Low tech aquarium
Met een low tech aquarium wordt meestal een beplant aquarium bedoeld waar weinig voor nodig is om op te zetten en te onderhouden. Vaak staat een low tech aquarium synoniem aan een aquarium waar geen gebruik wordt gemaakt van een CO2 systeem. Maar zonder CO2 wordt de uitdaging om planten te houden groter, omdat de meeste plantensoorten in de natuur toegang hebben tot (veel) hogere CO2 concentraties.
Door een low tech aquarium niet te beperken tot CO2, maar ook door de lichtintensiteit en watertemperatuur ‘low’ te houden, wordt het houden van aquariumplanten heel goed mogelijk. Een low tech aquarium is een ‘low energy’ aquarium.
CO2 in natuurlijke wateren
Planten hebben voornamelijk water, O2 en CO2 nodig. Water mag in een aquarium niet voor problemen zorgen. O2 en CO2 zijn samen met lichtintensiteit de belangrijkste factoren voor het gezond houden van planten in een aquarium. Plantenvoeding (mineralen) vormen veel minder vaak een probleem, al worden ze vaak ten onrechte wel verantwoordelijk gehouden voor problemen.
| Verhouding | Element |
|---|---|
| 1000 | zuurstof O, koolstof C |
| 100 | waterstof H, stikstof N, kalium K |
| 20 | calcium Ca, magnesium Mg, fosfor P, zwavel S |
| 1 | ijzer Fe |
| < 1 | boor B, koper Cu, mangaan Mn, molybdeen Mo, zink Z, chloor Cl |
In de natuur is er niemand die CO2 gas in het water voor planten injecteert. Hoe gaan planten met CO2 in water om? Ten eerste vind je helemaal niet zo veel planten die volledig onder water staan. De meeste plantensoorten die wij in een aquarium houden, staan deel boven water waar ze toegang hebben tot zeer hoge concentraties CO2 en O2.
Onder water hebben deze planten verschillende adaptaties ontwikkeld die ze onder water toepassen. Daarom zien heel veel van deze planten er onder water ook anders uit. En hierom kunnen we ze dus in een aquarium houden.
In de natuur zijn er bovendien verschillen in de CO2 concentraties van water. In veel wateren ligt de concentratie wat hoger als gevolg van hogere microbiële activiteit, waarbij er meer CO2 als bijproduct vrijkomt dan in een aquarium.
In een aquarium komt de concentratie op ongeveer 0,6 ppm te liggen door diffusie van CO2 vanuit de lucht. De concentratie loopt op naar 2 a 3 ppm door microbiële activiteit.
| PPM CO2 | LOKATIE |
|---|---|
| < 3 | aquarium |
| 5 – 30 | natuurlijke wateren |
| 20 – 30 | vaak beoogd met CO2 injectie in een aquarium |
| < 300 | de atmosfeer vóór de industriële revolutie |
| > 400 | huidige atmosfeer |
Low tech is low energy
De lage CO2 concentratie in een bak met water werkt voor veel plantensoorten prima, als de overige technologie ook wordt beperkt. Deze lage energie input (licht, CO2, warmte) verlaagd de fotosynthese en het metabolisme in planten.
Licht
De normale output van gemiddeld aquarium verlichting is behoorlijk intense. Aquarium verlichting is niet bestemd voor vissen of planten, maar voor de eigenaar van een bak die goed zicht wil hebben op zijn of haar aquarium. Als het aquarium in een goed verlichte ruimte staat, veroorzaakt dit reflecties die het zicht in de bak belemmeren. Door de intensiteit omhoog te schroeven wordt het zicht verbeterd. Fijn voor de eigenaar, maar vissen en planten zitten er niet op te wachten.
Een hoge lichtintensiteit gaat gepaard met meer behoefte aan CO2. Als dit er niet is wordt er door planten nog een poging ondernomen om meer kostbare CO2 fixerende enzymen te produceren, maar als dit onvoldoende is, is het functioneren van een plant te vergelijken met een werkend aquarium filter zonder water.
Planten kleuren donker, of juist geel of bleek, laten bladeren los, auto-fragmenteren, smelten weg, en vallen ten prooi aan algen.
Te veel licht en te weinig CO2 werkt juist in het voordeel van algen, die intens licht waarderen en veel efficiënter met de lage concentratie CO2 omgaan. En omdat planten het moeilijk hebben, investeren deze niet meer in biochemische bescherming, geven ze delen plantmateriaal op, en dat is alleen maar koren op de molen voor algen.
Licht compensatie punt
Het licht moet voldoende zijn om boven het zogenaamde licht compensatie punt te blijven. Dan ligt de snelheid van fotosynthese boven de snelheid van celademhaling / respiratie. Het punt waarop de plant evenveel CO2 opneemt als het produceert.
Dit punt is plantsoort specifiek, maar in ieder geval veel lager dan vrijwel altijd wordt verondersteld. Door de lichtintensiteit te beperken, kunnen heel veel plantensoorten die in de aquariumhobby worden aangeboden, gezond onder water worden gehouden.
Zorg dus voor dimbaar licht. En bijvoorkeur licht dat je op verschillende intensiteit-niveaus gedurende de dag kunt instellen. Mocht je een indicatie willen:
- Houd de intensiteit ’s ochtends op zo’n 10 – 20% van de normale out van gemiddeld aquariumverlichting
- Verlaag de intensiteit vervolgens naar zo’n 1 – 5% tot bedtijd.
De lichtintensiteit in de ochtend is voor plant fotosynthese. Het licht in de middag en in de avond is voor jou. Planten en vissen hebben het niet nodig, tenzij je aquarium in het donker in een kelder staat.
Zodra het ’s avonds donkerder wordt heb je met dit sterk gedimd licht, hoogstwaarschijnlijk prima zicht op jouw low tech aquarium.
Temperatuur
Lichtintensiteit gaat tot op zekere hoogte samen met temperatuur. In de zomer ligt de lichtintensiteit en watertemperatuur hoger dan in de winter. Het verschil tussen dag en nacht is voor lichtintensiteit evident, terwijl de watertemperatuur aan het einde van de dag iets hoger kan liggen dan aan het einde van de nacht.
Aquariumplanten doen het dan ook goed bij kamertemperatuur. Kamertemperatuur komt overeen met een subtropisch klimaat. Je kunt de lichtintensiteit hierop aanpassen, door ’s winters de lichtintensiteit ’s ochtend wat verder te beperken en in de zomer juist wat meer op te schroeven.
En ’s nachts zakt de temperatuur iets, wat ten gunste komt.
Aquariumplanten doen het goed in subtropische omstandigheden en in hetzelfde patroon als de lichtintensiteit. Met andere woorden: kamertemperatuur met een iets koelere nacht dan dag.
Zuurstof
Zuurstof is waarschijnlijk de factor waar het minst aandacht aan wordt besteed in beplante aquaria. Planten produceren immers zuurstof uit fotosynthese. Planten geven ook zuurstof af aan hun omgeving, waaronder via de wortels om de ‘rhizosfeer’ van zuurstof te voorzien. Maar planten hebben ook zelf zuurstof nodig voor celadmenhaling.
Waar het verschil in CO2 tussen de atmosfeer en water al groot is, is het verschil in zuurstof nog vele malen groter. Zuurstof is slecht oplosbaar.
Hoe gaan planten zelf met zuurstof om, onder water. Daar bestaat veel onduidelijkheid over.
Ik vermoed dat ook hier een lagere water temperatuur en maximale zuurstof diffusie vanuit de atmosfeer, planten helpt. Daarom ben ik voorstander van waterbeweging en permanente beluchting van een low tech aquarium. Al mijn low tech aquaria zijn uitgerust met een filtertje waaraan een luchtslangetje aan de uitstroom is verbonden. Dit zorgt voor beweging en bubbels die het wateroppervlakte schoonhouden omwille van gasdiffusie (CO2 en O2) vanuit de atmosfeer.
Dit de low tech methode die ik LEAF heb genoemd: Low Energy + Agitated Flow.
Een andere methode is Walstad, waarbij de beweging van water juist wordt geminimaliseerd en er extra CO2 getracht wordt vrij te maken door het gebruik van een cellulose-rijke bodem.
Mineralen
Planten in een low tech aquarium hebben niet veel voedingsstoffen, oftewel mineralen nodig. Stikstof, kalium, magnesium en misschien fosfaat kun een tekort van zijn.
Waterwissels voor de zogenaamde micro-nutrienten. En afvalstoffen door dieren (en planten) voor alles, kan al volstaan.
Planten hebben 10x meer koolstof nodig als stikstof en kalium. En van stikstof en kalium hebben ze ieder 4x meer nodig dan calcium en 8x meer dan fosfaat, magnesium en zwavel. Als koolstof schaars is, dan zijn er naar verhouding ook niet veel mineralen nodig.
Deze mineralen kun je ongeacht de aquariumplant, gewoon direct in het water doseren.
Substraat
Waar high tech hobbyisten dosering via het water volledig hebben omarmd, daar zijn veel low tech hobbyisten behoorlijk gedreven met het samenstellen van het substraat. We zien drie varianten terug.
- De Walstad methode, waarbij een cellulose-rijk substraat wordt gebruikt om de CO2 concentratie van water omhoog te krijgen
- Mineraal-rijk substraat, oftewel een voedingsbodem, om planten te voeden met mineralen die ze via de wortels opnemen
- Neutraal zand
De derde variant heeft mijn voorkeur.
Het effect van de eerste variant is betwistbaar. De tweede variant werkt prima voor een low tech aquarium, maar noodzakelijk is het niet.
Op school wordt ons geleerd dat planten mineralen via de wortels in de bodem opnemen. En de boer op het land moet zorg dragen dat er effectief bemest wordt en mineralen bijvoorbeeld niet makkelijk uitspoelen.
Maar in een glazen bak met water gelden andere wetten en is bemesting van planten heel gemakkelijk.
Ten eerste nemen planten onder water, mineralen op via iedere lokatie. Ten tweede geraken mineralen in het water heel makkelijk in het substraat, en andersom. Ten derde gaan de mineralen nergens heen. Wat je in de bak gooit, blijft in de bak.
Mineralen kunnen wel reageren. Met elkaar. Met organische stof. Maar eenmaal in het substraat kunnen ze weer vrijkomen door bacteriën en komen ze alsnog beschikbaar voor planten via de wortels.
Afijn, het zal je planten een zorg zijn, zolang er maar mineralen in het aquarium aanwezig zijn. En voorts kunnen macronutriënten ook in het weefsel van planten worden opgeslagen voor later gebruik.
Zand leeft
Neutraal zand komt in een aquarium vrij snel tot leven. Mineralen vinden hun weg in het substraat. Organische stof vindt zijn weg in het substraat. Plantenwortels groeien en geven zuurstof af. En zo ontstaat er een rhizosfeer met schimmels en bacteriën, die mineralen vrij kunnen maken en CO2 afgeven als bijproduct.
Afijn, wat ik een beetje probeer duidelijk te maken, is dat het houden van aquariumplanten in een low tech aquarium vooral een zaak is van CO2 gas (juist in een low tech aquarium!), van O2 en van lichtintensiteit.
Het low tech aquarium
Aquariumplanten
Als er over een aquariumplant wordt geschreven dat het een moeilijk te houden plant is, dan wordt hier doorgaans mee bedoelt dat de plant speciale eisen stelt en over het algemeen veel licht nodig heeft.
Nu heb ik alle aquariumplanten in de ‘moeilijk’ of ‘advanced’ categorie in verschillende omstandigheden getest, en ze doen het allemaal prima in een zandbodem met goedkoop en zwakke verlichting, mits CO2 gas wordt geïnjecteerd.
Andersom werkt niet. Geen CO2 injectie, maar wel premium verlichting speciaal voor planten en een premium voedingsbodem, dan zullen de planten het moeilijk hebben en vroeg of laat vergaan.
Planten die als makkelijk worden beschouwd, doen het relatief veel beter in aquarium water zonder CO2 gas injectie, zeker de echte waterplanten zoals waterpest (Elodia) en Vallisneria, maar zijn zeker geholpen met extra CO2.
Populaire, makkelijke aquariumplanten afkomstig uit moerassen en draslanden:
- Hemianthus micranthemoides / parelgras of parelwier
- Heteranthera zosterifolia / sterrenkruid
- Limnophila sessiliflora / ambulia
- Hygrophila polysperma of corymbosa
Waterwissels
Er zijn tal van anecdotes van gecreëerde ecosystemen waarbij waterwissels niet noodzakelijk zijn. Maar dit moet je anders lezen: “…waarbij waterwissels nog niet noodzakelijk zijn”. Want vroeg of heel laat, ontkom je er niet aan. Wel kun je het heel lang uitstellen.
Maar low tech is geen dogma. We zijn niet bezig met een sport. Ik in ieder geval niet.
Een waterwissel is een erg makkelijke manier om een aquascape in veilige wateren te houden. Mineralen worden aangevuld. Een hoop opgelost organisch materiaal wordt uit de tank gehaald. Helemaal prima.
De pH en temperatuur hoef je overigens niet te matchen met de pH en temperatuur van je aquarium water. Mits de temperatuur niet beduidend hoger ligt dan dat van je aquariumwater. Wat is het effect van een 5-10% waterwissel op de pH en temperatuur van het aquariumwater? Zeer gering.
Kanarie in een mijn
Een prettige bijkomstigheid van een low tech aquarium, oftewel een low energy aquarium, is dat je er zelf ook weinig energie in hoeft te steken.
Neem het gebruik van een enkel drijfplantje. Een drijfplant heeft beschikking over veel meer licht en heel veel meer CO2 dan de planten in het water. Als het plantje geel kleurt en geen groei vertoont, dan mag je er eigenlijk vanuit gaan dat er mineralen (dus nutriënten) in het water ontbreken.
Waarschijnlijk ontbreekt er dan stikstof (N) en / of kalium (K) en / of magnesium (Mg) en / of ijzer (Fe).
Zorg er wel voor dat je maar één of enkele van dit soort “kanarie-in-een-mijn” plantjes hebt, omdat ze zelf natuurlijk ook nutriënten opnemen ten koste van de planten in het water.
Natuurlijk kun je ook een aquascape maken met heel veel drijfplanten, maar dan werkt de signaal functie niet.
Blijf scapen,
Ruud
PS. Heb je vragen of opmerkingen? Stuur me gerust een bericht: