У DyMiCo системі в зоопарку Роттердама (Нідерланди) в головному виставковому акваріумі живуть корали з Карибського регіону, а в фільтрувальної частини - корали з індо-тихоокеанського регіону.
Зверніть увагу на пашать здоров'ям червоні горгонарии (Swiftia exserta), яким для виживання необхідний планктон і розчинені живильні речовини.
Гетеротрофні тварини і планктон
Перед тим, як обговорювати технологію DyMiCo, я хотів би відразу зазначити, що підтримка живий популяції планктону в акваріумі є необхідною умовою для розведення багатьох організмів, особливо це стосується повністю гетеротрофних істот. Так хто такі гетеротрофні тварини і чому так складно за ними доглядати?
На основі метаболізму життя на Землі можна узагальнено розділити на дві групи: автотрофні і гетеротрофні організми. До автотрофним організмам відносяться ті, які споживають неорганічні молекули, наприклад, вуглекислий газ (CO 2) для вибудовування органічних молекул, включаючи вуглеводи, спирти, жирні кислоти і амінокислоти. В даному випадку я використовую термін «органічні» для молекул з вуглецевої ланцюжком, або «хребтом». Глюкоза, простий вуглевод, містить ланцюжок з шести вуглецевих атомів і є дуже важливою для життя на Землі завдяки що міститься в ній хімічної енергії. Як простих прикладів автотрофніорганізмів можна привести рослини, зокрема, одноклітинні водорості і ціанобактерії. Ці організми вважаються фото-автотрофними, оскільки вони використовують енергію сонця для конвертації CO 2 і бікарбонату (HCO 3 -) в органічні молекули, які вони застосовують для підтримки свого обміну речовин і зростання. Автотрофні організми також називаються первинними продуцентами, тому що вони являють собою перший етап харчового ланцюга, яка веде до вироблення біомаси з неорганічних молекул. Гетеротрофні організми - ті, які не здатні виробляти власні органічні молекули з неорганічних (хоча вони здатні взаимопревращающихся органічні молекули), відповідно, їм доводиться добувати їх з навколишнього середовища. Споживання поживних органічних речовин може відбуватися як шляхом безпосереднього споживання з розчину (зокрема, морської води), так і за допомогою поглинання і перетравлення інших організмів. Поширені приклади гетеротрофних організмів - травоїдні, або харчуються рослинами, тварини, такі як ламантини або морські їжаки. Ці організми називаються первинними споживачами. Як приклади гетеротрофних організмів, які становлять інтерес для даної статті, можна навести деякі види губок, коралів і голкошкірих. Рифоутворюючі корали, також як і багато інших рифові організми, несуть в своїх тканинах симбіотичні водорості-дінофлагелляти (zooxanthellae - зооксантелли), відповідно, їх можна вважати політрофнимі (багатоядні), оскільки вони використовують і автотрофний (фотосинтез), і гетеротрофних (споживання планктону і органічних частинок) спосіб харчування.
Ще одна система в зоопарку Антверпена (Бельгія), де домінують октокоралли,
а також мешкають риби-хірурги, риби-химери, губа і молюски-трідакни.
Оскільки гетеротрофних організмів, зокрема, морських безхребетних, необхідне живлення для задоволення енергетичних потреб, зростання і розмноження, аквариумистам необхідно забезпечити ці потреби в тій чи іншій формі. У більшості випадків це не складає труднощів, тому що в даний час на ринку представлена велика кількість високоякісних комерційних кормів. Наприклад, риби часто відмінно себе почувають в штучному середовищі, тому що існує безліч потрібних їм кормів. Більшість рифових коралів утворює мутуалістіческіе симбіоз з зооксантелламі, які забезпечують свого «господаря» значною кількістю органічного вуглецю. Такі корали зазвичай добре ростуть в звичайних системах. Однак, тварини, яким необхідні лише певні корми, в недостатній кількості присутні в закритій системі, не в змозі рости і з часом гинуть. Такі тварини називаються спеціалізованими (на противагу універсальним, які здатні використовувати різноманітні корми), до них відноситься значна кількість морських видів. Таким чином, ми підійшли до планктону як «продукту харчування», життєво необхідного корму багатьох організмів - основних кандидатів на штучне розведення. Але що ж таке планктон насправді?
Фільтрація - вічний супротивник планктону?
Як можна підтримувати високу якість води і популяцію планктону одночасно, імітуючи природне середовище?
На щастя, нова технологія може стати відповіддю на питання. Ця технологія називається DyMiCo, абревіатура від Динамічний контроль вмісту мінералів (Dynamic Mineral Control).
Підтримка живої води - Динамічний контроль вмісту мінералів (Dynamic Mineral Control)
Для тих, хто добре обізнаний про фільтрації і ролі бактерій в цьому процесі, DyMiCo може нагадати глибокий піщаний шар (Deep Sand Bed, DSB) і метод Джоберті. По суті, так воно і є, тому що всі три системи використовують денітрифікацію для підтримки високої якості води. Однак, DyMiCo йде на кілька кроків вперед завдяки вимірюванню біохімічних процесів, що протікають в реакторі, і використовує отриману інформацію для підтримки оптимальних показників ORP для денітрифікації за допомогою регулювання пропускної здатності і кількості вуглецю в реакторі. Більш того, додавання CO 2 забезпечує підтримку злегка кислотного pH, дозволяючи приладу виступати як в якості кальцієвого реактора, так і денітріфікаціонного пристрою. Системам, де використовується DyMiCo, не потрібно скіммер або кальцієвий реактор.
Основний цикл блоку управління DyMiCo складається з декількох етапів; по-перше, що містить нітрати вода прямує в реактор за допомогою насоса. Далі, порція органічного вуглецю і CO 2 додається в реактор, де перемішується з усього реактору за допомогою технологічного насоса. І заключний етап - це лаг-фаза (стадія спокою), що дозволяє містяться в реакторі бактеріям розбивати нітрати, що надійшли зі свіжою порцією води. Цикл повторюється безперервно і динамічно налаштовується в залежності від показників ORP і pH, отриманих з дифузійної води в реакторі. На наведеній нижче схемі - короткий огляд принципів роботи DyMiCo.
Схема роботи DyMiCo. Насос переміщує воду через реактор і повертає її назад в систему після денітрифікації. Технологічний насос забезпечує рівномірне перемішування вуглецю і CO2 по всьому реактору; додаються вони за допомогою вуглецевого насоса і CO2 циліндра. Значення ORP і pH в реакторі автоматично регулюються комп'ютером, який динамічно коригує додавання вуглецю, CO2 і води, забезпечуючи оптимальну швидкість денітрифікації. Можна використовувати промивний насос для промивання системи зворотним потоком з метою її очищення.
Фото: Тім Уіджгерде
Кінцевий результат використання DyMiCo в закритій системі - чиста вода з живою популяцією планктону, включаючи разноногіх ракоподібних, рівноногих ракоподібних, веслоногих ракоподібних, дрібних креветок і їх наупліі. Як наслідок, багато безхребетних, такі як губки, корали і голкошкірі, відмінно себе почувають в системі. У таких системах, в більшості випадків, немає необхідності в підмінах води. Що ще краще, загальне споживання електроенергії середньої системи DyMiCo порівняно з тим, як комп'ютер. Стандартна модель може використовуватися для фільтрації системи обсягом до 30 000 літрів, або близько 7900 галонів, із загальним енергоспоживанням всього лише 300 ват. Наповнювач фільтра для видалення фосфатів (гранульований оксид заліза, GFO) або органічного вуглецю (активоване вугілля) не настільки важливі, тому що реактор здатний ізолювати різні форми неорганічного фосфору та органічного вуглецю. Можна використовувати розпилювач, щоб не допустити зниження рівня pH і концентрації кисню в воді, особливо коли система щільно заселена мешканцями.
Основний компонент DyMiCo - це реактор або піщаний шар, в даному випадку розташований під чорним насосним блоком. Реактор заповнений різновидом вапняку і регулюється під обсяг системи і вимоги до якості води. В даному випадку, розмір реактора 1000 л (263 галона) або приблизно 8% від загального обсягу системи.
Фото: Тім Уіджгерде
Другий компонент системи DyMiCo: насосний блок, який розташований над реактором. Лівий технологічний насос направляє внутрішній цикл води через реактор, забезпечуючи доставку джерела вуглецю і СО2 і їх ретельне перемішування по всьому піщаному прошарку. Насос справа повертає чисту воду в систему, створюючи знижений тиск, завдяки чому насичена нітратами вода надходить в реактор. Два датчика вимірюють показники ORP і pH дифузійної води в реакторі і передають дані в комп'ютер.
Фото: Тім Уіджгерде
І останній компонент, який необхідний для роботи системи - блок управління, який представляє собою комп'ютер, який отримує інформацію від датчиків ORP і pH, встановлених в насосному блоці. Додавання вуглецю, СО2 і пропускна здатність води регулюються в залежності від значень ORP і pH, отриманих в воді реактора.
Фото: Тім Уіджгерде
Типові параметри води
Кальцій (Ca 2+), калій (K +), магній (Mg 2+) в mg L -1 і лужність в mEq L -1 в типовій системі DyMiCo. Планки похибок показують стандартні відхилення (N = 2).
Фото: Тім Уіджгерде
Амоній (NH 4 +), нітрати (NO 3 -) і фосфати (PO 4 3-) в мг / л в типовій системі DyMiCo. Планки похибок показують стандартні відхилення (N = 2).
Фото: Тім Уіджгерде
Насоси, що не заподіюють шкоди планктону
Ще один аспект, пов'язаний з темою, - використання акваріумних насосів, а точніше, рециркуляційних помп. Високий тиск і кавітація, що виникають в результаті використання цих приладів, здатні пошкодити значну кількість планктону в системі, і, відповідно, звести нанівець всі зберігають планктон якості DyMiCo. Хоча зараз на ринку представлені насоси, що не заподіюють шкоди планктону, все ж вони не є панівним напрямом для (домашніх) акваріумів. Подібні насоси в даний час використовуються в різних галузях: вони здатні перекачувати рідину без шкоди для знаходяться в ній частинок.
Рішенням проблеми може стати використання великих пропелерів, які здатні переміщати великі обсяги води при меншій швидкості обертання. Насоси з низькою кількістю оборотів в хвилину не допускають пошкодження чутливих частинок, таких як планктон, крім того, вони дуже економічні. Наприклад, пропелер діаметром 30 см (один фут) здатний переміщати приблизно 50000 літрів або 13000 галонів в годину і споживає при цьому всього лише 30 ват! Зрозуміло, такий варіант не застосуємо для домашніх акваріумів, для яких були розроблені маленькі насоси з високою кількістю оборотів в хвилину. В таких маленьких системах насоси, які не створюють тиск або кавітацію, грають важливу роль в плані збереження планктону.
Модифікований навісний мотор створює сильну течію при низьких енергетичних витратах.
Крім того, зменшується ймовірність пошкодження планктону.
Фото: Тім Уіджгерде
Зменшення розмірів DyMiCo
В даний час, розробляється зменшена версія системи DyMiCo для використання в домашніх акваріумах. Якщо маленький реактор продемонструє такі ж результати, як і його великі побратими, він, можливо, зробить переворот в морській акваріуму. Ця система не тільки значно економніше в плані використання енергії та води, а й сприяє суттєвому прогресу в змісті морських організмів. Фахівці з розведення риб, креветок і медуз також виграють від цієї системи, тому що не буде необхідності в Kreisel для збереження личинок. Скіммер, як прилад для фільтрації, який був одним з основних стовпів морської акваріумістики протягом десятиліть, протягом найближчих років може втратити свої позиції. Зрештою, ми можемо повернутися до законів природи і почати покладатися на бактерії і проведені ними геохімічні процеси.
Я не вдавався в усі подробиці DyMiCo, оскільки мета даної статті - познайомити читачів з даною технологією і її можливостями для розведення тварин і акваріумістики. У другій частині статті, я поділюся деякими результатами, отриманими при використанні даної технології в минулому році. Точніше, я розгляну питання розведення живого планктону і декількох морських безхребетних, що мають комерційне значення.
Першоджерело: advancedaquarist.com
Перекладено спеціально для ReefCentral.ru
Якщо ви побачили цей матеріал на іншому сайті - значить, він був вкрадений.
Просимо повідомляти про помічені факти на [email protected]
Кількість показів статті: 2642