Der Nitrit-Peak

Grundsätzliches

Ein Aquarium funktioniert nicht nur mit Boden, Wasser, Pflanzen, Fischen und Futter. Nein es gehören eine Menge von Mikroorganismen dazu, vor allem viele verschiedene Bakterien.

Um dieses zu verstehen, muß man sich kurz mit dem Stickstoffkreislauf beschäftigen. Stickstoff (N2) kommt mit etwa 70% in der Atmosphäre vor, dieser atmosphärische Stickstoff spielt in biologischen Systemen eine untergeordnete Rolle. Stickstoff ist aber auch Bestandteil viele organischer Stoffe im Tier- und Pflanzenkörper, hier kommt er vorzugsweise ein Eiweißen, Nukleinsäuren (DNA und andere) sowie eine Reihe weiterer Substanzen vor. Dieser organisch gebundene Stickstoff befindet sich in der Natur sowie im Aquarium in einem Kreislauf.

Verkürzt: Fische fressen stickstoffhaltige Nahrung, sie scheiden überflüssigen Stickstoff als Ammonium aus, dieses wird von Bakterien zu Nitrit umgewandelt, das Nitrit wiederum wird von anderen Bakterien zu Nitrat umgewandelt, diese wiederum nehmen Pflanzen auf und bauen es in ihre Körpersubstanz ein und wachsen dadurch. Ganz verkürzt und vereinfacht.

Im Detail geht es sich hauptsächlich um die Eiweiße. Eiweiße sind langkettige Substanzen, die aus vielen Bausteinen, den sogenannten Aminosäuren bestehen. Die Aminosäuren haben folgenden Grundbauplan:

HOOC-CHR-NHH

mit

N = Stickstoff
C = Kohlenstoff
O = Sauerstoff
H = Wasserstoff
R = Reste, die je nach Aminosäure unterschiedlich sind

Fressen nun Fische Proteine, die in jeder Nahrung drin sind, können sie einen Teil der Aminosäuren direkt verwerten, einen anderen Teil nicht. Dieser andere Teil belastet den Tierkörper und wird daher umgebaut und nach Möglichkeit ausgeschieden, wobei es verschiedene Substanzen gibt, die Stickstoff enthalten und ausgeschieden werden:

Ammonium = NH4+ (bei wasserlebenden Tieren)
Harnstoff bei landlebenden Tieren, die keinen Wassermangel haben (z.B. Säugetiere)
Harnsäure bei landlebenden Tieren, die unter Wassermangel leben müssen (Vögel, Reptilien)

Wenn wir uns auf die Fische, also wasserlebende Tiere beschränken, müssen wir uns also mit dem Ammonium beschäftigen. Ammonium selber ist eine ungiftige Substanz, aber je nach Säurewert (pH Wert) wird das Ammonium unter Umständen in eine sehr giftige Substanz umgewandelt, das Ammoniak. vereinfacht

pH Wert > 7 = Ammoniak
pH Wert < 7 = Ammonium

Diese Unwägbarkeit,wann welcher Stoff vorliegt und giftig wirkt oder nicht, bringt eine Instabilität in das Biotop Aquarium wie auch jedes natürliche Gewässer. Um diese zu verhindern, hat die Natur Organismen entwickelt, die diese Substanz abfangen und umwandeln. Es handelt sich um die Bakterien der Gattung Nitrosomonas.
Nitrosomonas nimmt Ammonium/Ammoniak (NH4+ oder NH3) auf und wandelt es in Nitrit (NO2-) um.

Nitrit ist aber ebenfalls giftig für Fische, daher gibt es weitere Bakterien aus der Gattung Nitrospira, die Nitrit aufnehmen.
Nitrospira nimmt Nitrit (NO2-) auf und wandelt es in Nitrat (NO3-) um.
Nitrat ist vergleichsweise ungiftig.

Zusammengefaßt:

Eiweiß -> Aminosäure ->Ammonium/Ammoniak -> Nitrit -> Nitrat.

Alle drei Produkte (Ammonium, Nitrit und Nitrat) sind pflanzenverwertbare Stoffe, d.h. Pflanzen nehmen diese auf und bauen daraus wieder Eiweiße.

Für das Aquarium bedeutet das, daß das Aquarium nur funktioniert, wenn ausreichende Mengen der Bakterien Nitrosomonas und Nitrospira vorhanden sind. Diese leben vorzugsweise substratgebunden im Filter, im Boden und zum geringeren Teil in sog. Biofilmen auf Pflanzen, Dekorationen etc.