Aquarium Water Change Math

18.1.2. Aquarium waterverversing Wiskunde

Er is een “regel” die zegt dat je bij een aquarium het water elke week 50% moet verversen en twee keer per week 25%.

De enige reden om water te verversen is om de nitraten laag te houden. Merk op dat er op sociale media allerlei andere redenen worden gegeven om water te verversen: “Je moet hormonen verwijderen”, “Je moet de mineralen aanvullen”, “Vissen houden van vers water” ad infinitum (red: tot in het oneindige). Al deze redenen zijn mythen. Ze zijn niet waar.

Ik raad aan om pas een waterverversing uit te voeren als het nitraat boven de 80 ppm komt. Nitraat is simpelweg niet erg giftig voor vissen. António et. al. 2017 vond geen langetermijneffecten vanaf een niveau van 440 ppm nitraat. Monsees et. al. 2016 ontdekte dat een lager schadeniveau op lange termijn voor volwassen cichliden vanaf 2.220 ppm. Science Direct en Semantics Scholar hebben verschillende artikelen beschikbaar die allemaal zeggen dat een niveau van 440 ppm op de lange termijn geen schade toebrengt aan volwassen vissen. In een recent onderzoek werd jonge zalm acht maanden lang blootgesteld aan 440 ppm nitraat en deze groeiden net zo goed als zalm die op 1/10 van dat niveau bleef. Amerikaanse dikkop-elrits jongen werden zeven dagen lang blootgesteld aan 1.575 ppm nitraat en er was geen merkbaar effect. Dit was bij JONGE VISSEN!

Als meer informatie over nitraatniveaus gewenst is, ga dan naar deze link:

5.4.1. Nitraat in meer detail

Hypancistrus zebra L 46 pleco
Hypancistrus zebra L 46 pleco

De wiskunde

Laten we zeggen dat we een aquarium van 380 liter hebben met de maximale bezetting van tien centimeter grote cichliden uit het Malawimeer volgens onze ‘zware belasting’ categorie (in het besef dat onze ‘zware’ belasting driemaal de ‘maximale’ belasting is van alle bestaande aquariumbezettingsprogramma’s op het internet). Deze “zware bezetting” bestaat uit vijftig vissen. Het ‘stofwisselingsgewicht’ van een 10 cm grote vis is 37,8 gram.

Visvoer naar ammoniak

  • Eén gallon (380 liter) is acht pond (Amerikaanse ponden), acht pond is 454 x 8 = 3.632 gram
  • 100 gallons is 363,200 grams
  • 363,200/1,000,000 = 0.36
  • Eén deel per miljoen in een aquarium van 380 liter/100 gallon is dus 0,36 gram
  • 50 vissen van 37,8 gram per stuk is 50×37,8 = 1.890 gram
  • Het voeren van vissen bestaat doorgaans uit 1,5% droogvoer van het gewicht van de vissen per dag
  • Voedsel bestaat doorgaans uit 40% eiwit
  • 13% van het eiwit is stikstof
  • 1.890 x 0,015 x 0,40 x 0,13 = 1,5 gram stikstof toegevoegd per dag
  • De conversie van stikstof naar ammoniak is 1,5×19/15 = 1,87
  • Eén deel per miljoen in een aquarium van 380 liter/100 gallon is 0,36 gram ammoniak
  • 1,87/0,36 = 5,2 ppm toegevoegde ammoniak per dag
  • 5,2 ppm ammoniak toegevoegd per dag bij “Zware” bezetting
  • De conversie van ammoniak naar nitraat is 63/19 = 3,3
  • 5,2 x 3,3 = 17,2 ppm nitraat toegevoegd per dag bij “Zware” visbezetting
  • 80/17,2 = 4,7 dagen om 0 nitraat tot 80 ppm nitraat te krijgen bij “zware” bezetting
  • Een waterverversing van 50% zal het nitraat met 50% tot 40 ppm verlagen.
  • Het duurt dan 2,33 dagen om weer op 80 ppm te komen.
  • Dus als men besluit een waterverversing uit te voeren wanneer het nitraat 80 ppm nitraat bereikt met “zware” visbezetting, zal men theoretisch elke twee dagen 50% moeten verversen. Bij een “matige” bezetting (het “maximaal aanbevolen” van alle webcalculators) wordt dit elke zeven dagen. Bij een ‘lichte’ bezetting zou je het water theoretisch elke 23 dagen moeten verversen.
Vieja bifasciatus
Vieja bifasciatus

Maar er is een probleem met deze analyse. Er is een proces dat ‘assimilatoire denitrificatie’ wordt genoemd, waarbij planten, vissen en bacteriën grote hoeveelheden nitraat opnemen via verschillende, vaak behoorlijk kronkelige routes. Deze organismen nemen de stikstof op in eiwitten. In sommige aquariums zijn er vanwege deze processen nooit nitraten aanwezig. We hebben ontdekt dat de nitraatniveaus veel langzamer stijgen dan de ‘theorie’ suggereert, waarschijnlijk als gevolg van assimilerende denitrificatie.

We raden aan om elke twee weken slechts meer dan 50% water te verversen als de bezetting ZEER zwaar is; elke zes weken als er een matige bezetting is, en elke vijf maanden als er weinig bezetting is. OF voer eenvoudigweg een waterverversing van 50% uit wanneer de nitraten boven de 80 ppm komen.

Vieja fenestrata marbled
Vieja fenestrata marbled

Nu ben je altijd in de verleiding om te doen “wat het beste is voor de vis” en voor het nitraatgehalte van 10 ppm te gaan. Maar dit heeft enkele ernstige tekortkomingen:

  • Er komt veel werk kijken bij het uitvoeren van veel waterverversingen. Dit maakt gewoon een hobby die heel gemakkelijk moet zijn, heel moeilijk.
  • Er zijn ook kosten verbonden aan het gebruik van kraanwater. Als je tien aquaria van 380 liter hebt met zware bezetting (zoals de auteur heeft), praat je doorgaans over ongeveer $ 4.400 per jaar aan waterkosten. ($0,012/gallon x 365 x 1.000 =$4.380) om 10 ppm nitraat vast te houden. In staten met hoge tarieven, zoals Californië, kan dit de kosten verdubbelen of zelfs verdrievoudigen.
  • In het bovenstaande geval zou men ook ongeveer 400.000 liter water per jaar verspillen, wat niet bepaald milieubewust is.
  • Elke keer dat u het water ververst, bestaat de kans dat u vergeet de chloorneutralisator toe te voegen en een aantal vissen doodt.
  • Elke keer dat u het water ververst, bestaat de mogelijkheid dat u supergechloreerd water krijgt en wat vissen doodt.
  • Elke keer dat u het water ververst, bestaat de kans dat u zeer koud water krijgt en een aantal vissen doodt (mengkranen staan erom bekend dat ze niet goed werken).
  • Elke keer dat u water ververst met een slang, loopt u het risico afgeleid te worden en veel water op de vloer te krijgen.
  • En er is eenvoudigweg geen objectief wetenschappelijk onderzoek dat zo’n laag nitraatgehalte ondersteunt. Er zijn alleen bevooroordeelde ‘meningen’ die absoluut niets betekenen.
  • Sommige mensen hebben leidingwater dat 20 tot 100 ppm nitraten bevat, vooral als men zich in een boerenland bevindt en water uit een bron krijgt. Deze mensen hebben een duur en onderhoudsintensief RO/DI-systeem nodig om 10 ppm te bereiken.
Tropheops sp. Chitimba Gold
Tropheops sp. Chitimba Gold

Het winstmotief

Er zijn talloze grafieken en websites die zeggen dat je één keer per week een waterverversing van 50% moet doen om gezonde vissen te krijgen. Iedereen, en ik bedoel IEDEREEN, op sociale media herhaalt deze aanbevelingen, inclusief uw plaatselijke aquariumwinkel. Sommige eenvoudige berekeningen zeggen dat de markt voor aquariumwaterconditioners ongeveer $150 miljoen bedraagt als hobbyisten één keer per week 50% water verversen.

Als typische hobbyisten slechts 50% van het water verversen als het nitraatniveau 80 ppm bereikt, of ruwweg eens in de zes weken voor een typisch aquarium, dan bedraagt de jaarlijkse markt voor waterconditioners slechts $25 miljoen. Dat zijn dus feitelijk 125 miljoen redenen voor de grafieken en de aanbevelingen. Is het winstmotief niet geweldig?

Protomelas taeniolatius Red Empress
Protomelas taeniolatius Red Empress

Verder onderzoek

Er zijn enkele aquarium hobbyisten die geïnteresseerd zijn om diep in de wetenschap en de berekeningen achter alle aspecten van de hobby te duiken. Voor degenen die daartoe geneigd zijn, is het volgende van belang:

18.1. Aquarium water verversen

18.1.1. Water verversingen in meer detail

18.1.3. Water voor water verversing

18.2. Continue druppel water verversings systemen


Startpagina Aquariumscience

Bron: Aquariumscience.org – David Bogert

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Zoekfilter

zoekfilter

Nieuws, Updates en Acties

Wil je op de hoogte gehouden worden van Nieuws, Updates en Acties op de AquaInfo website? Schrijf je dan hieronder in!