Cyjano w akwarium – plaga doskonała
[fb_button]
Cyjano w akwarium to chyba najpopularniejsza plaga w akwarystyce morskiej. Mimo, że głównie dotyczy zbiorników dojrzewających, nierzadko potrafi pojawić się w akwariach ustabilizowanych. Ostatnio również nawiedziło również moje akwarium, trafił się więc idealny temat na artykuł. Zwłaszcza, że na forach internetowych jest sporo zapytań o walkę z cyjanobakteriami.
Cyjano – czym jest?
Cyjano to popularna nazwa dla cyjanobakterii (sinic) – grupy organizmów samożywnych zamieszkujących niemalże wszystkie środowiska na Ziemi. Mimo prostej, jednokomórkowej budowy ciała, ich procesy życiowe są na tyle skomplikowane, że taksonomia cyjano ulega ciągłym zmianom. Według najnowszej taksonomii są zaliczane do bakterii, a wcześniej zaliczane były do roślin. Nazwa „sinice” wzięła się od niebiesko-zielonego koloru niektórych gatunków cyjanobakterii. Jednak w ich, dość licznej gromadzie znajdują się gatunki o różnych kolorach tkanek – niebieskie, zielone, czerwone. Naukowcy są zgodni co do tego, że cyjanobakterie są jednymi z najważniejszych organizmów dla ekosystemu Ziemi. Istnieje teoria, że to od nich wyewoluowały rośliny…
Wiele gatunków sinic tworzy tzw hormogonia – aktywnie pływające twory wielokomórkowe służące im do rozmnażania wegetatywnego. Hormogonia mogą poruszać się w toni wodnej szukając dogodnych warunków do osiedlenia. Jeśli ich nie znajdą, potrafią przyjąć formy przetrwalnikowe i czekać na lepsze czasy…
Gorące jezioro porośnięte sinicami w Parku Yellowstone
Zła sława sinic zaczęła się stosunkowo niedawno i dotyczy dwóch spraw. Po pierwsze intensywne zakwity zabijające życie w zbiornikach wodnych, a po drugie produkowane przez nie toksyny. Aby łatwiej zrozumieć problem zakwitu cyjano, należy pamiętać o ich podwójnej naturze. Z jednej strony traktujemy je jak bakterie, a z drugiej jak glony. Ta dwoistość ich natury powoduje, że są to jedne z najbardziej wytrzymałych organizmów na ziemi, potrafiące przeżyć w lodach Antarktydy i w gorących źródłach, w których temperatura wody sięga 90 stopni. Ich komórki występują w każdym akwarium morskim czekając na odpowiednie warunki…
Typowy kożuch z sinic pokrywający piasek w akwarium morskim
Cyjanobakterie – gotowe na każdą ewentualność
W przeciwieństwie do innych plag, często występujących w akwariach morskich sinice nie muszą wcale mieć wykrywalnych poziomów NO3 i PO4, aby się intensywnie namnażać. Owszem, wykrywalne poziomy nutrientów ułatwią sinicom ekspansje, ale jak już się pojawią, to nawet szybka poprawa parametrów nie musi ich wcale zatrzymać. Dzieje się to, dlatego, że niektóre gatunki sinic mają zdolność zdobywania substratów budulcowych metodami niedostępnymi dla innych organizmów. Potrafią asymilować azot gazowy bezpośrednio z wody i fosforany z osadów skalnych w postaci fosforanów trójwapniowych. Żeby tego było mało, to cukry otrzymują w procesie fotosyntezy. Całkowita wystarczalność. To właśnie dlatego tak trudno je zwalczyć naturalnymi metodami.
Zdolność wiązania azotu gazowego opiera się o kompleks enzymów nitrogenaz zbudowany z dimeru żelazowo-białkowego oraz terarmeru żelazowo-molibdenianowo-białkowego. Za pomocą tych dwóch enzymów następuje redukcja azotu do amoniaku według wzoru:
N2 + 8H+ + 8e− + 16ATP → 2NH3+ 16ADP + H2 + Pi
Poniżej widzimy całkowity proces wiązania azotu w komórkach sinic:
Metabolizm sinic i asymilacja azotu
Warto zauważyć, że oba składniki kompleksu nitrogenazy są niezwykle wrażliwe na utlenianie. Biorąc pod uwagę, że posiadając chlorofil i przeprowadzając fotosyntezę, której jednym z produktów jest tlen, trzeba nie lada sztuki, aby oddzielić te dwa procesy w taki sposób, aby sobie nie szkodziły zachodząc w tej samej komórce. Cyjanobakterie wykształciły odpowiednie mechanizmy, które ułatwiają im ten rozdział. Np. gatunek Anabaena rozdziela te procesy w obrębie komórki, podczas, gdy gatunki Gloeothece, Cyanothece i Lyngbya rozdzielają te procesy w czasie. Gatunki sinic Trichodesmium oraz Katagnymene potrafią rozdzielać procesy fotosyntezy i asymilacji azotu zarówno w czasie jak i w przestrzeni komórki. Do tak intensywnej ekspansji cyjanobakterii, jakie trafiają się w niektórych akwariach morskich oprócz azotu potrzebne są również fosforany. Do zredukowania cząsteczki azotu N2 potrzeba aż 48 reszt fosforanowych (1 cząsteczka ATP zawiera 3 reszty fosforanowe). A to tylko jeden z procesów, w którym używane są fosforany. Wiele sinic np. z gatunków Tolypothrix, Scytonema, Hapalosiphon potrafi asymilować fosforany bezpośrednio z osadów skalnych.
Profilaktyka przeciw sinicowa
Wszystkie powyższe cechy cyjanobakterii czynią je idealnie przystosowanymi do środowiska akwariowego. Łącząc w sobie cechy zarówno bakterii jak i glonów są doskonale przystosowane do przetrwania w akwarium czekając na nadarzającą się okazję na ekspansje. Jeśli okazja się trafi, to najczęściej już jest zbyt późno na walkę tradycyjnymi metodami i trzeba sięgać po metody farmakologiczne. Jest jednak szansa, że odpowiedzialny akwarysta będzie wstanie tak prowadzić akwarium, aby ta okazja się nigdy nie trafiła.
Sinice przyjmują najróżniejsze formy.
Musimy pamiętać, że cyjano to żywy mikroorganizm, który jako taki podlega wszystkim procesom zachodzących w ekosystemie, mimo swojego doskonałego przystosowania nie lubi konkurencji. Dlatego w optymalnych warunkach, kiedy w akwarium mamy silną mikrofaunę i florę bakteryjną nie staje się gatunkiem dominującym. Wystarczy jednak, gdy na skutek zaburzeń w stabilnym rytmie akwarium, następuje regresja bakterii czy mikrofauny, aby cyjano wykorzystało nadarzającą się okazję…
Co może spowodować takie zaburzenie? Właściwie wszystko: przerwa zasilaniu, skok temperatury, nadmiar DOC i DOM (dissolved organic carbon, dead organic matter) – przedawkowanie wódki, przedawkowanie suplementów, zmiana piasku, choroba ryb, zmiana światła, przelanie odpieniacza… Jeśli pozostałe warunki środowiskowe są optymalne, to następuje wtedy mniej lub bardziej dynamiczna ekspansja cyjano, a Rozrastający się kożuch powoli dusi wszystko co pod nim jest nie dopuszczając światła czy tlenu.
Cyrkulacja
Wspólnym mianownikiem, który pośrednio wpływa na ekspansję cyjano są złe parametry wody spowodowane najczęściej słabą cyrkulacją, złą filtracją, przerybieniem i przekarmieniem. Bardzo często cyjano pojawia się w pierwszej kolejności w miejscach o słabej cyrkulacji, gdzie sedymentują drobiny detrytusu. Dlatego dobra cyrkulacja to konieczność, jeśli chcemy uniknąć ataku cyjano. Dobra cyrkulacja to taka, która nie pozostawi w akwarium stref ze stojącą wodą. Wszędzie tam, gdzie dociera światło, woda musi płynąć na tyle szybko, aby unosić ewentualny detrytus. Wystarczy wzruszyć piasek, aby móc obserwować kierunek i prędkość przepływu wody. Czasami warto dokupić mniejsze pompy i ustawić je za skałami tak, aby zapobiec powstawaniu martwych stref. Dobrym rozwiązaniem są też pompy o zmiennej cyrkulacji, zaprogramowane tak, aby co kilkadziesiąt minut włączały się na maksimum mocy. Pamiętajmy też, że im bardziej zarośnięte akwarium, tym wolniejsza cyrkulacja, ponieważ rozrastające się korale stanowią barierę dla prądu wody.
Dość częstym problemem związanym z silną cyrkulacją jest unoszenie ziaren piasku. To po pierwsze nie wygląda estetycznie, po drugie rozsypuje piasek po koralach, a po trzecie kumuluje go w kilkucentymetrowe hałdy powodując uwięzienie detrytusu między ziarnami piasku. Tak uwięziony detrytus, jeśli nie jest odpowiednio szybko uwolniony, jest mineralizowany przez bakterie, co powoduje, że z piasku uwalniają się fosforany.
Cyjano potrafi się rozwijać bardzo agresywnie
Jeśli decydujemy się na piasek w akwarium, musimy uwzględnić zwierzęta, które będą nam go przekopywały, (tylko w dojrzałym akwarium). Doskonałą robotę robią rozgwiazdy piaskowe, nassariusy, babki kopiące, niektóre wargatki. Pamiętajmy jednak, żeby dobrać ilość tych zwierząt odpowiednio do ilości piasku inaczej będą głodowały.
Zwiększona cała cyrkulacja i zwierzęta kopiące mają na celu przekopywać piasek i uwalniać z niego detrytus, który niesiony z wodą ma być usunięty przez:
Odpieniacz
Odpieniacze białek to jedna z podstawowych metod filtracji mechanicznej w akwarium. Pisaliśmy o nich w tym artykule. Efektywny odpieniacz jest w stanie usunąć detrytus zanim ten zostanie zamieniony na fosforany. Słabszy odpieniacz można wspomóc doraźnie watą filtracyjną, która będzie zatrzymywała detrytus na spływie. Warunkiem jednak jest to, że taka wata będzie płukana co kilkanaście godzin. Inaczej sama stanie się źródłem fosforanów.
Osobnym sposobem profilaktyki anty sinicowej związanej z odpieniaczem jest ozonowanie wody. Jest to jednak czynność potencjalnie niebezpieczna, dlatego powinny być stosowana z umiarem i przy znajomości procesu ozonowania wody. Ozonowanie można włączyć na pół godziny na dobę, co podniesie poziom REDOX w akwarium. Wskaźnik REDOX pokazuje intensywność procesów reakcji redukcji i utleniania. Im wyższy wskaźnik REDOX tym silniejsze są procesu utleniania. A jak pisałem wyżej utlenianie jest wrogiem cyjano. Stąd też stare metody walki z cyjanobakteriami opierały się o nadmanganian potasu (KMnO4) posiadające silne działanie utleniające.
Obieg
Nawet najlepszy odpieniacz nie da sobie rady z wyczyszczeniem wody o ile będzie miał słaby dopływ wody z akwarium. Dlatego na poprawną pracę odpieniacza wpływa też wydajny obieg. Mimo, że nie znalazłem konkretnych badań na ten temat, na forach internetowych istnieją liczne sygnały potwierdzające znaczenie obiegu dla czystości wody w akwarium. Przyjmuje się, że wydajny obieg to około 8-10 razy objętość akwarium.
Testy i regularna obsługa akwarium
Tu dotykamy raczej cech akwarysty niż samego akwarium. Odpowiedzialna akwarystyka morska niestety wymaga sumienności i cierpliwości od akwarysty. Nawet najlepszy sprzęt nie zastąpi cotygodniowej obsługi czy podmiany wody. Dlatego, jeśli ktoś zabiera się za takie hobby powinien poświęcać mu regularnie czas.
Według mnie, do najważniejszych testów chemicznych robionych w akwarium należą w pierwszej kolejności azotany, fosforany i KH. O ile KH ma większe znaczenie na wzrost korali wapiennych o tyle NO3 i PO4 mówią nam o stopniu eutrofizacji (żyzności) wody akwariowej. Pomiar nutrientów ma jeszcze jedno znaczenie. Otóż do ich poziomów dostosowujemy ilość dozowanej wódki czy VSV. O ile przy wyższych poziomach azotanów i fosforanów dozowanie pełnych dawek VSV ma swoje usprawiedliwienie, o tyle już przy ledwo wykrywalnych poziomach musimy ograniczyć dawkę węgla organicznego. Zwłaszcza, jeśli mamy dawkowanie ustawione na pompie dozującej. Jeśli tego nie zrobimy to nadmiar pożywki może zostać wykorzystany właśnie przez cyjano, które nie jest ograniczone niskimi azotanami i fosforanami. Tak jak pisałem w artykule o dojrzewaniu… Najwięcej szkód robi nadmiar organiki w akwarium.
Istnieją też sygnały, że wprowadzenie filtracji za pomocą biopellet może spowodować tymczasowo niewielkie ogniska cyjano, które znikają, po ustabilizowaniu się tej metody. Wbrew pozorom mechanizm ten jest podobny do przedawkowania VSV czy wódki. Zanim biopellety pokryją się bakteriami, ich niewielkie drobiny przenikają do akwarium mogąc służyć za odżywkę dla cyjanobakterii.
Metody walki
Cyjano w akwarium morskim to plaga niemalże doskonała. Przełączanie metabolizmu w zależności od parametrów środowiskowych czyni je bardzo odpornym na tradycyjne metody walki. Zanim jednak sięgniemy po metody drastyczne spróbujmy jednak tych łagodnych.
Przede wszystkim, tak jak pisałem wyżej, należy poprawić cyrkulację i wydajność odpieniacza. Bez tego nie warto nawet zaczynać walki z cyjano. Ograniczenie karmienia ryb i stosowanie dobrej jakości pokarmów – np. żywych na pewno zmniejszy ładunek PO4 trafiający do akwarium – pisałem o tym w tym artykule. Również zmniejszenie dawki VSV pomoże w walce z cyjano.
Na forach często czytam o metodzie walki z cyjano, jaką jest zaciemnienie akwarium na 48h. Sam osobiście nie stosowałem nigdy tej metody, ale podobno u niektórych osób działa. Polega ona na całkowitym zaciemnieniu akwarium np. owiniecie go kocem. Przez ten czas wszystkie organizmy fotosyntetyzujące nie mogą produkować sobie pokarmu. Metoda ta ma działać nie tylko na cyjano, ale również na okrzemki, dino i… korale, które przez 48 są odcięte od światła. Obawiam się jednak, że dwoistość natury cyjano (bakterie-glony) może spowodować to, że braku światła nie ma tak negatywnego wpływu na cyjano jak np. na glony.
Odciąganie kożucha cyjano ma niewątpliwie duże znaczenie w walce z tą plaga. Jak napisałem wyżej, gęstw warstwa cyjano odcina światło i dopływ natlenionej wody do warstw pod kożuchem tworząc warunki ubogie w tlen. To sprzyja rozwojowi cyjano nawet przy zerowych azotanach i fosforanach. Dlatego, wedle możliwości, należy odciągać cyjano tak, aby odkryć przyduszone obszary piasku i skał. Miejsca, z których nie możemy sięgnąć, aby odessać cyjano, możemy odmuchać pompą. Powoduje to, że detrytus i cyjano łatwiej trafią do odpieniacza.
Przedmuchiwanie lub przepłukanie piasku ma za zadanie usunąć z niego detrytus. Możemy to zrobić podczas podmiany wody. „Starą” wodę ściągamy razem z częścią piasku do wiadra. Następnie ręcznie mieszamy tak, aby wypłukać detrytus, który potem zlewamy do ścieku. Następnie odciągamy drugą część wody i przepłukujemy piasek ponownie. Po tym zabiegu piasek trafia z powrotem do akwarium. Ten sposób jest dość skuteczny o ile nie odciągniemy na raz zbyt dużo piasku.
Oczywiście powyższe metody powinno się stosować razem tak, aby zwiększyć szanse na sukces. W przypadku większych zakwitów cyjano, niestety ciężko będzie o wygraną, dlatego trzeba sięgnąć po:
Rozwiązanie ostateczne,
czyli preparaty chemiczne. Zawsze bylem i prawdopodobnie pozostanę przeciwnikiem zbyt chętnego sięgania po „twardą” chemię w akwarystyce. Jednak w wypadku cyjano, zbyt długie ociąganie się może spowodować niemałe szkody w faunie akwarium ze względu na produkowane przez cyjanobakterie toksyny. Poza tym, to tylko kwestia czasu, kiedy rozrastający się kożuch cyjano zacznie „dusić” korale.
W swojej przygodzie z akwarystyką morską walczyłem dwukrotnie z nalotem sinic. Nie pamiętam, co spowodowało zakwit za pierwszym razem, ale za drugim był to mój urlop, podczas którego akwarium powierzyłem automatom i teściowej, która tylko dokarmiała ryby.
Ostatecznie w obu sytuacjach skorzystałem z preparatów chemicznych, które łatwo pokonały zakwit sinic. Za pierwszym razem był to:
Chemiclean
To popularny preparat do walki z cyjano o dość dużej skuteczności. Skład preparatu jest oczywiście owiany tajemnicą producenta, ale na opakowaniu wyraźnie jest napisane, że jest bezpieczny dla obsady akwarium, makroglonów i bakterii nitryfikacyjnych. Nie zawiera algicydów i erytromycyny, choć może zawierać inne antybiotyki. W opakowaniu dostajemy malutki pojemniczek zawierający 2g białego proszku i łyżeczkę do odmierzania preparatu.
Zanim przystąpimy do kuracji musimy się do niej przygotować. Kuracja Chemicleanem trwa co najmniej dwie pełne doby. W instrukcji napisane jest o konieczności silnego natleniania wody. Można to osiągnąć uruchamiając odpieniacz bez kubka tak, aby piana przelewała się z powrotem do sumpa. Będzie to jednak bardzo intensywne pienienie, nawet przy maksymalnie skręconym odpieniaczu. Można zamiast tego zastosować zwykłą pompkę napowietrzającą z kamieniem. Odłączamy wszystkie media filtracyjne typu, węgiel, UV, ozon, rowa czy peletki oraz odłączamy pożywkę VSV. W miarę możliwości odciągamy możliwie dużo cyjano z akwarium.
Chemiclean to sprawdzony środek na sinice
Przy stosowaniu jakiejkolwiek chemii medycznej w akwarium, konieczne jest możliwe dokładne obliczenie ilości wody netto w systemie. W akwarium głównym ilość wody obliczamy mierząc i mnożąc wewnętrzne wymiary akwarium oraz wysokość wody. Od tej wartości odejmujemy od 10 do 20 procent na skałę (10 procent to lekkie konstrukcje – 30% to duża ilość skały ciasno ułożonej i gęsto porośniętej koralami. Następnie tak samo liczymy objętość sumpa. Łączną ilość wody dzielimy przez 38 litrów, co nam da ilość łyżeczek preparatu potrzebnych na dany system. Konieczne jest, aby sprawdzić instrukcję w celu upewnienia się, że producent nie zmienił dawkowania.
Dawkowanie: 1 dołączona płaska łyżeczka proszku na 38litrów (10 galonów amerykańskich). Zawartość pojemnika wystarczy na 1235 litrów
Preparat mieszamy w osobnym naczyniu, do którego odlewamy trochę wody. Po kilku chwilach, klarowny płyn wlewamy do akwarium. W między czasie zbieramy wodę na podmianę, ponieważ zgodnie z instrukcja producenta, po kuracji musimy podmienić 20% wody. Jeśli dwudniowa kuracja nie przyniosła rezultatu, powtarzamy ją podmieniając uprzednio 20% wody.
Po powtórnym włączeniu odpieniacza, odpieniacz może intensywnie przelewać wodę do kubka. Warto wtedy mieć dość świeżej solanki, aby uzupełniać straty na bieżąco.
U mnie w akwarium Chemiclean spełnił doskonale swoją rolę pomagając mi pozbyć się cyjano na kilka lat. Jednak w moim przypadku metoda ta była dość niewygodna, ponieważ ze względów logistycznych trudno mi zmagazynować na raz 200L wody na podmiankę po kuracji. Z tego powodu, przy ponownym ataku cyjano zainteresowałem się stosunkowo nową metodą walki z nim.
Mycosidol Colombo
Mycosidol jest produkowany przez holenderską firmę Colombo. O ile Chemiclean zawierał pewne wskazówki, co do składu preparatu, o tyle na ulotce Mycosidolu nie znajdziemy słowa o tym co zawiera ani czym nie jest. Nazwa Mycosidol (mykos – z greki grzyby) może sugerować, że to jakaś forma fungicydu lub substancja produkowana przez grzyby. Nie jest to pozbawione sensu, ponieważ niektóre rośliny produkują substancje zabójcze dla sinic. Są to jednak czyste spekulacje. Nie dysponuję żadnymi danymi na temat składu Mycosidolu.
Czytając instrukcję preparatu odnoszę wrażenie, że został on zaprojektowany do systemów z wodą słodką, ponieważ część instrukcji odnosi się do filtrów biologicznych i brak w niej słowa o odpieniaczu. Nie mniej jednak zapewniam, że w akwarium morskim działa bardzo skutecznie. Instrukcja wspomina natomiast o usunięciu filtra UV, ozonu czy węgla aktywnego, który w przeciwnym wypadku usuwałby preparat z systemu.
Mycosidol Colombo to stosunkowo nowy preparat do walki z sinicami
Mimo, że według producenta, preparat nie wpływa negatywnie na florę bakteryjną, instrukcja sugeruje odłączenie bio-filtrów. Uznałem ze w naszym wypadku mogłoby to być DSB, ale nie odłączyłem go podczas kuracji Mycsidolem.
Buteleczka z Mycosidolem, w odróżnieniu od Chemicleanu zawiera 20 kapsułek z proszkiem. Jedną kapsułkę stosujemy na 25 litrów wody netto.
Dawkowanie: zawartość 1 kapsułki na 25 litrów wody. Zawartość wystarczy na 500L wody
Warto podkreślić, że stosując Mycosidol musimy otworzyć każdą kapsułkę i wsypać jej zawartość do naczynia z odlaną wodą akwariową. Jest to dość delikatna czynność i wymaga trochę wprawy. Po wsypaniu proszku do naczynia z wodą uzyskujemy mleczny płyn, który razem z osadem wlewamy do akwarium. Woda w akwarium zrobi się na kilka(naście) godzin mętna, ale nie zauważyłem żadnej reakcji u zwierząt na dodanie preparatu.
Podczas mojej kuracji Mycosidolem odpieniacz pracował bez kubka, ale jego praca była normalna. Wystarczyło niewielkie przykręcenie zaworu, aby piana nie wylewała się z odpieniacza. Według mnie jest to ogromna przewaga Mycosidolu nad Chemicleanem. Drugą zaletą Mycosidolu jest to, że nie wymaga dużej podmiany wody po kuracji o ile jej nie powtarzamy.
Kuracja Mycosidolem zachodzi nieco wolniej i łagodniej niż kuracja Chemicleanem. Jednak po 3-4 dniach po cyano nie zostanie ślad.
Podsumowanie
Cyjanobakterie zamieszkują praktycznie wszystkie ekosystemy na Ziemi. Nie powinno więc dziwić, że znajdują się również w akwarium morskim nawet gdy ich nie widzimy. Ich przystosowanie do zmiennych warunków środowiska niewątpliwie spowodowało to, że przetrwały prawie 3,8 miliarda lat. W akwarium czekają na swoje pięć minut, a gdy je dostaną, rozrastają się agresywnie powlekając wszystko fioletowym kożuchem. Znów więc wracamy do starej dyskusji o parametrach wody, cierpliwości i sumienności akwarysty. Niestety, przy tak wszechstronnym przeciwniku tradycyjne metody walki z plagami. zawodzą. Wtedy zostaje już tylko rozwiązanie ostateczne.
[fb_button]
Bibliografia:
http://netclub.athiel.com/cyano/cyanos2.htm
http://kb.marinedepot.com/article.aspx?id=11162
http://www.advancedaquarist.com/2002/10/chemistry
http://www.jlakes.org/web/1-s2.0-S030147971300234X-main.pdf
http://colombo.nl/pdf/Mycosidol%202015%20-%201030V2%20LR.pdf
http://www.intechopen.com/books/advances-in-biology-and-ecology-of-nitrogen-