Bladeren in een aquarium

Leestijd 9 minuten / Laatst gewijzigd 6 april 2024 / Auteur Ruud de Keijzer

Steek je hoofd eens onder water in gebieden waar vissen zwemmen en je zult veel afval vinden van planten en bomen die langs het water of deels in het water staan. Dode takken en bladeren. Net op het water geland of op de bodem beland. Herkenbaar of afgebroken tot mulm.

Dode bladeren

Bladeren die op het water zijn beland en al snel naar de bodem zinken, vormen een essentieel onderdeel in rivieren, meren en beekjes. Waar water is, zijn immers veel planten en bomen langs de waterkant.

Vissen zwemmen in de natuur over een laag van bladeren en mulm. En niet alleen de huidige generatie vissen, maar ook de ouders, de grootouders, de… et cetera. De meeste zoetwater vissoorten zijn geëvolueerd in een omgeving dat bestaat uit water en een bodem bedekt met bladeren en hout afkomstig van planten en bomen.

Voor vissen zijn dode, bruine bladeren veel representatiever dan levende, groene bladeren. Want die laatste zien we in de natuur veel minder onder water. Maar in een aquarium draaien we het meestel om.

Niet zo vreemd dat vissen en ook andere aquatische dieren, direct en indirect afhankelijk zijn van bladeren en hout, en de algen, schimmels en micro-organismen die er op leven.

Het staat in contrast met het veelgehoorde advies om een aquarium schoon te houden. Of op zijn minst de bodem schoon te houden van afval en rotzooi afkomstig van planten en dieren.

Laten we er eens induiken.

Voeding, vitaliteit, veiligheid

Bladeren bieden voeding

De afbraak van plantaardig afval speelt een essentiele rol in de voedingsstoffencyclus en energiestroom in aquatische ecosystemen.

De afbraaksnelheden worden beïnvloed door fysieke en chemische eigenschappen van het afval, zowel binnen als tussen plantensoorten. Verschillende factoren zoals resistente koolhydraten, labiele koolhydraten, macronutriënten, micronutriënten en bladsterkte beïnvloeden de afbraaksnelheid. Afvalkenmerken worden ook beïnvloed door omgevingsfactoren zoals de beschikbaarheid van stikstof en fosfor.

Bladeren zijn onlosmakelijk verbonden met verschillende detrivoren en bacterien, die energie halen uit het organisch materiaal van dode bladeren. De bacteriën zetten dit materiaal om in anorganische mineralen en organische humus.

Veel van deze organismen vormen een voedselbron voor andere organismen, zoals protozoa, die weer een voedselbron vormen voor visbroed en kleine vissoorten.

In een aquarium met een bodem bedekt met dode bladeren en een gering aantal kleine visjes, zullen deze kleine invertebraten het voedsel voor de vissen kunnen leveren.

Zie aquatisch ecosysteem.

Daarnaast komt er bij de afbraak in verschillende vormen koolstof vrij. Zowel direct vanuit het dode plantmateriaal als indirect door respiratie (ademhaling) van micro-organismen in de vorm van CO2. De aanwezigheid van dode bladeren verhoogt de CO2 concentratie in aquariumwater van zo’n 0,6 ppm naar 2 à 3 ppm.

Bladeren bieden vitaliteit

Zoals we verderop zullen zien is humificatie een van de processen van afbraak. Bij humificatie wordt organisch materiaal omgezet in complexer organisch materiaal, humus, dat onder meer uit humuszuur bestaat.

In water oplosbare en ioniseerbare humusstoffen zijn relatief klein zijn qua molecuulmassa en wordt door vissen opgenomen. Het lijkt kwantitatief voldoende te zijn om de volgende effecten te verklaren:

  • Algemene verbetering van vitaliteit, waarbij de precieze mechanismen vooralsnog onduidelijk blijven
  • Stimulatie van de verdedigingsmechanismen (immuunsysteem) van vissen
  • Remming of voorkomen van het aanhechten aan de huid van vissen, of het binnendringen van vissen door vispathogenen
  • Verbeterde groei en voederconversie
  • Verlaging van de concentratie van vrije, potentieel schadelijke zware metaalionen
  • Onderdrukking van secundaire infecties door medische behandelingen.

Lees meer over humuszuren.

Bladeren bieden veiligheid

Bladeren vormen ook een schuilplaats voor vissen, visbroed en anders organismen. Mooie anekdote: Ooit had ik eens een dikke laag bladeren in een groot drinkglas met water staan, met als doel om eenoogkreeftjes (copepods) te kweken. Door het water uit het glas te gieten en het glas weer aan te vullen met kraanwater, kon ik mijn vissen wat extra voer geven. Die copepods heb ik nooit gezien. Maar na enkele weken kwam ik erachter dat er een emmer tetra tussen de bladeren verstopt zat. Die ‘genoot’ van de voeding, gezondheid en veiligheid dat de bladeren boden.

Een typisch beeld van het habitat waar veel vissen zwemmen die we ook in aquaria houden.

Bladeren en hout

In de natuur belanden zowel bladeren als hout in zoetwater. Bladeren ontbinden een stuk sneller dan hout omwille van de celstructuur, chemische samenstelling en aanwezige voedingsstoffen.

  • Celstructuur: Bladeren bestaan uit cellen die minder compact zijn dan de cellen in hout. Hierdoor kunnen water en micro-organismen gemakkelijker toegang krijgen tot de bladeren en ze afbreken.
  • Chemische samenstelling: Bladeren bevatten een hoger gehalte aan organische verbindingen, zoals cellulose, lignine, en andere koolhydraten. Deze verbindingen zijn gemakkelijker afbreekbaar dan de complexe polymeren in hout, zoals lignine, dat een sterke structuur biedt en de afbraak ervan vertraagt.
  • Voedingsstoffen: Bladeren bevatten over het algemeen meer voedingsstoffen dan hout, zoals stikstof, fosfor en kalium. Deze voedingsstoffen trekken micro-organismen aan die betrokken zijn bij de afbraakprocessen, waardoor de ontbinding van bladeren wordt versneld.

Catappa bladeren

Laat ik deze ook even aanstippen: bladeren afkomstig van de Terminalia catappa, oftewel, de Djaha boom, oftewel, de Indische Amandel (‘Indian Almond’). Deze bladeren zouden met hun speciale krachten goed zijn voor het leven in een aquarium. Correct (zie boven), alleen geldt dit dus voor de bladeren van andere boomsoorten.

Je kunt bijvoorbeeld ook eikenbladeren gebruiken. De samenstelling van bouwstoffen is weliswaar anders, maar dit geldt zelfs tussen Catappa bladeren onderling, of tussen eikenbladeren onderling. De voordelen van het toevoegen van Catappa bladeren, zijn dus gelijk aan die van eikenbladeren.

Of beukenblad, elzenblad, wilgenblad, esdoornblad, lindenblad, populierenblad, berkblad, kastanjeblad, of haagbeukblad. Bladeren die je in de herfst zo uit de natuur kunt verzamelen. Let er wel op dat ze uit het bos komen en vrij zijn van uitwerpselen.

Een blad als die van de eikenboom geeft misschien niet de gewenste look voor je aquarium. Een biotoop bak dat een stukje Kalimantan moet voorstellen, oogt toch wat vreemd met eikenbladeren. Door het blad kapot te breken en kapot te wrijven, verdwijnt de vorm van het blad en daarmee de herkenning.


Van blad tot humus

De volledige afbraak kan tot wel drie tot vier maanden duren in relatief warme rivieren, of zelfs tot een jaar in koudere wateren. Maar afhankelijk van de boomsoort kunnen de gebeurtenissen veel sneller verlopen.

De variatie binnen een soort kan echter groter zijn dan tussen verschillende soorten. Bladeren van twee verschillende smalbladige populieren bijvoorbeeld, kunnen een verschil tot wel tien keer bevatten. Bijvoorbeeld omdat ene blad 3 procent van moeilijk verteerbare tannines kan bevatten en het andere blad 33 procent.

Bladval

De dood van een blad kan meerdere oorzaken hebben. Een plant kan bijvoorbeeld een blad dat onvoldoende suikers produceert opgeven ten faveure van nieuwe groei.

Levende bladeren worden ook door epifytische algen, mossen, schimmels en micro-organismen worden gekoloniseerd. De relatie tussen al deze organismen is complex.

Terwijl delen van individuele bladeren kunnen worden gedood wanneer ze worden geïnfecteerd door pathogene schimmels, lijken sommige schimmels de bladactiviteit te handhaven om te profiteren van de producten van de fotosynthese, zelfs na het begin van het afsterven van geïnfecteerde bladeren. 

Uitloging

In eerste instantie zal het plantmateriaal snel massa verliezen door uitspoeling van oplosbare verbindingen door water. Als theezakjes in het water, sijpelen bepaalde stoffen, zoals koolhydraten, uit het blad. Deze organische stoffen worden door bacterieen geabsorbeerd.

De uitlogingssnelheden pieken over het algemeen 24-48 uur nadat het blad in het water komt, waarbij het blad 25% van zijn massa verliest, maar blijft nog wekenlang plaatsvinden.

Oplosbare stof (Dissolved Organic Matter, DOM) dat uitlogt:

  • Stikstof- en fosforverbindingen
  • Kalium en andere mineralen
  • Koolstof
  • Fenolische verbindingen
  • Organische zuren

Schimmels en bacteriën

Zodra gevallen bladeren in het water terechtkomen, worden de dode celwanden osmotisch gebroken, dringen schimmelhyfen door, en worden de structurele elementen verzacht door microbiële enzymen.

Schimmels and bacteriën produceren extracellulaire enzymen die grotere stoffen in kleinere stoffen afbreken, die door de bacteriën en schimmels kunnen worden opgenomen.

Zo produceren schimmels en bacteriën cellulase en hemicellulose, waarmee cellulose en hemicellulose wordt afgebroken tot glucose. Lipase waarmee lipiden worden afgebroken tot vetzuren en glycerol. En proteasen waarmee eiwitten worden afgebroken tot aminozuren.

De schimmelbiomassa en reproductie pieken over het algemeen 1 of 2 weken na onderdompeling in gematigde beken. Enkele bestaande studies over tropische beken bevestigen dit patroon of geven aan dat dit mogelijk nog sneller kan plaatsvinden.

Bacteriën en schimmels scheiden op hun beurt diverse producten uit, zoals koolstofdioxide en ammoniak.

Ruwe organische stofbudgetten suggereren dat schimmels minimaal 16-23% van het oorspronkelijke bladkoolstof assimileerden en verantwoordelijk waren voor 42-65% van het totale koolstofverlies van bladeren tijdens periodes van de hoogste schimmelactiviteit. Deze bevindingen geven aan dat schimmels een uiterst belangrijke rol spelen in de biologische transformatie van bladafval, zelfs in grote rivieren. 

Macro-invertebraten

Na ongeveer vier tot zes dagen beginnen ‘kleine beestjes’ mee te doen aan het voedingsfestijn.

Detrivore macro-invertebraten en grote bentische omnivoren consumeren het blad en bijbehorende microben, en verkleinen het blad, tot fijn organisch materiaal (FPOM). Dit fijn organisch materiaal vormt weer een energiebron voor organismen die gespecialiseerd zijn in filtervoeding of het verzamelen van kleine neergeslagen deeltjes.

Dit omvatten veel larven, zoals kokerjuffers (de larven van schietmotten) en steen- of oevervlieg nimfen. In een aquarium zijn het vooral decapoden, zoals eenoogkreeftjes (copepods), en nematoden, zoals Rhabdocoela platwormen.

Ze laten een spoor van kleinere deeltjes achter, die weer dienen als voedsel voor een andere groep insectenlarven genaamd verzamelaars. Die laten op hun beurt deeltjes achter die worden opgepikt door dieren zoals zoetwatermossels of larven van zwarte vliegen, die voedsel rechtstreeks uit het water filteren.

Hoewel de vasthoudendheid van grof strooisel in sommige tropische bovenloopgebieden over het algemeen hoog lijkt, worden grote hoeveelheden bladmateriaal en fijne fragmenten van organisch materiaal naar het benedenloopgebied en de overstromingsvlakten getransporteerd, vooral tijdens hoogwater. Dit organisch materiaal vormt grote accumulaties in de afzettingszone van rivieren, vaak afwisselend gelaagd als zandige-leemachtige lagen binnen zand/puinduinen.

Humus

Het proces van afbraak dat hierboven is beschreven verwijst voornamelijk naar mineralisatie. Organische stof wordt door organismen omgezet (het proces waarbij anorganische voedingsstoffen uit de humus vrijkomen door de werking van micro-organismen).

Humificatie is de omzetting van organisch materiaal in humus. Humus is resistent tegen microbiële activiteit, wordt extreem langzaam afgebroken, en vanwege zijn colloïdale aard, fungeert het als een voedingsstofreservoir voor planten.

Lees meer over humuszuren.


Bladeren in een aquarium

De dode, bruine afgevallen bladeren van veel loofboomsoorten zijn geschikt voor aquarium gebruik, zoals eik en beuk. Deze bladeren hebben veel suikers in de bladstructuren verloren, waardoor ze niet te disruptief zullen zijn voor de microbiota gemeenschap in een aquarium.

Verzamel bladeren die vrij zijn van uitwerpselen van vogels of cocons van insecten. Spoel de bladeren eventueel af met kraanwater en werp ze in het aquarium. Na enkele dagen zinken de bladeren naar de bodem. 

‘Harige’ bladeren en planten waarvan bekend is dat ze giftig sap bevatten, zoals vijgen, oleander, groenblijvende rododendron, laurier, walnoot en paardenkastanje.

Koken van bladeren

Veel hobbyisten koken de bladeren voordat ze in het aquarium worden gelegd. De meeste ‘exotische’ microben leggen het loodje als ze gedurende tien minuten op tenminste 70° C worden gehouden. Daarnaast wordt de buitenste laag verzacht waardoor uitloging wordt gevorderd, waaronder ook uitloging van tanninen die, zonder koken, het water zouden kleuren. Bovendienen zinkt het blad in plaats van dat het enkele dagen blijft drijven. Afijn, dit zijn zo’n beetje de gehoorde argumenten. Ikzelf spoel de bladeren af met koud kraanwater en gooi ze in het aquarium, waar ze nar enkele dagen de bodem zullen bereiken. De hoeveelheid bladeren die je toevoegt hangt af van het doel en het gewenste uiterlijk van je scape. De organische zuren die vrijkomen, voegen meer waterstofionen aan het water toe terwijl de microben de carbonaatbuffer van water verlaagt, waardoor de pH van het water kan dalen.

Is dit problematisch?

Waarschijnlijk veel minder dan meestal wordt aangenomen. Wil je dit tegengaan, voeg dan gestaag bladeren toe of verhoog tijdelijk de frequentie waterwissels.

Afstervende bladeren in een aquarium

Een afstervend blad van een plant kun je best in het aquarium laten zitten voor verdere afbraak. Mobiele voedingsstoffen worden door de plant onttrokken uit het blad en gebruikt voor het produceren van nieuwe bladeren. De organische stoffen die uitloggen vallen ten prooi aan verschillende micro-organismen, waaruit voornamelijk anorganische stoffen voortkomen.

Waarom wordt er zo vaak aanbevolen om afstervende bladeren uit het aquarium te halen?

Omdat ze tot algen zouden leiden. Maar dit verhaal is niet compleet zonder zuurstof en licht in beschouwing te nemen.

Zuurstofverbruik van bladeren

Afbraak is een proces dat doorgaans grote hoeveelheden zuurstof vereist. Een van de resulterende producten van afbraak, ammoniak (NH3), wordt in nitraten (NO3) omgezet. Op dezelfde manier zetten micro-organismen ook organische fosforverbindingen om in anorganische orthofosfaten (PO4), die meestal eenvoudigweg fosfaten worden genoemd.

Om deze reden wordt voor het bepalen van de waterkwaliteit vaak gekeken naar het zuurstof dat in het water wordt verbruikt (BOD of COD). Als we dit als hobbyisten zelf betrouwbaar zouden kunnen meten, dan zou het misschien de meest waardevolle meting zijn in onder hobby.

Bladeren en algen

Studies in gematigde wateren hebben aangetoond dat de benthische afbraak van bladeren de microalgenbiomassa in de waterkolom verhoogde, wat de rol van allochthone detritus als voedingsbron voor primaire productie aantoont. De belangstelling van epifytische algen die groeien op ondergedompeld afval in tropische beken is niet bestudeerd, maar ze zouden een significante verrijking van de voedselwaarde van bladeren kunnen bieden die door ongewervelden worden geconsumeerd.

Het verval van ‘aquariumplanten’ gaat vaak gepaard met het verschijnen van algen.

Planten scheiden sowieso organische stoffen uit, waar algen wel raad mee weten. Gezonde planten scheiden echter ook stoffen af die algen juist tegengaan.

Wanneer planten niet gezond zijn, maken ze geen algeciden meer aan en hebben algen vrij spel. De algen die op bladeren verschijnen werken verstikkend voor de bladeren en de plant kan het geïnfecteerde blad opofferen ten faveure van nieuwe bladeren. 

Blijf scapen,
Ruud

PS. Heb je vragen of opmerkingen? Stuur me gerust een bericht:


Over Nature Scapes  | Privacy by design