Zuurstof

Zuurstof : van levensbelang voor de vijver  

Vrijwel alle levende wezens hebben zuurstof nodig om te ademen.  Op het land kan de nodige zuurstof uit de lucht worden gehaald, maar de vijverbewoners en waterplanten kunnen enkel beschikken over de zuurstof die in het vijverwater is opgelost.  Het vijverwater neemt zuurstof op via het wateroppervlak door diffusie (contact van het water met de omringende lucht), door een intensieve circulatie van het water - zoals bij ons bijvoorbeeld door de uitloop van een pompgevoede upflow filter (en beekloop), door regen en wind, door de bruisstenen van een luchtpomp, en als product van de fotosynthese van onder water levende planten zoals (waterpest, hoornblad, enz…) en  algen.

Door hun ademhaling nemen mensen, dieren en planten zuurstof op en geven ze kooldioxide (CO2) af, zowel overdag als ’s nachts. Overdag vindt er bij de planten bovendien het proces van de fotosynthese (koolzuurassimilatie) plaats.  Daarbij nemen de onderwaterplanten en algen met behulp van hun bladgroen (chlorofyl) en zonlicht water en kooldioxide (CO2) op en zetten het kooldioxide om in organisch materiaal, zoals plantaardige eiwitten, vitaminen en koolhydraten, waarbij ze zuurstof aan het water afgeven, wat ten goede komt aan de onderwaterfauna en –flora. ’s Nachts is dit proces echter omgekeerd, dan nemen  de waterplanten door ademhaling zuurstof op, zodat het zuurstofgehalte daalt tot 's morgens,  en er een zuurstoftekort kan ontstaan, waarbij  het 's nachts afgenomen kooldioxidegehalte weer toeneemt. 

’s Morgens, met het toenemen van de lichtsterkte zal het zuurstofgehalte weer  stijgen, en kort na de middag een piek bereiken. Naarmate de fotosynthese toeneemt, zal het kooldioxidegehalte afnemen.  ’s Namiddags vermindert de lichtsterkte, zodat de fotosynthese zal afnemen en stilvallen, en planten en dieren alleen nog zuurstof gaan opnemen d.m.v. hun ademhaling (dezelfde zuurstof die overdag door de fotosynthese is geproduceerd).

Over een jaar bekeken is het zo, dat de fotosynthese met het lengen van de dagen in de lente krachtiger wordt en in herfst en winter steeds meer afneemt.  De planten zullen in het voorjaar en de zomer dan ook het meest groeien.

 Zuurstoftekort 

Zuurstoftekort veroorzaakt een afname van de bacteriële activiteit in de vijver en kan leiden tot acute sterfte bij de vissen.

Zuurstoftekort kan teweeg worden gebracht:

•  bij relatief hoge watertemperaturen, dus vooral bij warm zomerweer.  Dat is vooral  merkbaar bij ondiep  en stilstaand water en een te klein wateroppervlak;  hoe hoger de temperatuur van het water, hoe moeilijker de opname van zuurstof; 

• onder invloed van de atmosferische druk: bij onweerachtig weer dalen de luchtdruk en het zuurstofgehalte in de vijver zeer snel;

• bij een woekering van ondergedoken waterplanten (zuurstofplanten) in combinatie met een hoge watertemperatuur en algen (door de fotosynthese).  Wanneer er in de zomer in de vijver zeer veel algen aanwezig zijn, kan ’s morgens dan ook een ernstig zuurstofgebrek worden vastgesteld.  De algen en overige zuurstofplanten hebben ’s nachts samen met de vissen en micro-organismen immers zuurstof verbruikt en anderzijds is zuurstof bij een hogere watertemperatuur minder oplosbaar.  In de praktijk betekent dit dat de vissen, te beginnen met de grootste,  meestal ’s morgens acuut zuurstofgebrek gaan krijgen;

•  bij een overbezetting van vissen;

• bij overbelasting van de vijver door organisch afval,  afgestorven bladeren op de vijverbodem, voedselresten,  uitwerpselen van vissen, ….  De bacteriën in de filters en in de vijver breken het organisch afval weliswaar af, maar daarvoor is veel zuurstof nodig;

• door een hoog gehalte aan zout in het water, dat door sommigen wordt gebruikt om ziekten en parasieten bij vissen te bestrijden;  water met een verhoogde oplossing aan zouten kan echter minder zuurstof oplossen;

•  door chemische producten die eventueel worden ingezet om algen te bestrijden;  deze stoffen zijn immers ontwikkeld om levende organismen te doden!

• door de behandeling van zieke vissen met bepaalde medicamenten / producten.      

Een zuurstoftekort bij vissen kan dus worden veroorzaakt door omgevingsfactoren (zie opsomming hierboven), maar ook wanneer hun kieuwen beschadigd zijn door schimmels, virussen en parasieten, waardoor ze minder zuurstof kunnen opnemen.  

Oververzadiging van zuurstof

Bij een zeer hoge zuurstofproductie van onderwaterplanten en algenbloei kan er een oververzadiging optreden.  Een gedeelte van de geproduceerde zuurstof zal dan naar de lucht ontwijken in de vorm van zuurstofbelletjes, die echter ook andere opgeloste gassen (stikstof, koolzuurgas) uit het water meenemen.  De extra ruimte die daardoor in het water ontstaat, wordt ingenomen door zuurstof, wat tot oververzadiging leidt.

Hoe kunnen  zuurstofproblemen worden voorkomen?

Problemen met het zuurstofgehalte kunnen doorgaans worden afgeleid uit het gedrag van de vijvervissen.  Als ze zich vlak onder het wateroppervlak ophouden,   lucht gaan happen aan het wateroppervlak (noodademhaling),  zich steeds trager gaan bewegen, sterkere kieuwbewegingen maken (waardoor een versnelde opname van zuurstof plaatsvindt), en zich ophouden waar zuurstof wordt toegevoerd, zoals bij de uitloop van een beekloop of waterval,  is er ongetwijfeld een zuurstofprobleem.

Nu is het wel zo, dat de ene vissoort langer bestand blijkt te zijn tegen zuurstofgebrek dan de andere, of zich kan aanpassen aan een geleidelijke afname van zuurstof.  Zo hebben we zelf al kunnen vaststellen dat windes, goudrietvoorns en grondels een grotere behoefte hebben aan zuurstof dan bijvoorbeeld goudvissen, shubunkins en zeelten.

Vissen hebben over het algemeen minstens 6 mg zuurstof per liter water nodig.  Zuurstofniveaus onder 5 mg/l veroorzaken stress, en zuurstofgehalten onder 2 à 3 mg/l kunnen leiden tot vissterfte.  

De maatregelen die wij alleszins nemen, zijn:

• de circulatiepomp het hele jaar door laten draaien, zodat de upflow filters met beekloop het vijverwater in beweging houden. Ook in de winter laten wij bij strenge, aanhoudende vorst de luchtpomp draaien.  De opstijgende luchtbelletjes zorgen er voor dat de vijver niet helemaal dichtvriest, doordat er wakken blijven in het ijs, waarlangs schadelijke gassen kunnen ontsnappen;

• bij warm en onweerachtig weer (snel dalende luchtdruk) de luchtpomp inschakelen, voorafgaand aan en tijdens onweersbuien, zowel overdag als ’s nachts; 

•  er voor zorgen dat zich in de vijver voldoende onderwaterplanten bevinden, die overigens  zeer belangrijke zuurstofleveranciers voor de waterdieren zijn. 

Bij ons is een – vrijwel geluidsarme - luchtpomp droog opgesteld, boven de waterspiegel,  in een weerbestendig, maar voldoende geventileerd minihutje verscholen tussen de heesters achter het houten vijverterras.

Aan de luchtpomp zijn 4 luchtslangetjes met poreuze zuurstofstenen (ook uitstroomstenen, luchtstenen, bruisstenen, luchtuitstromers, luchtbollen, bruisballen genoemd)  gekoppeld, die via een ondergrondse koker tot aan de vijverrand komen, en van daaruit in de vijver zijn verspreid.  

De zuurstofstenen, die dienen om de lucht van de luchtpomp rechtstreeks in het water te brengen,  zijn zo’n 30  à 40 cm onder het normale waterpeil  geplaatst.   Zo wordt ook voorkomen dat in de winter koude en warmere lagen in het water worden vermengd (snellere verkoeling van het water!) en wordt dus voor een optimale overwintering van planten en dieren op de vijverbodem gezorgd.  In wat dieper water komen verschillende lagen voor met een verschillende temperatuur.  Deze lagen mengen niet vanzelf omdat ze elk een andere dichtheid hebben ( ‘thermale stratificatie’).   

Op de luchtslangetjes zit, vlak vóór de pomp,  een terugslagventiel, zodat geen water naar de pomp kan terugstromen als ze (bij een stroomonderbreking bijvoorbeeld) zou uitvallen.  

De lucht bestaat voor zo’n 20 % uit zuurstof, en hoe fijner de belletjes van de uitstroomsteentjes zijn, en hoe meer belletjes er zijn, des te beter de zuurstof door het water wordt opgenomen.  Die zuurstof is weliswaar gebonden aan de lucht, en hoewel het effect ervan niet te vergelijken is met de zuurstof die vrijkomt uit ondergedoken planten, is het bij zeer warm weer toch een extra troef.  Belangrijk  is eveneens dat het water door de langsstromende lucht in beweging komt; bewegend water neemt immers zuurstof uit de lucht op.

Zoals reeds aangestipt, zorgt de luchtpomp in de winter bij streng en aanhoudend vriesweer voor beweging in het water, zodat de vijver niet dichtvriest dankzij de wakken (gaten)  die in het ijs blijven.  Daardoor kunnen rottingsgassen uit de vijver ontsnappen en komt er een beetje zuurstof in het water, dat meestal genoeg is om vissen en andere waterdieren in leven te houden.   

De toestand waarin de waterplanten en vissen zich bevinden, zegt veel over de kwaliteit van het water.  Helder water en goed groeiende planten zijn indicatoren voor een goed biologisch evenwicht in de vijver.  Als de waterplanten  zich echter slecht ontwikkelen en verslijmen, of vissen zich afzonderen en  huidafwijkingen vertonen, is er een probleem.  Dan is het aangewezen, de belangrijkste waarden die de kwaliteit van het vijverwater bepalen, eens te testen: de gezamenlijke hardheid (GH), de zuurgraad (pH) en de carbonaathardheid (KH) (Zie de topic 'Waterwaarden').