Naturalna woda morska – część 1 – skład – Breaking Reef
Dziś rzucimy okiem na skład naturalnej wody morskiej. Co to jest i z czego się składa i jakie konsekwencje z tego składu wynikają. Pamiętajmy że skład wody morskiej może być inny w różnych morzach a nawet różnić się między sąsiednimi zatokami. Mają na to wpływ warunki geologiczne czy lokalizacja. Poziom zasolenia może wahać się od 30‰ do 40‰ (gramów soli na litr wody). Co warte podkreślenia, stosunek stężenia składników jest stały (tzw. reguła Dittmara).
Poniżej zamieściłem tablę z ilością składników dla uśrednionej wody o zasoleniu 35‰. Dla wygody podzieliłem ją na części:
| Pierwiastek | Symbol | masa atomowa | ilość w NWM [ppm] | udział procentowy | skumulowany udział procentowy |
| Chlor | Cl | 35,45 | 19345 | 55,03% | 55,03% |
| Sód | Na | 22,99 | 10752 | 30,59% | 85,61% |
Ja można się spodziewać, najwięcej jest tzw soli kuchennej czyli chlorku sodu (NaCl). W wodzie morskiej jest jej 77,75%. W tabeli powyżej podano że skumulowany udział chloru i sodu w NWM wynosi 85,61%. Skąd ta różnica? Otóż w wodzie morskiej znajduje się więcej składników zawierających chlor, np dobrze znane z metody Ballinga: chlorek wapnia czy chlorek magnezu.
Kolejne składniki NWM to:
| Pierwiastek | Symbol | masa atomowa | ilość w NWM [ppm] | udział procentowy | skumulowany udział procentowy |
| Siarka | S | 32,06 | 900 | 7,68% | 93,30% |
| Magnez | Mg | 24,31 | 1295 | 3,68% | 96,98% |
| Wapń | Ca | 40,08 | 416 | 1,18% | 98,17% |
| Potas | K | 39,10 | 390 | 1,11% | 99,27% |
| Wodorowęglan | HCO3 | 145 | – | 0,41% | 99,69% |
| Brom | Br | 79,90 | 66 | 0,19% | 99,87% |
| Bor | B | 4,96 | 27 | 0,08% | 99,95% |
| Stront | Sr | 87,62 | 8 | 0,022757% | 99,97% |
| Krzem | Si | 28,86 | 2,9 | 0,008249% | 99,98% |
| Fluor | F | 19,00 | 1,3 | 0,003698% | 99,986% |
W drugiej części tabeli zamieściłem te składniki których w wodzie jest więcej niż 1 ppm (ppm czyli part per milion – jedna gram na milion gramów solanki czyli na tonę). Pawie wszystkie wymienione tu elementy są pobierane z wody przez organizmy żywe w czasie wzrostu. Dlatego konieczne jest ich suplementacja, na przykład:
Wapń i wodorowęglany są podstawowymi składnikami szkieletu koralowców twardych. Ich suplementacja jest więc konieczna. Najczęściej spotykaną metodą uzupełniania ich braków jest tzw. metoda Ballinga. Braki prowadzą do zatrzymania wzrostu korali i glonów wapiennych, później do ich obumierania. Brak wodorowęglanu powoduje spadek twardości węglanowej a w dalszej kolejności prowadzi do skoków ph i przez to do śmierci zwierząt. Lekki nadmiar obu składników może pozytywnie wpłynąć na tępo wzrostu korali twardych (metoda stosowana przez Red Sea).
Magnez i stront to też składniki szkieletu. Występują w małej ilości jednak nie można nie doceniać ich znaczenia. Np stront to ok 1% masy szkieletu SPSów. Dzięki niemu szkielet jest znacznie silniejszy, nie łamie się tak łatwo a SPSy robią się gęściejsze. Przy silnym niedoborze magnezu proces budowy szkieletu może się zatrzymać.
Potas, brom, fluor i reszta – nieodpowiednie poziomy tych pierwiastków prowadzą do destabilizacji procesów biologicznych. O ich znaczeniu opowiemy w kolejnym odcinku. Jako ciekawostkę podam tylko że niedobory potasu powodują blaknięcie koloru czerwonego w tkance korali.
Tak jak napisano wcześniej, wszystkie makroelementy są ważne. Warto zwrócić uwagę na dwa wyjątki:
Siarka – mimo że jest to bardzo ważny makroelement jej pobór jest zazwyczaj mały. W większości przypadków nie potrzebna jest specjalna suplementacja. Jej nadmiar może doprowadzić do destabilizacji zbiornika dlatego zalecana jest ostrożność. Mimo to spotykamy się z przypadkami gdy siarka „znika w oczach”. Jest to najczęściej spowodowane przez bakterie beztlenowe. Wykorzystują one siarkę w procesie oddychania beztlenowego. Warunki do ich powstania pojawiają się tam gdzie nie ma dostępu tlenu, np w zapuszczonym sumpie z dużą ilością detrytusu lub DSB.
Krzem – z krzemu w akwarium morskim nie ma wiele pożytku. Co więcej, jego obecność prowadzi do pojawienia się okrzemków. Dlatego dążymy do minimalizacji jego poziomu w wodzie akwariowej.
Zauważmy że wszystkie wymienione powyżej pierwiastki stanowią w sumie 99,986% wszystkich rozpuszczonych w wodzie morskiej składników. Jeśli je rozpuścimy w wodzie RO/DI otrzymamy syntetyczną solankę różniącą się od naturalnej wody tylko o 0,014% – ilość prawie nie zauważalna. Taką sól można przygotować w domu, mieszając składniki (Sól kuchenną, chlorek wapnia, chlorek magnezu, siarczan magnezu, chlorek potasu, bromek potasu, ….) Znane są przypadki (skuteczne) wykorzystania do tego celu zwykłej betoniarki. Taka sól powinna być wystarczająco dobra do trzymania bardziej odpornych ryb. Kwestia opłacalności jest jednak co najmniej wątpliwa. Trzeba tu podkreślić że brakujące 0,014% (czyli 0,86 grama w metrze sześciennym wody) jest kluczowa dla kondycji większości delikatnych zwierząt, np bezkręgowców.
Mikroelementy czyli brakujące 0,014% składników:
| Pierwiastek | Symbol | masa atomowa | ilosc w NWM [ppm] | udzial procentowy | skumulowany udzial procentowy |
| Argon | Ar | 39,948 | 0,45 | 0,001280% | 99,99% |
| Lit | Li | 6,94 | 0,17 | 0,000484% | 99,99% |
| Rubid | Rb | 85,47 | 0,12 | 0,000341% | 99,99% |
| Jod | I | 126,90 | 0,06 | 0,000171% | 99,99% |
| Bar | Ba | 137,34 | 0,021 | 0,000060% | 99,99% |
| Molibden | Mo | 95,94 | 0,01 | 0,000028% | 99,99% |
| Nikiel | Ni | 58,71 | 0,0066 | 0,000019% | 99,99% |
| Cynk | Zn | 65,37 | 0,005 | 0,000014% | 99,99% |
| Żelazo | Fe | 55,85 | 0,0034 | 0,000010% | 99,99% |
| Uran | U | 238,03 | 0,0033 | 0,000009% | 99,99% |
| Arsen | As | 74,92 | 0,0026 | 0,000007% | 99,99% |
| Wanad | V | 50,94 | 0,0019 | 0,000005% | 99,99% |
| Glin | Al | 26,98 | 0,001 | 0,000003% | 99,99% |
| Tytan | Ti | 47,88 | 0,001 | 0,000003% | 99,99% |
| Selen | Se | 78,96 | 0,0009 | 0,000003% | 99,99% |
| Miedź | Cu | 63,54 | 0,0009 | 0,000003% | 99,99% |
| Cyna | Sn | 118,69 | 0,00081 | 0,000002% | 99,99% |
| Mangan | Mn | 54,94 | 0,0004 | 0,000001% | 99,99% |
| Kobalt | Co | 58,93 | 0,00039 | 0,000001% | 99,99% |
| Antymon | Sb | 121,75 | 0,00033 | 0,000001% | 99,99% |
| Cez | Cs | 132,905 | 0,0003 | 0,000001% | 99,99% |
| Chrom | Cr | 52,00 | 0,0002 | 0,000001% | 99,99% |
| Rtęć | Hg | 200,59 | 0,00015 | 0,000000% | 99,99% |
| Kadm | Cd | 112,40 | 0,00011 | 0,000000% | 99,99% |
| Ołów | Pb | 207,19 | 0,00003 | 0,000000% | 99,99% |
| Skand | Sc | 45,96 | 0,000004 | 0,000000% | 99,99% |
| Lantan | La | 138,91 | 0,0000029 | 0,000000% | 99,99% |
| Wolfram | W | 183,85 | 0,000001 | 0,000000% | 99,99% |
| Beryl | Be | 9,01 | 0,0000006 | 0,000000% | 99,99% |
W ogonie składu znajdziemy pierwiastki o różnym znaczeniu biologicznym. O każdym warto by było coś napisać (i systematycznie będę to robił). Dziś wymienię tylko parę przykładów:
Argon – gaz szlachetny czyli nie wchodzący w reakcje z innymi pierwiastkami. Mimo że wysoko na liście nie ma żadnego wpływu na życie.
Jod – jeden z ważniejszych mikroelementów. Bardzo szybko ulatnia się z wody wiec jego suplementacja jest bardziej niż wskazana. W większych ilościach jest silnie trujący!
Miedź – znana z toksycznego działania na bezkręgowce jest wchodzi w skład kilkunastu białek i enzymów. Bez niej nie byłoby życia.
Cyna – metal ciężki prowadzący do poważnych zatruć. Znam kilka przypadków gdy skorodowany kranik przy filtrze RO lub stara pompa obiegowa doprowadziły do zatrucia całego akwarium i śmierci kilkudziesięciu SPSów.
W wodzie morskiej znajdziemy oczywiście więcej pierwiastków niż wymienione w tabeli, jednak ich ilość i znaczenie jest znikome.
Na zakończenie chciałem zachęcić wszystkich aby przygotowując wodę lub suplementy zastanawiali się dlaczego takie a nie inne składniki dodają do swojego zbiornika. Zrozumienie zasad rządzących procesami biologicznymi i chemicznymi nie tylko dostarcza wiele satysfakcji ale pozwala lepiej zarządzać tym zamkniętym ekosystemem.
BrRe