Logotip Alfa in Betta
0
0
0,00  0 izdelkov

V košarici ni izdelkov.

Ogljikov cikel

Objavil: 
Tjaša Kvas
Čas objave: 
24.02.2023
Običajno o biološkem ravnovesju v akvaristiki govorimo takrat, ko imamo v mislih kroženje dušika ter dušikovih snovi. Toda tako imenovani dušikov cikel ni edini, saj poleg njega potekajo še trije veliki cikli elementov. Dušik, kisik, fosfor in ogljik so temeljni elementi, ki jih organizmi potrebujejo za preživetje, med sabo so povezani v cikle hranilnih snovi in neredko se zgodi, da en cikel prehaja v drugega.

Stabilno biološko ravnovesje v akvariju je pomemben dejavnik, če želimo zdrave ribe ter uspešno rast rastlin. Običajno o biološkem ravnovesju v akvaristiki govorimo takrat, ko imamo v mislih kroženje dušika ter dušikovih snovi. Toda tako imenovani dušikov cikel ni edini, saj poleg njega potekajo še trije veliki cikli elementov. Dušik, kisik, fosfor in ogljik so temeljni elementi, ki jih organizmi potrebujejo za preživetje, med sabo so povezani v cikle hranilnih snovi in neredko se zgodi, da en cikel prehaja v drugega. Uspešen zagon dušikovega cikla je zato mogoč le če je sklenjen ogljikov cikel. Pri tem imajo velik vpliv ogljikove bakterije ter ostali organizmi, ki se hranijo z organskimi snovmi.

Ogljikove bakterije ter ostali organizmi, ki se hranijo z organskimi snovmi pomagajo pri zagonu akvarija ter omogočijo, da se začne dušikov cikel. Te organizme imenujemo heterotrofi. Postopek se imenuje razgradnja ali razpad. V dušikov cikel pa vstopajo le beljakovine, iz katerih so hererotrofi odstranili ves ogljik, ki je bil vezan v beljakovinah.

OGLJIK

Ogljik je temeljni element, ki je v čisti obliki zelo redko prisoten, z drugimi spojinami običajno reagira le ob visokih temperaturah, zato so snovi, ki ga vsebujejo zelo stabilne. Z drugimi elementi se poveže z različnim številom vezi, pri tem pa tvori dolge verige, večina teh je organskih. Najpomembnejše so beljakovine, maščobe ter sladkorji. Anorganske ogljikove spojine pa so monoksid, ogljikov dioksid, karbonati, cianidi, cianati, karbidi in tiocianati.

Diamant in grafit sta primer, ko v naravi najdemo čisti ogljik. Diamant je najtrša snov na svetu, grafit pa je tako mehek, da na papirju pušča sled, zato ga uporabljamo za izdelavo svinčnikov. Zakaj sta si ti modifikaciji ogljika tako različni? Odgovor se skriva v strukturi ogljikovih vezi. Prav ta sposobnost, da ogljik tvori poljubno število vezi, mu omogoča, da sestavlja tudi najbolj kompleksne spojine, kot so maščobe in beljakovine.

V eni toni zemeljske skorje je okoli 320 gramov ogljika, ki je največkrat vezan v strukturah, ki jih imenujemo karbonati, ena iz med takšnih sta kreda in apnenec. Mineral kalcit (CaCO3) je osnovna spojina, ki sestavlja apnenec, nastaja iz lupin izumrlih morskih organizmov. Druga najpomembnejša oblika ogljika, ki se nahaja v prsti pa je tako imenovan organski ogljik, to je ogljik, ki je bi sestavni del živega organizma, njegov proces razgradnje in mineralizacije pa se še ni zaključil. Velike količine takšnega ogljika najdemo v humusu, ki velja za zelo rodovitno prst. Humus nastaja le ob prisotnosti kisika, saj le ta omogoča popolno razgradnjo ogljikovih spojin, ki jih najdemo v živih organizmih. Kadar kisik ob smrti organizma ni prisoten govorimo o njegovi fosilizaciji oziroma kristalizaciji ali pooglenitvi. Tako nastanejo tudi fosilna goriva, kot sta premog in nafta. Premog nastane zaradi procesa karbonizacije (pooglenitev), takrat, ko rastlinski material potone v močvirje ali blato. Zaradi odsotnosti kisika se snovi, ki vsebujejo ogljik ne razgradijo pravilno, zato material poogljeni oziroma karbonizira. Nafta je nastala po podobnem principu, le da vsebuje več živalskih kot rastlinskih organizmov. Vsa fosilna goriva vsebujejo ogromno ogljikovodikov, zato njihov sežig močno vpliva na naravni dušikov cikel. Prave tovarne ogljika pa so ognjeniki, ki med svojim aktivnim delovanjem v atmosfero spuščajo ogromne količine Ogljikovega dioksida ter ostalih plinov.

Fosili nastanejo zato, ker se organizem po svoji smrti ni mogel razkrojiti, ogljik, ki sestavlja kosti, listne žile in nekatere kožne celice je pooglenel ali pa je mineraliziral v apnenec ter pri tem obdržal svojo obliko. Na fotografiji so fosilizirane kozice iz obdobja pozne krede.

V zraku in vodi je ogljik vezan v obliki plinov kot sta ogljikov dioksid (CO2) in ogljikov monoksid. Oba plina se sproščata pri gorenju, brez posegov človeka bi ogljikov monoksid izhajal samo iz aktivnih vulkanov. Zaradi sežiga fosilnih goriv pa človek močno prispeva k onesnaževanju ozračja. Ogljikov dioksid se veže v vodo. Tam ga uporabijo številni fototrofni organizmi za proces fotosinteze, nekaj pa se ga veže v obliki ogljikove kisline (H2CO3). Koncentracija ogljikovega dioksida v vodi močno vpliva na strukturo hišic in lupin pri nevretenčarjih, ob povišanih koncentracijah se v lupinah pojavijo luknjice, ki lahko povzročijo smrt, pri rakih in kozicah pa se pojavijo težave z levitvijo.

Kot vidimo je krogotok ogljika v naravi zelo velik in obširen ter traja tudi daljša časovna obdobja. Njegova prisotnost vpliva na živi in neživi svet, saj tudi sam prehaja različne faze. V akvariju je ta krog močno okrnjen, kljub temu pa v njem potekajo osnovne funkcije.

Veliki ogljikov cikel, ki poteka v naravi je zelo kompleksen, vanj so vpleteni ognjeniki, morja, fosilna goriva, človek, živali in rastline. V cikel vstopajo vse organske in anorganske snovi, ki vsebujejo ogljik.

V akvarijskih pogojih se ogljikov cikel nekoliko zmanjša, saj v njem ne delujejo ognjeniki in ne poteka sežig fosilnih goriv. Tudi fosilizacija in mineralizacija ne potekata, saj je časovno obdobje delovanja akvarija prekratko, da bi kateri koli od teh procesov sploh lahko stekel. Kljub temu pa je za akvariste zelo pomemben, saj vključuje proces fotosinteze, dihanja, razgradnje, gnitja in rasti, smrt ter hranjenje. Na kemijski ravni se akvaristi zato ukvarjamo s spojinami kot so ogljikov dioksid, karbonati, ogljikova kislina, beljakovine, maščobe in sladkorji.

Krogotok ogljika v akvariju je močno okrnjen, saj v njem potekajo le osnovni procesi. Nezaključen krog ogljika je razlog, zakaj moramo akvaristi menjavati vodo v svojih akvarijih, saj se v nasprotnem primeru ogljikove spojine nakopičijo do te mere, da se zaprt sistem sesuje.

KROŽENJE OGLJIKA V AKVARIJU

1. Fotosinteza

Fotosinteza je kemijski proces, ki poteka pod vplivom svetlobe v organizmih, ki jih imenujemo fototrofi. Glavna značilnost teh organizmov so klorofili s pomočjo katerih pod vplivom sončne svetlobe iz ogljikovega dioksida in vode sintetizirajo ogljikove hidrate, ki jih potrebujejo za rast. Najpogostejši fototrofi so rastline ter modrozelene bakterije Za eno proizvedeno molekulo glukoze potrebujejo 6 molekul CO2. Proces na ta način iz atmosfere veže ogromne količine ogljika. So edini organizmi na Zemlji, ki lahko sami pridelajo svoje beljakovine, maščobe in sladkorje, prav zato fotosinteza spada med najpomembnejše kemijske procese na planetu, saj je od nje odvisna večina živih bitij.

2. Dihanje

Je kemični proces, ki poteka v organizmih. Pri tem procesu se energija pridobiva s pomočjo kisika in glukoze, kot stranska produkta pa nastajata ogljikov dioksid in voda. Če pozorno pogledamo, bomo videli, da je kemijska enačba za dihanje le obrnjena enačba za fotosintezo, zato sta oba procesa neposredno povezana v kroženju ogljika. Dihanje pri rastlinah poteka podnevi in ponoči, fotosinteza pa le ob primerni svetlobi.

3. Hranjenje in Rast

Organizmi za rast potrebujejo hranilne snovi, kemijsko gledano so to ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine. Vse te spojine vsebujejo ogljik, zato večkrat rečemo, da je rast nalaganje ogljika. Rastline in drugi fototrofi si te snovi tvorijo sami s pomočjo reakcij, ki so povezane s fotosintezo, živali in drugi heterotrofni organizmi pa jih dobijo tako, da jedo rastline ali druge živali. Ogljik, ki ga organizmi zaužijejo se nato nalaga v njihovem telesu vse do smrti, vsebujejo ga mišice, kosti, oklepi, ogrodja, maščobe…

4. Smrt, razpad in razkroj ter vstop organskih snovi v dušikov cikel

Vsi organizmi imajo omejeno življenjsko dobo, ki je vrstno specifična. To pomeni, da nekatere vrste živijo le nekaj ur, druge pa več let. Vsem pa je skupno, da v času življenja v svoja telesa skladiščijo ogljik v različnih oblikah. Poginuli organizmi najprej vstopijo v ogljikov cikel. Velike ostanke pojedo različni mrhovinarji, kar ostane pa razkrojijo heterotrofni mikroorganizmi, ki se gostijo tudi z iztrebki. Hranijo se z enostavnimi ogljikovimi spojinami, ker pa je večina ogljika vezanega v kompleksnih spojinah, morajo vložiti veliko energije, da vezi v maščobah ter beljakovinah razbijejo. Temu pravimo gnitje, razpad ali razkroj. Vanj so vključene vse organske snovi, poginule živali, iztrebki, ostanki hrane in odmrli deli rastlin ter bakterijske mase. Običajno razpad in razkroj organizmov spremljata neprijeten vonj, ta je posledica razpadanja beljakovin. Beljakovine so spojine, ki poleg ogljika vsebujejo tudi dušik, zato takoj po procesu gnitja vstopijo v drugi veliki krogotok snovi – DUŠIKOV CIKEL. Pri tem se tvori plin z močnim vonjem, amonijak. Brez mikroorganizmov, ki povzročajo gnitje in razpad v ogljikovem ciklu, se kroženje ogljika ne more začeti, prav zato ima ogljikov cikel in njegovo razumevanje za akvariste velik pomen.

5. Ogljikov dioksid v vodi

Ogljikov dioksid najpogosteje v vodo prehaja preko mešanja vodne gladine, nekaj pa ga proizvedejo rastline in živali z dihanjem. En odstotek plina z vodo tvori šibko kislino. Večja kot je koncentracija ogljikovega dioksida, več ogljikove kisline voda vsebuje, bolj je kisla. Prav zato je dodajanje CO2 priljubljena metoda v akvaristiki s katero vzdržujemo zaželeno pH vrednost vode. Seveda pa ta metoda ni primerna za vse akvarijske sisteme in vse vrste rib. Nekatere ribe so zelo občutljive na visoke koncentracije ogljikovega dioksida, zato moramo to upoštevati. So pa tega plina vsekakor vesele rastline, ki ob dodajanju CO2 tvorijo bolj trda stebla in liste.

6. Karbonati

So spojine ki reagirajo s karbonatno kislino, najbolj znan je kalijev karbonat. Te spojine določajo trdoto in skupno trdoto vode istočasno pa predstavljajo vir makro elementov za rastline in živali. KH vrednost je koncentracija hidrogen karbonatov, ki nastajajo zaradi apnenca, ki se topi v ogljikovi kislini. GH je skupna trdota, ki meri prisotnost kloridov, fosfatov, sulfatov ter ostalih spojin. Karbonati imajo pomembno vlogo v akvarijskih sistemih, saj določajo koncentracijo raztopljenih snovi v vodi, ribe, ki izhajajo iz različnih vod, pa so primerno prilagojene na koncentracije teh soli.

Krogotoki hranilnih snovi so temeljni procesi, ki potekajo v ekosistemih, s tem ko jih razumemo si olajšamo oskrbovanje akvarijev in terarijev. Za boljše razumevanje ekosistemov v branje priporočam tudi članek Dušikov cikel.

Sorodni članki:

Navidezna utečenost akvarija

Primer iz prakse

Tjaša Kvas
Če vam je članek všeč, potem me lahko podprete tako, da mi častite kavo. Plačilo ni pogoj za obisk bloga, vsekakor pa bom vsake podpore zelo vesela.
Kupi mi kavo

Najbolj brano

17 januarja, 2022

Kategorija: 
Kalijev permanganat je črno škrlatni kristalni prah brez vonja. Uporabljamo ga za razkuževanje vodnih raztopin, akvaristične opreme, rib in rastlin.
Preberi članek
24 februarja, 2023

Postavili smo akvarij, vanj nalili vodo in zdaj čakamo, da se v njem vzpostavi biološko ravnovesje. V takem akvariju se dogajajo vidne in nevidne spremembe, ki so značilne za sisteme, ki so mlajši od enega leta. Sem sodijo pojavi različnih alg, sluzi ter povišane vrednosti dušikovih spojin.
Preberi članek
1 marca, 2023

Kategorija: 
Skalarka (Pterophyllum scalare) je ostrižnik, ki ga najpogosteje gojimo v akvariju, zaradi posebne oblike in karakterja je med akvaristi poznana kot kraljica. Vrsto je leta 1824 prvi opisal Schultze, kot akvarijsko ribo pa jo poznamo že 97 let.
Preberi članek
22 februarja, 2023

Kategorija: 
V primernem okolju ribe zelo redko zbolijo, saj jih pred povzročitelji bolezni ščiti močan imunski sistem ter sluz, ki prekriva kožo. Zaradi dobrega imunskega odziva, so pogosto okužene z različnimi povzročitelji bolezni, a ne kažejo znakov okužb, vse dokler niso izpostavljene močnemu stresu.
Preberi članek
17 februarja, 2023

Kategorija: 
Gupi je prav gotovo akvarijska ribica, ki jo pozna vsak akvarist. Odlikuje ga trdoživost, neobčutljivost, žive barve ter živahen in zelo priljuden karakter. Uvrščamo ga med živorodne zobate krapovce, ki jim poljudno pravimo živorodke.
Preberi članek
22 februarja, 2023

Kategorija: 
Ob vstopu v svet akvaristike, smo pogosto navdušeni nad pisanim svetom rib. Nekatere nas očarajo s svojimi barvami, druge z obliko telesa, tretje pa s karakterjem. Toda pri vsej tej živahni ponudbi, moramo upoštevati, da se vsi organizmi med sabo ne razumejo.
Preberi članek
23 februarja, 2023

Kategorija: 
Akvaristi smo glede zdravil precej omejeni, saj zdravstveno varstvo akvarijskih organizmov obvlada zelo malo veterinarjev, zdravila pa je težko dobiti. Zato smo odvisni predvsem od industrijskih pripravkov, ki jih ponujajo različni proizvajalci in so na voljo v specializiranih akvarističnih trgovinah.
Preberi članek
23 februarja, 2023

Kategorija: 
Sprehajamo se po gozdu in kar na enkrat pred sabo zagledamo čudovito korenino ali kamen. Sami pri sebi si mislimo, da bi se takšen kos čudovito podal našemu akvariju… Seveda pa nas takoj za tem preleti dvom.
Preberi članek
24 februarja, 2023

Postavili smo akvarij, vanj smo nalili vodo ter priklopili vso potrebno tehniko… Kaj pa zdaj. Zdaj je napočil čas, da akvarij zaženemo. Pogovorno rečemo, da akvarij »sciklamo«, izraz se nanaša na vzpostavitev bioloških ciklov hranilnih snovi.
Preberi članek
23 februarja, 2023

Kategorija: 
Planarije so ploščati črvi iz reda Tricladida, ki se deli na tri podrede, Maricola, Cavernicola in Continenticola. Taksonomija teh živali je zelo kompleksna, saj samo podred Maricola sestavljajo tri »super družine« in šest družin.
Preberi članek
cartchevron-downmenu-circlecross-circle