De bodem van het aquarium

De bodem van het aquarium is een essentieel onderdeel van het aquarium. Naast dat De bodem van het aquarium een decoratieve werking heeft, is het ook het huis van vele micro-organismen. Deze zijn nodig om de stofwisselingskringloop gaande te houden.

Zand en Kiezel

Kleiner dan 2 mm is zand. Groter dan 2 mm noemen we kiezel. Er bestaat scherp zand en rond zand, hoe verder verweerd het zand is, hoe ronder en minder scherp het zal zijn.
Scherp zand is meer geschikt voor het maken van hoogte verschillen in je aquarium terwijl rond zand uitermate geschikt is voor vissen die zand filteren op zoek naar voedsel.

Als je voor de bodem zand of kiezel van gelijke grote gebruikt dan noemen we dat een uniforme grote, heb je zand of kiezels van verschillende grote dan noemen we dan een gemengde bodem.
Bij een gemengde bodem zal het er minder ruimte tussen de korrels en/of kiezels zitten, dit komt omdat ieder gaatje wordt opgevuld. Bij een uniforme bodem zal er veel meer ruimte tussen zitten, en dus ook meer ruimte voor water, lucht en andere stoffen. Dit is beter voor het ”bodemleven” in de bodem, denk hierbij aan bacteriën en het opnemen en vrijgeven van chemische stoffen en bepaalde elementen aan het water en uiteindelijk de lucht.
Dit noemen ze ook wel diffusie.

Naast mechanische eigenschappen als structuur, vorm en korrelgrootte kent een bodem ook bepaalde chemische eigenschappen. Zand kun je zien als kleine vermalen deeltjes van gesteenten en ook die gesteenten hebben verschillende chemische eigenschappen.

Stoffen in water en bodem

Zo bestaan zand en kiezel uit allerlei verbindingen van Silicium, Aluminium, IJzer, zuurstof en vele anderen. Zuurstof het meeste, steen bestaat voor het grootste deel uit zuurstof, maar ook Silicium en Aluminium komen vaak voor.
Hoe alle verschillende steensoorten zijn ontstaan en hun chemische opbouw zullen we hier verder niet zo diep op ingaan. Dan zouden er al snel een paar pagina’s bijkomen en het voegt verder ook niet veel toe. Interessanter is hoe verschillende zand- en kleisoorten ons water kunnen beïnvloeden.

Wat vaak een nadeel is, is dat er in veel bodem soorten kalk zit. Dit kalk lost op in het water waardoor je water steeds harder wordt. Voor sommige vissen is het van levensbelang dat het water zacht blijft. Het is daarom ook aan te raden je bodem eerst te testen voordat je deze in gebruik neemt. Met azijn en zoutzuur kun je dit eenvoudig testen, giet een beetje erover heen, gaat het bruisen dan zit er kalk in. Je kunt het ook zien aan de waterwaardes, KH, GH en PH zullen stijgen en dalen. In een Malawi of Tanganyika biotoop zal dit niet zo veel uitmaken, maar in de meeste biotopen is dit funest voor de vissen. Het enige wat echt helpt bij dit probleem is de bodem vervangen door een kalk vrije of kalk arme bodem.

Sommige bodemmaterialen geven geen stoffen aan het water af, maar binden juist bepaalde elementen aan elkaar. Dit kan een gewenste of juist ongewenste eigenschap zijn, afhankelijk van de vissen en planten in je aquarium. Vooral veel klei soorten zijn in staat om bepaalde elementen te binden. Klei en leem zijn van nature aan hun oppervlak negatief geladen. Daardoor kunnen ze goed elementen uit het water binden die positief geladen zijn. Positieve en negatieve elementen trekken elkaar aan, net als bij een magneet. Klei kan zo mooi stoffen als NH4+, Calcium, Magnesium, IJzer, Kalium opnemen en als voorraad voor de planten dienen zonder dat deze stoffen al te snel in de waterkolom komen. Het is bekend dat de pH invloed heeft op het al dan niet vrijkomen van stoffen. Zit een materiaal bijvoorbeeld bij een pH van 8,0 helemaal vol met Calcium en Magnesium ionen en verlagen we de pH naar 6,5 dan is er minder plaats voor het Calcium en Magnesium. Een stijgende GH kunnen we zo bijvoorbeeld verklaren doordat Calcium vrijkomt bij dalende pH. Fosfaat komt vrij bij stijgende pH. Zo zijn soms wel eens wat algenproblemen te verklaren. Maken we de pH lager dan stopt de fosfaatafgifte. Blauwoog wordt niet bestreden door een PH verlaging, je verwijdert alleen de voedselbron.

Biologische eigenschappen

Bacteriën zitten overal, niet alleen in het filter, maar ook in de bodem. En al die kleine organisme hebben een grote invloed hoe de bodem biologisch functioneert. De bodem is niet zomaar een verzameling zand of grindkorrels. Elke bodem grof of fijn, scherp of rond, het is een broedplaats voor bacteriën. Direct na het inrichten van je aquarium zal het kolonisatieproces van de bodem door de bacteriën al beginnen. In en op de bodem zal zich een rijk bacterie-leven gaan ontwikkelen inclusief eencelligen en wormpjes die weer van die bacteriën leven. Ook algen kunnen in de biofilm een plekje vinden. Soms ongezien, soms hinderlijk zichtbaar.

In de bodem komen eigenlijk maar 3 soorten bacteriën voor.
Aerobe bacteriën
Deze werken alleen maar onder zuurstofrijke omstandigheden. Bijvoorbeeld nitrificerende bacterien, die ammoniak via nitriet naar nitraat omzetten.

Anoxische bacteriën
Deze bacteriën werken het beste als er nog een heel klein beetje zuurstof aanwezig is. Bijvoorbeeld de denitrificerende bacterien, die nitraat omzetten naar stikstofgas.

Anaerobe bacteriën
Deze bacteriën houden helemaal niet van zuurstof! Bijvoorbeeld zwavelbacterien, die het naar rottende eieren ruikende H2S gas produceren.

Hoe dieper je in de bodem gaat kijken, des te minder vinden we de Aerobe bacteriën en des te meer krijgen de anoxische de overhand. Dit is absoluut geen plotselinge scheidingslijn, maar een geleidelijke overgang.
Als nog weer diep gaat dan komen er steeds meer Anaerobe bacterien. Deze bacteriën produceren gas, dit gas komt soms naar boven, je hoeft niet van te schrikken. Dit is een normaal en natuurlijk proces dat aan toont dat je bodem gezond is. Met uitzondering van gas dat stinkt naar rotte eieren, H2S gas noemen ze dit.

Uit een bodem kunnen verschillende gassen opstijgen.
CO2, gemaakt door aerobe of anaerobe bacteriën die organische stoffen afbreken
N2, stikstof gemaakt door anoxische bacteriën
CH4, methaan gemaakt door anaerobe of anoxische bacteriën
H2S, gemaakt door anaerobe bacteriën.

Door al die bacteriën kun je een bodem zien als een soort filtersubstraat. Maar niet elke bodem functioneert het beste als filter. Bij een bodem van fijn zand hebben we een veel groter oppervlak door alle kleine zandkorrels. En dus ook veel meer plek voor bacteriën. Het oppervlak dat aan andere zandkorrels grenst is vele malen groter. Dit betekent dat bij fijn zand we in totaliteit meer bacteriën kunnen huisvesten, maar ook dat de kans op zuurstofarme/zuurstofloze omstandigheden groter is. Ook zal het aantal bacteriën sterk afnemen met de bodemhoogte. Maken we de bodem dikker, dan zullen bacteriën ook dieper in de zand, of grindlaag gunstige omstandigheden vinden. Het beste kun je niet al te fijn zand nemen, maar ook weer niet te grove kiezels.