Część 1.c. Redfield skuteczny, czy nie – wątpliwości i zagrożenia w stosowaniu.
Sam Alfred Clarence Redfield jeszcze przed śmiercią staje się świadkiem badań kolegów z Instytutu Oceanografii w Woods Hole, które zaczynają przynosić
niepokojące dane o różnicach w stosunku chemicznym odkrytym w pierwszych latach działalności Redfielda. Konsultując osobiście te badania, Redfield zwracał uwagę młodych badaczy, aby nie popełnili ewentualnego błędu pomiarowego. Bo stwierdził tak:
Stosunek chemiczny będzie zachowany pomiędzy składem wody a składem cytoplazmy i płynów ustrojowych komórek drobnoustrojów i planktonu
pod warunkiem, że
weźmiemy pod uwagę w badaniu wody na ilość węgla, azotu i fosforu zawartego w wodzie
pod wszystkimi postaciami zawiązków chemicznych oraz ilości zawarte w żywych organizmach znajdujących się w badanej objętości wody.
No i tu zaczęły się schody... bo o ile jeszcze w kryształowo czystych wodach toni wodnej oceanów dość łatwo to określić, to w rejonach ciepłych prądów niosących mega tony planktonu już
takie pomiary nie są łatwe.
Dodatkowo rodzi się pytanie, czy związki zawarte w roślinach też brać pod uwagę? A w ślimakach? A w meduzach? A w koralowcach? A w wielu innych jeszcze formach życia wodnego, które potrafią regionalnie występować w wodzie bardzo masowo?
Na te wszystkie pytania i wątpliwości
Redfield nie zdążył znaleźć odpowiedzi.
Do tego doszły wyniki badań z większej ilości wód świata... i
ciągle znajdowano różnice.
Adriaan Briene kiedy podzielił się wynikami swoich doświadczeń w walce z sinicami przy pomocy stosunku Redfielda na holenderskim forum, bardzo szybko
stał się dość sławny w środowiskach akwarystycznych na całym świecie. Opisywane sukcesy Briene’a w walce z sinicami stały się przykładem skuteczności metody. Tak więc wszyscy akwaryści mający problemy z sinicami i glonami w akwarium,
zaczęli masowo próbować mierzyć azot i fosfor w wodzie oraz podejmowali próby regulacji ich zawartości w wodzie w celu uzyskania odpowiedniego efektu.
Przesyłano sobie wzajemnie linki do kalkulatora on-line pomagającego wyliczyć, ile czego trzeba dodać lub ująć, aby uzyskać żądanych efekt. Powstawały i pojawiały się na forach akwarystycznych kolejne kopie tabeli Redfielda stworzonej przez Briene’a i później przeliczonej w celu ułatwienia przez Buddendorfa.
Niestety,
co raz częściej zaczęły się pojawiać wpisy o problemach z użyciem tej metody konkludujące, że metoda w ich przypadkach po prostu nie działa. Z początku Briene zdecydowanie bronił swojej metody zarzucając oponentom niedbałość w pomiarach lub pomyłki w obliczeniach.
Po jakimś czasie
Briene natknął się na
problem z zastosowaniem tabeli i całej metody Redfielda
w jednym ze swoich kolejnych akwariów.
Sam przyznał się, że ma takie jedno akwarium, w którym regulacja azotu i fosforu nic nie pomaga w walce z sinicami.
Oczywiście w końcu poradził sobie i z nimi, ale to doświadczenie własne oraz sporo wpisów akwarystów z problemami na forach skłoniło Briene’a do napisania małego elaboratu pod tytułem:
„Redfield czy nie Redfield? Oto jest pytanie.”
W opracowaniu tym zaczyna od wspomnienia, że pełny stosunek Redfielda zawierał jeszcze
zawartość węgla C, którego lekkomyślne pomijanie może jednak mieć
poważny wpływ na efekt stosowania stosunku Redfielda.
Następnie porusza problem dokładności pomiaru wody, bo jak tu pomierzyć rośliny, czy nawet ilości związków znajdujące się aktualnie w odchodach, czy w filtrze?
Nawet jeśli akwarium nie ma roślin lub ma ich bardzo mało, to pojawiają się jeszcze inne problemy. Nawet gdy wybierzemy bardzo dobre i dokładne testy do pomiarów, to i tak
istnieje problem z kolorkami...
Briene podkreśla, że jeszcze pół biedy, kiedy na przykład mamy w akwarium dużo azotanów NO3, wtedy trafiamy odcieniem koloru testowego wskazującego przykładowo w zakres pomiędzy 40mg/l a 50mg/l co stanowi tolerancję, czyli możliwy maksymalny poziom błędu - to wzrost stężenia z 40 do 50mg/l czyli
o 25%.
Problem poważnie rośnie natomiast w przykładowym przypadku,
kiedy mamy w akwarium bardzo mało azotanu. Wtedy trafiamy kolorkami testowymi w przedziały np.: 0,5mg/l - 1mg/l lub 5mg/l – 10mg/l następny przykładowy kolor w skali testów wskazuje na przedział 10mg/l – 20mg/l.
W każdym z tych przypadków tolerancja niesie nam
możliwość fatalnego błędu w oparciu o wzrost zawartości azotanów w wodzie
o 100% . Nawet jeśli w niektórych firmowych testach występuje pod danym kolorem przedział na przykład 10mg/l – 15mg/l to i tak mamy tolerancję w zakresie wzrostu z 10 do 15mg/l czyli wzrost
o 50%.
W testach na fosforany PO4 problem występuje w podobnej skali.
Czyli biorąc pod uwagę
możliwość błędu od 25% poprzez 50% do nawet 100% zawartości w wodzie azotanów i fosforanów,
całe nasze liczenie stosunku Redfielda bardziej przypomina grę w rosyjską ruletkę aniżeli wyznaczanie faktycznego stosunku ilości tych związków w wodzie.
Kolejny problem, jaki Briene porusza w swoim elaboracie to zależność pomiędzy stosunkiem Redfielda, a pH wody.
Zakładając, że nie bierzemy pod uwagę węgla, to możemy stwierdzić, że
stosunek Redfielda nie ulega zmianom pod wpływem zmian wartości pH wody. Nasuwa się więc nam tu nasze polsko brzmiące pytanie: w takim razie, co ma piernik do wiatraka? Ano, w naszym przypadku ma...
Związki azotu a pH wody.
Tym razem ze związkami azotu i samym azotem, problemy występują rzadziej. Oczywiście pamiętamy, że pod wpływem pH wody, np. związki amoniaku mogą zmieniać formę z NH3 jako NH4+. Podobnie azotyny w zależności od pH wody mogą przybierać formę HNO2 lub NO2.
Wszystkie interesujące nas postacie związków azotu NH3, NH4+, HNO2, NO2, NO3 są rozpuszczalne w wodzie i bez względu na wartość pH pozostają rozpuszczone w wodzie naszego akwarium, więc wszystkie jesteśmy w stanie ewentualnie zmierzyć naszymi testami. Na szczęście wszystkie związki azotowe (oprócz azotanu, nad pomiarem którego się skupiamy) występują w akwariach w nieoznaczalnie małych ilościach więc nie musimy się aż tak bardzo nimi martwić.
Problem z azotem może wyniknąć z powodu jego występowania pod postacią organiczną czyli nierozpuszczalną w wodzie i tego nasze testy nie wychwycą. Na szczęście, choć ma to znaczenie dla stosunku Redfielda, to dla sinic, które nie mogą skorzystać z azotu nierozpuszczalnego w wodzie lub organicznego uwięzionego w tych organizmach – nie mają większego znaczenia. Większy problem stanowią związki fosforu.
Związki fosforu a pH wody.
Niestety ze związkami fosforu są już większe kłopoty związane z zależnością formy fosforanów od wartości pH.
Dość jasno i obrazowo przedstawia to rysunek Briene’a:
Foto autor: Adriaan Briene
Widać, że fosforany zmieniają swoją postać w zależności od pH wody.
No i z ich pomiarami też zaczynają się problemy.
Do tego mamy jeszcze popularnie zwane fosfaty (najczęściej P2O5), których nasze testy nie wykazują.
W dalszej części Briene
porusza problem odżywiania roślin wyższych w akwarium, które są mniej wrażliwe na stosunek Redfielda, za to
mają znaczący wpływ na stan glonów i sinic w akwarium.
Porusza bardzo ważny problem w odżywianiu roślin, choć nie definiuje faktu, że już dawno tę zależność odkryto i funkcjonuje ona jako zasada....
Ale o tym... to już w następnym moim artykule, który pojawi się w dziale -
rośliny
Pozdrawiam