere fuldstændigt billede af Nitrogenkredsløbet

Det reelle nitrogenkredsløb ser nærmere ud som beskrevet på diagrammet herunder:

Mineralisering

Omdannelsen af proteiner til startprodukterne for nitrifikationen - ammoniak (NH₃) og ammonium (NH₄⁺).

I denne proces indgår flere delprocesser. Specielt det sidste produkt af mineraliseringen inden nitrifikationen starter, organiske syrer, skal vi være opmærksomme på. En kraftig omdannelse af organisk materiale kan være kilde til store mængder organiske syrer, hvorfor pH-værdien i vandet kan falde markant.

Nitrifikation

Omdannelsen af ammoniak og ammonium til nitrat (NO₃)

Som mineraliseringen, består nitrifikations-processen af flere del-processer. Normalt vil vi ikke kunne måle ammoniak eller nitrit i et velfungerende system, da omdannelsen til nitrat foregår meget effektivt. Nitrit kan iltes til nitrat simpelhen ved gennemluftning af vandet, hvorfor vandoverfladens kontakt med luften og skummerens iltning også bidrager til denne proces.

Alle produkter i mineraliseringen kan betragtes som næringsstoffer og vil derfor bidrage til vækst af alger.

Dissimilation

Dissimilationen er en samling af processer med meget forskelligt udfald. Afhængigt af, hvilke bakterier der er involveret, tales der om denitrifikation eller nitrat-reduktion. De to del-processer er beskrevet nedenfor.

Denitrifikation
Slutproduktet af denitrifikationen er enten nitrogen (N₂) eller nitrogenoxid (lattergas - N₂O). Dette er begge gasarter, som "bobler" ud ad akvariet og ud i luften. Dermed er kredsløbet sluttet og det organiske materiale vi startede med, er nu fuldstændigt omdannet.

Nitrat-reduktion
Bemærk at det drejer sig om kemisk reduktion; der fjernes ilt-atomer fra nitrat-molekylet.
Ved reduktionen dannes nitrit, ammonium og ammoniak, som igen indgår i kredsløbet.

Afslutning

Som det ovenstående gerne skulle illustrere, er nitrogenkredsløbet den mest basale proces i akvariet. Såfremt kredsløbet fungerer og er i balance, vil der foregå en fuldstændig omsætning af organisk materiale til slutproduktet nitrogen.
Da kredsløbet er baseret på bakteriekulturer, er det vigtigt at forstå, at der altid kun er den nødvendige mængde bakterier til rådighed. Den bestående bakteriekultur er, at betragte som en ligevægt - der er ikke flere bakterier, end der er næringsstoffer til at føde. Ændres mængden af næringsstoffer, skal bakteriekulturen have tid til at opformeres. Derfor vil enhver ændring af belastningen på akvariet, medføre en større eller mindre opblomstring af næringsstoffer. Netop derfor skal nye dyr tilsættes over tid og ikke mange dyr ad gangen. Kun derved kan balancen opretholdes.