blub und weg

Gelangt eine Substanz in ein Aquarium, ob gewollt als Dünger und Medikament oder ungewollt als Schadstoff,  so kann sie nur auf die Lebewesen einwirken, wenn sie biologisch verfügbar ist.  Die Bioverfügbarkeit unterteilt man dabei in ökotoxikologische und toxikologische Verfügbarkeit.

Die ökotoxikologische Bioverfügbarkeit ergibt sich aus den Stoffeigenschaften und den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Umwelt, die entscheiden ob der Stoff überhaupt bis zum Organismus gelangt.

Die toxikologische Verfügbarkeit hängt von  den Organismusfunktionen ab. Diese bestimmen ob die Substanz vom Körper aufgenommen und zum Zielort angelangt, wo es ihre  positive oder negative Wirkung entfaltet.

Im Laufe der Jahrtausende haben die Organismen Mechanismen entwickelt, welche es ihnen erlauben, sich vor Stoffen zu schützen und andere wiederum aufzunehmen und gar im Körper auf zu konzentrieren. Daher sind die Konzentrationen von Stoffen im Organismus selber meist anders als im umgebenden Medium. Diese Mechanismen sind dabei an die natürlichen Verbreitungsgebiete angepasst von Art zu Art etwas verschieden, haben aber auch ihre Grenzen. An neuere Umweltschadstoffe, die erst in letzter Zeit von Menschen produziert werden, konnten sich die Organismen noch nicht so gut anpassen. Zellmembranen bilden zum Beispiel eine Barriere gegen das wahllose Eindringen von Substanzen in den Körper. Dabei werden gerade fettlösliche Stoffe besser aufgenommen als wasserlösliche.  Im Körper selber kann der Stoff auf chemischen Weg entgiftet und/oder vermehrt ausgeschieden werden. All diese Funktionen sind sehr oft mit dem Gesundheitszustand, oder anderen Faktoren, wie Gewicht, Geschlecht, Vorbelastung etc. korreliert. Gesunde Fische verkraften eher eine kleine Schwankung als ältere und schwache Fische. Daher wirken Schadstoffe oder auch Medikamente immer verschiedene auf unterschiedliche Arten aber auch auf unterschiedliche Individuen der gleichen Art ein.

Die Stoffmerkmale aber auch die Gegebenheiten des Ökosystems im Aquarium beeinflussen unterdies  in welcher Menge nun der Stoff im Wasser frei für die Lebewesen verfügbar ist. Viele Substanzen binden schließlich an Oberflächen vom Boden (Sand und Kies) am Holz, am Mulm etc. Dies gilt auch für nützliche Stoffe wie Medikamente und Dünger. Gerade Mulm hat ein großes Potential für die Stoffbindung. Daraus erklärt sich u.a. auch  seine wichtige Funktion für das Gleichgewicht im Aquarium.  Die gebundenen Stoffe können abhängig von der Bindungsart, aber auch wieder abgegeben werden. So kann Kupfer aus Medikamenten im Boden gespeichert und nach einer Weile wieder freigesetzt werden, wobei  dann vor allem Bodentiere, wie Welse, dem Kupfer vermehrt ausgesetzt sind. Daher empfiehlt es sich ab und zu den Mulm etwas abzusaugen. Die Verfügbarkeit von Substanzen kann auch durch die Reaktion mit Sauerstoff verringert werden (so wird die oxidierte Form von Eisen von Pflanzen kaum aufgenommen). Durch die Erhöhung der Fettlöslichkeit , zum Beispiel durch Bindung in bestimmten Komplexen, kann die Verfügbarkeit aber auch erhöht werden. Bei den im Handel angebotenen Wasseraufbereitern weiß ich nicht, ob diese tatsächlich die Schadstoffe dauerhaft binden können, oder ob sie, wie bei vielen Komplexverbindungen,  die Schadstoffe einfach nach gewisser Zeit wieder abgeben.

Die Verfügbarkeit von Schadstoffen, Nährstoffen und Medikamenten im Aquarium hängt daher von sehr vielen Faktoren ab, wobei jedes Aquarium hierbei aufgrund seines individuellen Fisch, Pflanzen, Kies und Mulmbestand sowie anderen Faktoren unterschiedlich reagieren kann. Daher ist eine effektive  Dosierung von Medikamenten und Dünger in jedem Aquarium immer etwas anders und schwer vorauszusagen. In den Packungsbeilagen einiger Medikamente stehen daher Angaben über verschiedene durchzuführen Aktionen, die die Verfügbarkeit verändern können, wie UV- Geräte ausstellen etc.

Zu dem Punkt Dünger und Nährstoffe noch ein paar kleine Bemerkungen. Jede Pflanze ist auf Nährstoffe angewiesen um zu leben und zu wachsen. Dabei gibt es eine Reihe an Nährstoffen, die jede Pflanze benötigt, allerdings variieren die Anteile und Mengen der erforderlichen Nährstoffe von Pflanze zu Pflanze im leichtem Maße.  Ein Voll-Dünger-Präparat wird daher in einem Aquarium mit mehreren Pflanzenarten nie allen gerecht werden können. Nun ergeben sich weitere Probleme dadurch, dass diese Zusammenhänge zum einen noch nicht ausreichend erforscht sind. Zum anderen gibt es Nährstoffe, die wiederum andere Stoffe („Begleitstoffe”) erfordern um aufgenommen zu werden. So kann ein überdosierter Nährstoff zum Aufbrauchen des erforderlichen „Begleitstoffes” führen und damit ein Mangel des  „Begleitstoffes” verursachen. Viele Zusammenhänge im Körper von Tieren Menschen und Pflanzen sind noch unklar. Was heute als gesund gilt, ist morgen schädlich. Daher würde ich eher für eine ausgewogene Ernährung der Fische mit hochwertigen und abwechslungsreichen Futter plädieren, aus dessen Kot dann Nährstoffe freigesetzt  werden. Und man sollte es auch aus einem anderem Grunde nie mit Dünger übertreiben denn:

à Jeder Stoff kann schädlich wirken, es kommt nur auf die Konzentration an!!!

Zusammenfassung:

• Substanzen könne abhängig von verschiedenen Faktoren unterschiedlich verfügbar sein
• dabei zeichnet sich jedes Aquarium durch eine einzigartige Faktorenkonstellation aus
• der Mulm und der Bodengrund können viele Schadstoff, Nährstoffe und Medikamente speichern aber auch wieder abgeben
• eine Überdosierung von Dünger kann zu Schäden an Pflanzen und Fischen führen.

Weitere Literatur

1) Fent Karl (2003). Ökotoxikologie. Thieme

2) http://www.i-feelgood.net/ernaehrung/naehrstoffe_vh.php