Akvaryumumuzdaki Faydalı bakteri

 Herkese selamlar arkadaşlar .Akvaryumumuzda balıklarımızın yaşaması için gerekli olan bakterilerle ilgili kulağımıza küpe  olacak bir  kaç bilgi mevcut sizlerle paylaşmak istedim umarım faydalı olur saygılarımla.

FAYDALI BAKTERİ ÖMRÜ

Doğada su, biyolojik filtreleme sisteminin bir parçası olarak birçok süreçten geçer. Bu süreçler günümüzde balık beslemekte başarıyı yakalamanın temel ilkeleri halini almıştır. Dört temel süreç sırasıyla şunlardır.

*·Mineralizasyon
*·Deaminasyon
*·Nitrifikasyon
*·Denitrifikasyon

Biyolojik filtrelemenin tüm süreçleri ırmak, dere, göl ve hatta akvaryumunuzda fark edilmeden ve doğal olarak oluşur. Bunların hepsi de organik maddelerden beslenen bakterilere, özellikle heterotrofik bakterilere dayanır.

Dört Süreç

*· Mineralizasyon asıl olarak, Mikrococcus, Flavobacterium ve Achromobacter tarafından yürütülür. Bu bakteriler suda bulunan azot bakımından zengin maddelerle beslenir. Bu atık maddeler protein, bunların parçalanma ürünleri – yenmeyen ya da sindirilmeyen besinlerde bulunan aminoasitler, üre ve ürik asitler – bitki maddelerinin bakteriyel parçalanması ve alglerden alınan fenol gibi bileşikler içerir.

*· Deanimasyon’da ise mineralizasyon tarafından geride bırakılan aminoasitler bir kez daha parçalanarak akvaryumda zehirli olan amonyağın oluşmasına yolaçar.

*· Bu amonyak üçüncü süreç olan nitrifikasyonla, önce nitrite sonra da nitrata dönüştürülür. Bu değişim inorganik maddelerle beslenen ototrofik bakterilerce yapılır, ama bu bakterilerin işlerini etkili derecede yapması için yeterli oksijen kaynağına gereksinim duyulur. Amonyaktan nitrite olan değişimin ilk bölümü Nitrosomonas grubu bakterilerce yürütülür. İkinci basamak, nitritten nitrata dönüşüm, Nitrobacterlerce yapılır. Etkili nitrifikasyon pH’a dayanır; bakterilerin de balık ve diğer su canlıları gibi pH seçimleri vardır. Nitrifikasyon süreci en etkin olarak yüksek pH’larda (9 civarında) gerçekleşir ve 5,5’da durur. 5.5 ile 7.oo arasında pekçok bakteri türü etkin olarak istenilen verimlilikte çalışamaz ama yaşamlarını sürdür. Bu kadar düşük pH’ı olan bir suda amonyak seviyesinin yükselme tehlikesi her zaman için söz konusudur. Yumuşak suya uygun balıklar için, asidik koşullarda amonyak amonyuma dönüştürüldüğünden sorun yoktur. Nitrifikasyondan sorumlu bakterilerin yanında nitratları parçalayan bakteriler de vardır ve bunu yaparak azot ve oksijeni serbest bırakırlar.


*· Azot döngüsündeki dördüncü ve son süreç denitrifikasyon olarak bilinir ve akvaryumda nitrat seviyeleri kabul edilemez seviyelere ulaştığında uygulanması daha uygun olur.

Azot Döngüsü

Azot suda beş yapıda bulunur. Organik azot, amonyakazot (NH3 – N), nitrit-azot (NO2 – N), nitrat-azot (NO3 – N) ve erimiş azot. Bunların hepsi azot döngüsünün bir bölümünü oluşturur. Eğer bu döngünün bölümlerinden herhangi birisi uygun düzen içinde çalışmazsa suda bitki ve canlı yaşamını barındıramaz.

Organik Azot

Organik azot, atık besin ve ölü balıkların içerdiği protein ve aminoasitlerden ve bu maddelerden beslenip onlardan amonyak ortaya çıkaran bakterilerden elde edilir.

Amonyak – azot

Amonyak bir çok balığın azot yüklü atığıdır. Suya atılınca pH ve su sıcaklığına bağlı olarak belli bir dereceye kadar iyonize olur. Başka bir deyişle serin asidik sularda bir amonyak molekülü ek bir hidrojen iyonu alarak amonyumu (NH4+) oluşturur. Su ne kadar asidik ve serinse iyonlaşma derecesi de o kadar yüksektir.
İyonize olmamış amonyak, balıklar için çok zehirlidir ama bunun etkisi türlere göre de değişir. Litrede 0.1 mg.dan daha fazla amonyak – azota uzun süre maruz kalan balıklarda solungaçların kalınlaşması ve yüksek ölüm oranları görülür. Öte yandan amonyumun iyonize hali balıklar için zehirli değildir.

Nitrit – azot

Amonyağın nitrite oksitlenmesi aerobik (oksijen tüketen) bakterilerce yapılır. Litre başına 0.1 – 0.2 mg. Nitrit – azot seviyesi balıkların büyümesini engeller ve pek çok tür için tehlikelidir. Nitrit – azot seviyeleri 0.5 mg/lt.lt.yi geçerse balıkların ölme olasılığı fazlasıyla artar.

Deniz balıkları sudaki mineral varlığı nedeniyle nitrit etkilerden korunur.

Nitrat – Azot

Nitritlerin nitrata dönüştürülmesi de oksidasyon ile gerçekleşir. Nitratlar tatlı suda zehirli değilken deniz suyunda ciddi sorunlara yol açar.

Eriyik Azot

Bazı nitratlar denitrifikasyon süreciyle suda serbest azota dönüşebilir. Bunun büyük bir kısmı sudan köpükler vasıtasıyla çıkarılır.


Akvaryumumuzdaki biyolojik nitrojen döngüsüne baktığımız zaman proteinler, bitki ve yem artıkları ammonification ile amonyağa (NH3), nitrifikasyon ilede önce nitrite (No2) sonrada Nitrata (NO3) e dönüşür. Diğer taraftan ortamın yapısına bağlı olarak bu süreç tersten de işleyebilir.

Ayrıca Nitrat (NO3) denitrifikasyon ile Dinitrojene (N2) ve Nitrojenin fikslenmesiyle yeniden Amonyağa dönüşür.

Bu süreç şartlara bağlı olarak bu şekilde devam eder. Eğer akvaryumumuzdaki biyolojik süreç sadece 3. ve 4. süreçlerden oluşuyor olsaydı burada sadece amonyağa ihtiyaç vardı. Ayrıca amonyağı döngüye eklemek daha öncede açıklandığı gibi yumuşak suyun bulunduğu sistemlerde etkili olmaktadır.

Ancak uzun süre duracak bir sistemde tüm 4 sürecinde zarar görmeden korunması temel amaç olmalıdır. Bu 4 sürecin sağlıklı olarak akvaryuma yerleşmesi 1-2 hafta değil, 3-5 hafta değil aslında 6 ay ile 1 yıl arasında bir sürede olur. Bu süre içersinde akvaryumumuza yerleşecek olan faydalı bakterilerden, oksijenli ve oksijensiz ortamlarda yaşayanların ihtiyaçları farklı olacaktır. Göz önünde tutmamız gereken asıl noktada sorusu sorulan akvaryumun bir diskus akvaryumu değilde bir tanganika akvaryumu olmasıdır.

Ph konusuna gelince, her bakteri bulunduğu ortamın şartlarına göre değişik aktivasyonlar gösterirler. Ancak genel olarak ph ın 8.5 ve üzeri olduğu noktalarda maksimum aktivasyonu gözlemlersiniz. Ph ın 7.5 in altına düşürmemekteki amaç10-20 günlük süreç içersinde aktive bakteri oranını düşürmemek içindir. Ayrıca ani olabilecek ph değişimlerinden akvaryumumuzun doğal dengeside etkilenecektir. Bundanda bitkiler ve sistemdeki tüm canlılar olumsuz olarak nasibini alacaktır.

BİYOLOJİK FİLTRASYON I
Akvaryumdaki Azot Döngüsü ve Bunun Sağlanması

Biyolojik filtrasyonun amacı; akvaryumda oluşan toxic (zehirli) maddeleri, bir kısım bakteriler aracılığı ile zehirsiz ya da az zehirli maddeler haline getirmektir.

Akvaryumda oluşan zehirli maddelerin ortaya çıkış nedeni, ortamdaki canlıların solunumları, dışkılamaları ve ölümleri neticesinde çürümeleridir. Bu olaylar neticesinde NH3 (Amonyak) ve NO2 (Nitrit) ortaya çıkmaktadır. Görüldüğü gibi bu maddeler azotlu (N) bileşiklerdir. Demin bahsi geçen bir kısım bakteriler bu maddeleri daha az zehirli ya da zehirsiz bileşiklere döndürmektedirler.

Bu bakterilerden Nitrosomonas NH3'ü (Amonyak) NO2'ye (Nitrit) çevirmekte, Nitrobacter de NO2'yi (Nitrit) daha az zehirli olan NO3'e (Nitrat) çevirmektedir.

Nitrosomonas ve Nitrobacter aerobik bakterilerdir. Yani oksijene ihtiyaç duyarlar. Ayrıca akvaryum içinde tutunup kolonileşebilecekleri alanlara da ihtiyaçları vardır. Akvaryum suyundaki oksijen, soluduğumuz hava ile kıyaslanamayacak kadar kısıtlıdır. Bu nedenle Nitrosomonas ve Nitrobacterlere oksijeni bizim götürmemiz gerekmektedir. Bu bakterilerin tutunabilecekleri yüzeylerin nasıl oluşturulacağını ve oksijenin nasıl bir sirkülasyonla bakterilerin koloni ortamına götürülebileceği daha sonraki yazılarımızda açıklanacak. Ancak bundan önce akvaryumda oluşacak olan Azot (N) döngüsünü ve ortamdaki canlıların bu döngüdeki yerlerini açıklamak gerektiğini düşünüyorum.

Aşağıdaki şekil akvaryumdaki Azot (N) sirkülasyonunu açık şekilde belirtmektedir. Bu şekli biraz incelemeye çalışalım.  

Akvaryumumuzdaki Azot (Nitrojen) Döngüsü

1 Erimiş Azot (N), Azot bağlayıcı Mavi Yeşil Algler tarafından NO3'e (Nitrat) çevrilebilmektedir. Bu durumda akvaryumdaki fazla yosun miktarı NO3 (Nitrat) miktarını arttıracağından tercih edilen bir durum değildir.
2 Azot (N) bağlayıcı Mavi Yeşil Algler tarafından ortama çıkarılan NO3'ün (Nitrat) bir bölümü akvaryumumuzdaki bitkilerce kullanılarak Bitkisel Protein'e çevrilebilir. Buradan anlaşıldığı üzere akvaryumdaki Azot Döngüsü açısından bitkilerin önemi büyüktür.
3 Bitkilerin akvaryumdaki diğer canlılar tarafından (balık, salyangoz) tüketilmesi neticesinde Hayvansal Protein üretilir.

3 (a) Bitkisel Protein sadece akvaryumdaki diğer canlıların tüketimi ile değil, bitkilerin ölüm nedeni ile çürümeleri ile de Azot Döngüsüne katılır.

4 Hayvansal Protein dışkı ve ölüm yolu ile Çürüme Bakterileri tarafından alınır.
5 Çürüme Bakterileri; ortamda solunum, dışkılama, bitki ve diğer canlıların ölümleri ve yem artıkları neticesinde oluşan organik maddeleri NH3'e (Amonyak) çevirirler. NH3 (Amonyak) son derece zehirli bir maddedir. Azot Döngüsünün bu aşamasına Ammonification denir.
6 Ammonification aşamasında ortaya çıkan NH3 (Amonyak) Aerobik Nitrojen Bakterileri (Nitrosomonas, Nitrobacter) tarafından ortak bir çalışma ile daha az zehirli hale getirilir. Bu aşamaya Nitrification denir. Azot Döngüsünün ve dolayısı ile Biyolojik Filtrasyonun en önemli safhasıdır. Nitrosomonas NH3'ü (Amonyak) oksitleyerek NO2'ye (Nitrit) dönüştürür. Bundan sonra oluşan NO2 (Nitrit) Nitrobacter tarafından NO3'e (Nitrat) çevrilir.

6 (a) NO3'ün bir kısmı 2. şıkta da belirtildiği üzere bitkilerce kullanılır.
6 (b) NO3'ü bir kısım yosunlar besin olarak kullanabilmektedir.

7 Bu safhada devreye giren bakteriler Anaerobic'tir. Yani oksijensiz ortamda yaşar ve ürerler. Pseudomonas ve Omnibacteria Nitrification aşamasında ortaya çıkan NO3'ün (Nitrat) bir kısmını önce NO2 daha sonra da Moleküler Azot (N2) haline çevirirler. Bu aşamaya Denitrification denilmektedir.
8 Denitrification aşamasında ortaya çıkan Moleküler Azot (N2) ise Erimiş Azot (N) olarak suda kalabilir ya da Moleküler Azot (N2) halinde atmosfere geri döner.

Tüm bu olaylar neticesinde 1. şıkta olduğu üzere N (Azot) ile başlayan zincir, 8. şıkta olduğu üzere yine N (Azot) ile bitmiştir. Bu olaylar silsilesine Azot Döngüsü denilmektedir. Bu döngü doğada muazzam bir şekilde işlemektedir. Bizler bu döngünün bir mikro kopyasını akvaryum ortamımızda oluşturduğumuz zaman bunun adı BİYOLOJİK FİLTRASYON olur.
 

Kaynaklar

1 - Pet Magazine (2, 4, 5, 15, 16, 17)
2 - Biyokimya (Prof. Dr. Ahmet Mengi)
3 - http://soils1.cses.vt.edu/ch/biol_4684/index.html