Sól morska – pierwsze starcie

Sól morska na forach internetowych zawsze budziła spore emocje. Jest to o tyle zrozumiałe, że woda w akwarium morskim, a właściwie jej odpowiedni skład jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o sukcesie w akwarystyce morskiej. Wszystkie składniki muszą być odpowiednio dobrane tak, aby zapewnić mieszkańcom akwarium, zwłaszcza koralom wapiennym, optymalne warunki rozwoju. Obserwując jednak dyskusje na forach zauważyłem, że wielu, zwłaszcza początkujących akwarystów traktuje sól, jako gwaranta zdrowych i kolorowych korali. W rzeczywistości jednak to nie zawartość wiadra decyduje o powodzeniu. Wystarczy w wyszukiwarce wpisać słowa „Tank of the Month”, aby dostać fotografie i opisy najpiękniejszych zbiorników. Łatwo wtedy zauważyć różnorodność metod prowadzenia zbiorników oraz stosowanych soli. To potwierdza tylko fakt, że doskonałe rezultaty można uzyskać na większości dostępnych w sklepach soli. Na zajęciach z fotografii uczą, że „to nie aparat robi dobre zdjęcia tylko fotograf”. My możemy bardzo łatwo odnieść to powiedzenie do akwarystyki: „To nie sól odpowiada za piękne akwarium tylko akwarysta”

Tak, to prawda. Każdy doświadczony akwarysta osiągnie doskonałe wyniki na dowolnej soli. A jeśli nie, to świadomie dokona wyboru tej odpowiedniej. Co jednak ma powiedzieć ktoś, kto w akwarystyce morskiej dopiero raczkuje? Na rynku istnieje kilkanaście firm produkujących różne wersje własnych soli. To daje liczbę kilkudziesięciu różnych produktów, z których akwarysta musi wybrać ten odpowiedni. Jak wybrać odpowiednią? I czym się kierować przy wyborze?

Woda morska i jej skład

Wydawałoby się, że najważniejszym kryterium oceny jakości soli morskiej będzie jej skład. W dużym stopniu to prawda. Do czego jednak ten skład porównać? Przecież parametry wody morskiej różnią się w zależności od szerokości i długości geograficznej. Inne stężenia pierwiastków są w Morzu Czerwonym, a inne na Wielkiej Rafie. Spójrzmy na poniższą mapę.

Rysunek 1 – Mapa przedstawiająca zasolenie wód powierzchniowych mórz i oceanów

Mapa przedstawia powierzchniowe zasolenie mórz i oceanów. Im kolor jest bardziej czerwony, tym wyższe mamy zasolenie. Kolorem kremowym zaznaczono zasolenie 39 ‰, które występuje tylko we wschodniej części Morza Śródziemnego, północnej części Morza Czerwonego i w Zatoce Arabskiej. Rafy Indonezji mają zasolenie wody mniejsze aż o 6 ‰. Oba baseny słyną z bogatych raf koralowych, w których żyje wiele tych samych gatunków. Gdzie więc tkwi sekret? Okazuje się, że to nie sam skład jest najważniejszy a proporcje niektórych pierwiastków. A co ciekawe, wiadomo o tym już ponad 130 lat. Podczas czteroletniej Challeger Expedition niemiecki chemik William Dittmar pobrał i zanalizował 77 próbki wody z różnych mórz. Zauważył on, że bez względu na miejsce poboru wody stosunek chlorków do bromków był zawsze stały. Idąc tym tropem dalej odkrył, że wszystkie makroelementy podlegają tej samej zasadzie. Zadziwiające jest to, że analiza chemiczna w prowizorycznym laboratorium na statku była tak dokładna, że pierwszą korekcję tej zasady przeprowadzono dopiero 60 lat później. Dziś znamy parę wyjątków od tej zasady, jednak odkrycie to, nazywane współcześnie „Regułą Dittmara” jest jedną z żelaznych zasad stosowanych przy analizie składu wody morskiej. Należy pamiętać, że ze względu na cechy niektórych zbiorników morskich może nie mieć pełnego zastosowania. Do takich zbiorników należny np. Morze Bałtyckie, które ze względu na swój zamknięty charakter i spory ładunek wody słodkiej nie podlega Regule Dittmara.

Niemiecki chemik – William Dittmar jako jeden z pierwszych zbadał skład wody morskiej

Reguła Dittmara nie bardzo się sprawdza w stosunku do mikroelementów, czyli jonów o stężeniu wielokrotnie mniejszym niż składniki takie jak chlorki, wapń czy magnez. Wynika to właśnie z ich niskich stężeń, które są podatne na zmiany chociażby na różnice w budowie geologicznej dna.

Przekładając powyższe informacje na nasze pole możemy wyciągnąć pewne wnioski. Po pierwsze: biorąc pod uwagę różnice w zasoleniu mórz, nie ma znaczenia jakie trzymamy zasolenie w akwarium o ile jest ono stałe i leży pomiędzy 33-39 ‰. Oczywiście można poddać dyskusji sens trzymania zasolenia powyżej 36 ‰, nie mniej jednak, jak widać z Rysunku 1 korale wapienne doskonale sobie dadzą radę. Najbardziej optymalnym zasoleniem w akwarium z koralami SPS jest zakres 34-35‰. O pomiarze zasolenia więcej pisaliśmy w tym artykule.

Szczegółowy wkład wody morskiej przy zasoleniu 35‰

Po drugie: w dobrej soli znacznie bardziej liczy się stosunek makroelementów, a nie ich poszczególne poziomy. To oczywiście jest uogólnienie, ponieważ, w większości przypadków akwaryści i tak dodają makro i mikro pierwiastki, do akwarium uzupełniając ich ciągły ubytek. Po trzecie: dobór soli oraz dodatkowej suplementacji zależy w głównej mierze od czynników takich jak obsada czy metoda filtracji.

Idealna sól morska?

No właśnie, czy istnieje idealna sól morska? Sól, która sprawdzi się w każdym akwarium? Wydawałoby się, że wystarczy zmieszać składniki z powyższej tabeli, aby uzyskać sól, która idealnie odpowiada NSW. Ale czy rzeczywiście o to nam chodzi? Pomijając już trudności technologiczne, cenę takiej mieszanki czy kontrolowany dostęp do niektórych składników śmiało można powiedzieć, że byłby to przerost formy nad treścią. Niestety współczesna wiedza na temat biologicznego wykorzystania wielu pierwiastków śladowych jest minimalna, co oznacza, że obecność niektórych składników NSW w soli akwariowej jest zbędna. Co więcej, niektóre mało wymagające korale będą rosły w sztucznej wodzie morskiej zrobionej tylko z 5 czy 6 składników.

Druga sprawa to taka, że zróżnicowanie metod, sprzętu, obsady w akwariach jest tak wielkie, że nie ma dwóch zbiorników akwariowych o identycznym zapotrzebowaniu na pierwiastki zawarte w soli. Słynna reguła mówiąca, że „każde akwarium jest inne” powoduje, że akwarysta musi indywidualnie dobierać pewne składniki i dozować je niezależnie od soli, którą używa. To jednak wymaga solidnej wiedzy, którą zdobywa się latami obserwując własne akwarium. Ci akwaryści opierają się na solach zawierających mniejsze ilości niektórych mikroelementów, kontrolując ich poziom przez dodatkową suplementację. Inni, preferują sole bogate w składniki mineralne, co oszczędza im konieczność ręcznego dolewania mikroelementów.

Bardzo ważnym elementem przy doborze soli jest dopasowanie jej do rodzaju obsady oraz do jej biomasy (ilości). Istnieje kilka głównych typów rodzajów zbiorników akwariowych i całe setki ich wersji.

• Akwarium z rybami morskimi (Fish Only – FO) – to zbiorniki, w których są tylko ryby, bez  żywej skały lub z jej niewielką ilością. Takie akwaria wymagają najuboższych soli. Często też zasolenie wody jest obniżone do 25-30‰, co hamuje rozwój wielu pasożytów morskich. Do takich zbiorników nie mają zastosowania bogate w składniki sole rafowe. Ryby w takich zbiornikach powinny dostawać dobrej jakości pokarm naturalny, wzbogacany dodatkowo witaminami
  

  Przykład akwarium Fish Only (źródło: http://www.youtube.com/watch?v=yrgU-3AWP3A)

• Akwarium z rybami morskimi i żywą skałą (Fish Only With Live Rock – FOWLR). W takich akwariach pojawia się żywa skała, na której żyją licznie skorupiaki, pierścienice, mięczaki, proste korale. O ile sól może być ciągle uboga, o tyle zasolenie powinno już oscylować w okolicach 30‰. Akwarysta powinien również rozważyć prostą suplementację i stosowanie pokarmu dla organizmów zamieszkujących żywą skałę.
• Akwarium z koralami miękkimi – tu już zaczynamy mówić o zbiornikach rafowych, choć konsumpcja Ca i KH jeszcze nie będzie duża. Jeśli w takim akwarium trzymane są tylko te korale miękkie, które nie wyróżniają się ekstremalnymi kolorami – prosta sól i suplementacja spokojnie zdołają zaopatrzyć korale w podstawowe pierwiastki, jeśli jednak zainteresujemy się mocno kolorowymi zoanthusami czy rico, wtedy musimy rozważyć bardziej specyficzne dodatki pierwiastków śladowych, które wspomagają produkcję białek odpowiadających za konkretne barwy czy zjawisko fluorescencji.
  

  Piękne akwarium z koralami miękkimi (źródło: http://www.nano-reef.com/featured/_/2012/razarmi-r58)

• Akwaria z koralami wapiennymi (SPS i LPS) – ze względu na specyfikę wzrostu tych korali, tego typu zbiorniki wymagają soli o bogatym wachlarzu składników stymulujących zjawisko kalcyfikacji.
  

  Akwarium SPS (źródło: http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?t=586367)

Oczywiście w zdrowych akwariach rafowych szybko okaże się, że dawki makro i mikroelementów dostarczanych z cotygodniową podmianą są niewystarczalne. W takich sytuacjach wcześniej czy później akwarysta zaczyna suplementację pierwiastków stosując np. Metodę Ballinga, reaktor wapnia czy kalkwasser.

Nasuwa się tutaj kolejny wniosek. Skoro i tak musimy dodatkowo dozować pierwiastki to, po co nam bogata sól? Tutaj trzeba rozgraniczyć kilka spraw, ponieważ wniosek ten jest słuszny tylko przy pewnych założeniach.

Akwarium z przewagą korali LPS – (źródło: http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?s=&postid=14963859#post14963859)

Znów zahaczymy o stwierdzenie, że każde akwarium jest inne. Przy analizowaniu bilansu makro i mikroelementów należy pamiętać, że to nie tylko korale stoją za konsumpcja soli. Wszystkie organizmy, które mieszkają w akwarium, w mniejszym lub mniejszym stopniu wpływają na ten bilans. Wyobraźmy sobie dwa podobne zbiorniki SPS. W jednym akwarysta czyści wszystkie szyby, a w drugim tylko szybę frontową. Logicznym jest, że tam gdzie szyby są czyste, tam jest mniejsza populacja glonów wapiennych, które przecież są jednym z głównych konsumentów wapnia i węglanów w akwarium. Złożoność procesów biochemicznych zachodzących w akwarium powoduje, że skład świeżej solanki przygotowanej do podmiany może się mieć nijak do składu wody w akwarium, a konsumpcja Ca i KH może się różnić w zależności nawet od takich czynników jak nasłonecznienie czy ilość osób w pokoju, w którym stoi akwarium.

Z drugiej strony, jeśli mamy 50-cio litrowe akwarium, biomasa konsumentów wapnia i węglanów jest na tyle mała, że zapotrzebowanie na większość pierwiastków może być pokryte podmianami na dobrze zbalansowanej soli bez konieczności intensywnej suplementacji.

Bardzo ważnym wnioskiem, który z tego płynie jest to, że jedną z ważniejszych cech dobrej soli jest powtarzalność składu zarówno w każdym wiadrze z danej partii jak i w kolejnych partiach. Ma to ogromne znaczenie w ustalaniu dawek przy dodatkowej suplementacji. Akwarysta opiera swoje działania na założeniu, że zawartość wiadra nie zmienia się z każdym zakupem.

Regularna podmiana wody to kolejna rzecz, którą musimy uwzględnić przy ocenie jakości soli. Podmiana wody ma za zadanie wyrównać i zmniejszyć niekorzystne zmiany, jakie zaszły w składzie wody od ostatniej podmiany. Z jednej strony ma rozcieńczyć substancje niepożądane, a z drugiej uzupełnić braki w minerałach. Ogólnie przyjmuje się, ze w zbiornikach rafowych akwaryści utrzymują parametry zbliżone do tych w NSW. Jednak zmiany parametrów wywołanych podmianą wody nie mogą być zbyt drastyczne, ponieważ zbyt duże wahania parametrów stresują niepotrzebnie zwierzęta w akwarium. Skrajnym przykładem wynikającej raczej z wadliwej partii soli niż z ogólnej, jakości soli jest sytuacja, w której do akwarium razem z podmianą trafiają składniki niepożądane lub wręcz szkodliwe np. fosforany czy azotany. Takie sytuacje trafiają się rzadko i są wynikiem złej kontroli, jakości w produkcji. Dobry producent powinien zaimplementować odpowiednie procedury mające za zadanie uniknięcie takich wypadków i natychmiastowe wycofanie partii z handlu.

Warto jeszcze wspomnieć o jednej rzeczy. Niektórzy producenci soli tak dobierają jej parametry, aby współgrały z suplementacją innych produktów tej samej firmy. Taka synergia może mieć wiele zalet, ale może również doprowadzić do sytuacji, kiedy stosowanie niektórych produktów naprzemiennie od różnych producentów, może doprowadzić do kumulacji lub braku jakiegoś pierwiastka.

Sól morska – podejście praktyczne.

Powyższe rozważania na temat, jakości soli morskich dotyczyły ich cech chemicznych. I mimo, że jakość chemiczna soli ma pierwszorzędne znaczenie, istnieje wiele cech drugorzędnych, które są również istotne. Dużo z tych cech zależy od indywidualnego podejścia akwarysty i dlatego nie muszą się one odnosić do wszystkich użytkowników w równym stopniu.

Opakowanie

Jako wymagający akwarysta oczekiwałbym, że nowo kupiona sól morska będzie szczelnie zamknięta. Najprostszym sposobem zamknięcia soli to plastikowy worek – hermetycznie zamknięty. Nie jest to zamknięcie pewne, ponieważ istnieje ryzyko jego rozerwania. Poza tym, jeśli soli w worku nie zużyjemy na raz, to pojawia się konieczność przesypania go do innego – bardziej szczelnego pojemnika. W celu dodatkowego zabezpieczenia, część producentów sprzedaje workowaną sól w kartonowych pudełkach, lub jeszcze lepiej w wiaderkach ze szczelnym przykryciem. Te ostatnie dają solidną ochronę przed mechanicznym uszkodzeniem worka oraz łatwiejszy uchwyt. Ma to duże znaczenie przy najcięższych paczkach. Bez względu na to jak jest zabezpieczony worek, nowo kupiona sól powinna być albo hermetycznie zamknięta, albo przynajmniej worek powinien być zaciągnięty paskiem zaciskowym. Co ważne, w worku powinna być minimalna ilość powietrza. Jest to ważne ze względu na to, że wiadro (karton lub worek) mogło stać w magazynie sklepu przez ostatnie kilka miesięcy, co przy nieszczelnym zamknięciu mogło negatywnie wpłynąć na jakość soli. Dobry producent powinien również dostarczyć etykietę z danymi partii produkcyjnej, co ułatwia akwarystom ewentualną reklamację, a producentowi identyfikację wadliwej partii. Wybierając opakowanie, uwzględnijmy czas, w jakim je zużyjemy. Rozumiem, że większe opakowania wychodzą taniej, ale otwarta sól narażona jest na utratę jakości, więc zużywanie 25-cio kilogramowego opakowania w 50-cio litrowym akwarium przez rok mija się z celem.

Rozpuszczalność, klarowność i wydajność

W 1L naturalnej wody morskiej znajduje się około 35g substancji rozpuszczonych. Można by przyjąć podobny stosunek w przypadku przygotowywania solanki na podmianę. W praktyce jednak okazuje się, że wsypanie 35g przeciętnej soli morskiej do 1L wody da nam znacznie niższe zasolenie niż oczekiwane 35‰. Czemu tak jest? Niektóre substraty soli morskiej mają różny stopień uwodnienia. Oznacza to, podczas procesu krystalizowania soli, w ich sieci krystalicznej soli uwięzione są cząsteczki wody. Ta uwięziona woda ma istotny wpływ na wagę soli. W 200g sześciowodnego chlorku magnezu (MgCl2 * 6H2O) ponad 106g waży uwięziona woda. Stąd właśnie wychodzą różnice w wydajności soli. Często musimy sypać więcej niż to wynika ze zwykłej kalkulacji stężenia. Stosowanie mniej uwodnionych składników podnosi wydajność soli, ale wiąże się z wyższą higroskopijnością, czyli pochłanianiem wilgoci z powietrza.

Sól zrobiona z dobrej jakości składników powinna się łatwo i szybko rozpuszczać, bez zostawiania osadu na dnie. Podczas robienia roztworu soli, woda staje się niemalże natychmiast mętna. Dzieje się tak, ponieważ uwalniają się mikroskopijne pęcherzyki powietrza. Wystarczy odczekać parę minut, aby ulotniły się z wody. Zdarzają się jednak sytuacje, kiedy solanka nawet po kilkudniowym odstaniu jest mętna. Tu mechanizm zmętnienia jest inny i najczęściej wynika ze strącenia się węglanu wapnia CaCO3. Może to być spowodowane albo złym przygotowaniem roztworu soli albo zawilgotnieniem soli w opakowaniu. Warto pamiętać, że przygotowując solankę zawsze sypiemy sól do wody. Najlepiej na kilka porcji, aż do uzyskania wymaganego zasolenia.

Stałość parametrów w opakowaniu

Być może trudno w to uwierzyć, ale zdarzają się przypadki, kiedy parametry solanki różnią się między tymi z początku i z końca opakowania. Dzieje się tak zwłaszcza, jeśli składniki soli nie są jednorodne. Powoduje to, że podczas pakowania i transportu lżejsze kryształki wędrują ku górze, a cięższe ku dołowi opakowania. Dlatego między innymi ważne jest, fabryczne pakowanie było ciasno zamknięte. To oczywiście nie dyskwalifikuje soli jako takiej, jednak wprowadza trochę zamieszania w kontroli parametrów.

Higroskopijność (zdolność soli do pochłaniania wilgoci z powietrza)

Głównym składnikiem soli, który wpływa na poziom higroskopijności soli jest chlorek wapnia (CaCl2). Im mniej uwodniony chlorek wapnia tym większe wchłanianie pary wodnej. Ciekawostką jest fakt, że nisko uwodniony chlorek wapnia ma tak silne właściwości higroskopijne, że potrafi w ten sposób przejść z postaci stałej do ciekłej. Domyślacie się zapewne, że zjawisko higroskopijności jest zjawiskiem niekorzystnym, które może zniszczyć całe wiadro soli. Dlatego tak ważne jest, aby szczelnie zamykać pojemnik z solą i nie trzymać go długo otwartego. Wydaje się rozsądnym, aby przyjąć, że odporność na pochłanianie pary wodnej jest ważniejsza niż wydajność soli. Zawilgocona sól kamienieje i traci dostępny dla korali wapń i KH, a w skrajnych przypadkach również inne składniki np. magnez czy stront.

Dodatki

Niektórzy producenci soli oprócz podstawowych składników soli dodają własne rozwiązania mające poprawić zarówno przygotowywanie roztworu, jak i poprawić jakość wody w akwarium. Do soli dodaje się np. antyzbrylacze mające spowodować, że sól zachowuje sypkość. Inni producenci dodają bakterie probiotyczne i węgiel organiczny, co ma na celu obniżyć poziom azotanów i fosforanów w wodzie akwariowej. Jeszcze inni dodają do soli adsorbery PO4 mające obniżyć ewentualne fosforany w solance. Te wszystkie dodatki mają pomóc akwarystom prowadzenie pięknych zbiorników morskich.

Test porównawczy soli

Niesiony falą popularnych ostatnio dyskusji na temat “która sól morska jest lepsza” zdecydowałem się wykonać test porównawczy. Na początek będzie to siedem popularnych w Polsce soli. Jednak test został przeprowadzony tak, aby można było kontynuować badania nowych soli i dopisać do istniejących wyników. Sole zostały sprawdzone na rozpuszczalność, klarowność, pH i KH startowe i wydajność przy 35‰. Dodatkowo wszystkie sole zbadane zostaną na poziomy następujących pierwiastków: Na, Ca, Mg, K, Sr, B, Br, S, Li, Be, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Si, As, Sb, Sn, Cd, Se, Mo, Hg, P (PO4), Pb, I za pomocą analizy spektralnej ICP-OES (Spektrometria emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie).

Wyniki testów i ich analizę przedstawię w drugiej części niniejszego artykułu już niebawem

Źródła:

http://publishing.cdlib.org/ucpressebooks/view?docId=kt167nb66r;brand=eschol

http://www.seafriends.org.nz/oceano/seawater.htm

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/531121/seawater/301662/Dissolved-inorganic-substances

http://en.wikipedia.org/wiki/Seawater

Bartek Stańczyk

[fb_button]