koolstofchemieNaast de bekende stikstofkringloop zijn er nog vele andere kringlopen van elementen in watersystemen. Die van zwavelverbindingen (S) en fosforverbindingen (P) lijken bijvoorbeeld erg veel op de stikstofkringloop (N). De kringloop van koolstof (C ) is echter wat complexer. Dit komt met name door de chemische eigenschappen van een belangrijke verbinding in de kringloop, namelijk die van koolstofdioxide (CO2).

“In de vijver is het net even weer een ander verhaal”

In dit artikel wil ik dan ook de kringloop van koolstof in een gemiddeld vijversysteem behandelen, en deze ook vergelijken met een natuurlijk systeem. De kringloop in een vijver is namelijk niet compleet. Aan de hand van een schema zal ik dit duidelijk proberen te maken. In een natuurlijk systeem ziet de kringloop er (vereenvoudigd) ongeveer zo uit:

 Afbeelding1

Het in het water opgeloste CO2 wordt gebruikt door onderwaterplanten en met name algen. Door middel van fotosynthese wordt uit CO2 en water uiteindelijk glucose (C6H12O6) en zuurstof gevormd. Dit is de brandstof die dan verder weer wordt gebruikt voor bijvoorbeeld de productie van complexere organische (koolstof)verbindingen als aminozuren en eiwitten. Wanneer de algen afsterven en naar de bodem zakken komen ze uiteindelijk in het sediment terecht. De algen kunnen natuurlijk ook via de voedselketen door het zooplankton opgegeten worden. Uiteindelijk zal alle biomassa terecht komen op plaatsen waar sediment zich ophoopt. Dat kan de bodem van de zee of van een meer zijn bijvoorbeeld. Als het sediment zich verder ophoopt zal ook de koolstof hierin gebonden blijven. Door allerlei verweringsprocessen komt de gebonden koolstof uiteindelijk weer in het water terecht. Dat is voornamelijk CO2 en methaan (CH4). En zo is de cirkel weer rond.

In een vijver met alleen koi en mechanische filtering heb je weinig last van de incomplete koolstofcyclus.

In de vijver is het net even weer een ander verhaal. Omdat we filteren is de cyclus daar niet helemaal compleet. In principe vangen we daar de afgestorven biomassa weg door het filter te spoelen of door bijvoorbeeld de plantenfilter te snoeien. Van sedimentatie na bezinking van algen en ander afgestorven materiaal is dus in een vijver waarin vis wordt gehouden geen sprake. Zelfs niet in een natuurlijke vijver waarin een keer per jaar het slib en plantenresten worden verwijderd. Ik heb hieronder een schema gemaakt van de koolstofkringloop in een vijversysteem.

 Afbeelding2

In een vijver met alleen koi en mechanische filtering heb je weinig last van de incomplete koolstofcyclus. Als je de organische afvalresten eruit filtert met bijvoorbeeld een trommelfilter en het water wordt regelmatig ververst zal de opgeloste hoeveelheid koolstof ( in de vorm van CO2 en carbonaten) redelijk constant blijven. Dan ga ik er wel vanuit dat er een UV lamp actief is, anders krijg je geheid te maken met algenbloei. De omstandigheden zijn namelijk ideaal voor zweefalg: een relatief hoge pH, voldoende nitraat e.d. en voldoende CO2 aanvoer. (Of algenbloei nu wel of niet wenselijk is in een koivijver laat ik even in het midden aangezien daar nog blogs over gaan verschijnen.)

In een vijver met veel plantengroei kun je na verloop van tijd wel gaan merken dat de koolstofkringloop niet compleet is. In de zomerperiode, midden in het groeiseizoen, hebben de onderwaterplanten veel CO2 nodig voor de fotosynthese. De aanvoer door diffusie vanuit de lucht en de CO2 die de vissen produceren is al dan snel niet genoeg meer. Als je een vijver net aangelegd hebt met vers leidingwater zit er in het begin nog genoeg opgelost carbonaat (CO3 2-) in dat ook door veel planten benut kan worden als bron voor CO2. Echter na een tijd zal ook deze bron uitgeput raken en de planten zullen dan slecht gaan groeien. Wat je dan vaak ziet is dat draad- en baardalgen gaan woekeren. Wat er eigenlijk gebeurt is dat het leidingwater, wat in de regel vrij hard tot zeer hard is in Nederland, zacht begint te worden omdat de opgeloste carbonaat eruit is gehaald. Wat je dan kan doen is vers leidingwater toevoegen of kalk(calciumcarbonaat)houdend substraat toevoegen.

En zo is de cirkel weer rond.

Het risico met kalkhoudend substraat is wel dat bij teveel toevoegen de pH ook erg hoog wordt. Dat is dan weer ongunstig voor planten omdat ze dan bijvoorbeeld sporenelementen slecht op kunnen nemen. Het is dan ook de kunst om de balans goed te houden in de(planten)vijver.

Over Bardo Wesselius

Bardo is afgestudeerd als bioloog en heeft zich gemanifesteerd als Aquatisch Ecoloog. Hij speelt eredivisie slootje struinen en gewapend met microscoop analyseert hij het leefmilieu van onze gevinde vrienden en kan hij elk biologisch proces de baas.

Bezoek mijn website

Reacties

2 reacties

  1. Jeroen Van Gaalen on

    Leuk om ook eens een andere kringloop dan de stikstofkringloop belicht te zien!

Messenger icon
Send us a message via your Messenger App