Wat is er Nieuw?
Zeewaterforum.info

U bezoekt ons forum als gast, wij zouden het leuk vinden als u zich registreert en aktief mee discussieert in de verschillende topics.

Waterbeweging verhoogt fotosynthese in koraal door stimulering CO2–opname

timwijgerde

Beheerder
Meegaan met de stroom kan een goed advies zijn. Dit is zeker waar voor rifbouwende steenkoralen, die continu waterbeweging nodig hebben om gezond te blijven. Dit komt omdat waterbeweging veel processen in koraal stimuleert, zoals gaswisseling, warmteafgifte en de aanvoer van voedingsstoffen.

Een aantal jaar geleden ontdekten wetenschappers dat waterbeweging de fotosynthese in het koraal Favia veroni verhoogde door de afgifte van zuurstof te stimuleren. Wanneer zuurstof zich in koraalweefsel ophoopt wordt dit schadelijk, en verstoort het fotosynthese via een complex proces dat we fotorespiratie noemen.

Deze week publiceren mijn collega’s van de Universiteit Wageningen en ik weer een nieuw hoofdstuk over koraal en waterbeweging. Ook wij vonden dat het verhogen van de stroomsnelheid rondom een steenkoraal (Galaxea fascicularis) fotosynthese stimuleert, maar alleen wanneer de pH van het zeewater tegelijktijdig wordt verlaagd met kooldioxide (CO2). Dit lijkt logisch, omdat kooldioxide door de zoöxanthellen in het koraal wordt gebruikt om suikers en andere voedzame stoffen tijdens de fotosynthese te produceren.


BILD1965.jpg

Door koralen in zogenaamde respiratiecellen te incuberen kunnen we tal van factoren manipuleren om te achterhalen hoe koralen op hun omgeving reageren.


Voldoende waterbeweging kan dus een overschot aan fotosyntheseproducten zoals zuurstof afvoeren, maar ook bouwstoffen zoals kooldioxide aanleveren. Hoewel kooldioxide essentieel is voor koralen en hun zoöxanthellen, zorgt onze hoge CO2–emissie voor een wereldwijde verzuring van het zeewater, met negatieve effecten op koraalgroei.

Ook vonden we dat G. fascicularis een van de meest efficiënte “zonnepanelen” ter wereld is, met hoge fotosynthese en groei bij weinig licht (PAR van 39 μmol quanta m-2 s-1). Onze resultaten zijn deze week gepubliceerd in het Journal of Experimental Biology.


Galaxea fascicularis.jpg

Galaxea fascicularis is een efficiënt “zonnepaneel”, en biedt de symbiotische zoöxanthellen een geschikte omgeving voor fotosynthese.


Bronvermelding

Mass T, Genin A, Shavit U, Grinstein M, Tchernov D (2010) Flow enhances photosynthesis in marine benthic autotrophs by increasing the efflux of oxygen from the organism to the water. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 107:2527–2531

Osinga R, Derksen-Hooijberg M, Wijgerde T, Verreth JAJ (2017) Interactive effects of oxygen, carbon dioxide and flow on photosynthesis and respiration in the scleractinian coral Galaxea fascicularis. Journal of Experimental Biology 2017 : doi: 10.1242/jeb.140509
 
Dat CO2 en dus verzuring een negatief effect heeft op de koralen wist ik al.

Dat CO2 ook juist nodig is om fotosynthese te laten plaats vinden wist ik nog niet, maar wel zeer interessant om te lezen. Dus alles in de juiste verhouding. Niet te veel en niet te weinig CO2 in het water :)

Je maakt het ons wel lastig Tim ;)
 
Tim,

Zou het dan ook zo kunnen zijn dat bij verzuring (veel) stroming juist een negatief effect heeft op de koralen en dat ze dan juist beter af zouden zijn met minder stroming ?

Ik zit ergens aan te denken wat aansluit om een ervaring die heb gehad met mijn bak afgelopen jaar. Heel lang verhaal dus dat laat ik maar even weg hier ;)

Gr. Erik


Hoewel kooldioxide essentieel is voor koralen en hun zoöxanthellen, zorgt onze hoge CO2–emissie voor een wereldwijde verzuring van het zeewater, met negatieve effecten op koraalgroei.
 
Dat CO2 en dus verzuring een negatief effect heeft op de koralen wist ik al.

Dat CO2 ook juist nodig is om fotosynthese te laten plaats vinden wist ik nog niet, maar wel zeer interessant om te lezen. Dus alles in de juiste verhouding. Niet te veel en niet te weinig CO2 in het water :)

Je maakt het ons wel lastig Tim ;)

Nou inderdaad, niet teveel en niet te weinig, dat is vaak zo :rolleyes:.

Tim,

Zou het dan ook zo kunnen zijn dat bij verzuring (veel) stroming juist een negatief effect heeft op de koralen en dat ze dan juist beter af zouden zijn met minder stroming ?

Ik zit ergens aan te denken wat aansluit om een ervaring die heb gehad met mijn bak afgelopen jaar. Heel lang verhaal dus dat laat ik maar even weg hier ;)

Gr. Erik

Wat een topvraag Erik! Wij hebben toevallig in 2013 een studie gedaan naar de effecten van stroming, verzuring en vervuiling op Porites porites. De resultaten zijn nog niet gepubliceerd, maar flow had geen negatief effect bij lagere pH. Wellicht heb je wel gelijk en speelt dit bij andere soorten/genotypen, of we konden dit effect gewoon niet goed meten. Wel zagen we andere leuke dingen, die ik nog even stil moet houden.
 
Toch maar even de moeite genomen om het hele verhaal achter mijn vraag te verduidelijken:

Ik heb sinds de opstart van mijn huidige bak, nu 1 jaar geleden, altijd het idee gehad dat de bak niet optimaal draaide. Alles deed het maar ik miste net iets bij de meeste koralen wat ik van mijn vorige bak wel gewend was. Ik kreeg de vinger niet goed op de zere plek gelegd. Na maanden lang allerlei mogelijke oorzaken onderzocht te hebben en vooral uitgesloten te hebben kwam ik uit bij verzuring, dus PH. Achteraf wellicht dom waarom ik daar niet eerder aan gedacht had, maar het was nu eenmaal niet het eerste waar ik aan dacht. Waarschijnlijk omdat ik in mijn vorige bakken nog nooit PH gemeten had en er nog nooit eerder met een dergelijk probleem te maken heb gehad. Ik heb diverse maatregelen getroffen om de CO2 uit het water te verdrijven en daarmee de PH iets te laten stijgen. O.a. door de lucht inlaat van de afschuimer naar buiten toe te voeren, reactor buis van de kalkreactor te vergroten, de zeer kleine kelder waar alle techniek, sump en stekkenbak staat beter te beluchten en de ruimte boven de bak zelf beter te beluchten (bak is dicht van boven). De PH waarde is hiermee gemiddeld gezien tijdens de dag met enkele tiende gestegen. En wonder boven wonder de bak bleek al binnen een korte tijd er veel beter bij te staan. Inmiddels herken ik de kleur en groei weer zoals ik dat gewend was.

Maar nu komt het. Ik heb in dat jaar waarbij ik, gezien bovenstaande mag concluderen dat ik te maken heb gehad met verzuring van het water, steeds het idee gehad heb dat de koralen het net iets beter deden bij minder stroming dan bij juist veel stroming. Omdat ik dat niet kon verklaren en tegenstrijdig was met het geen ik verwachte werd de stroming steeds weer terug naar “veel” gezet. Vandaar mijn vraag of minder stroming wellicht juist ten goede komt bij verzuring in tegenstelling tot juist veel stroming.

Wat me trouwens opgevallen is dat er dat op Nederlandse fora eigenlijk weinig geschreven wordt over PH en verzuring in aquaria en dat het op Amerikaanse fora veelvuldig besschreven staat. Daar hebben volgens vele aqaurianen de aanzuig van de afschuimer naar buiten toe geleid. Ze gebruiken zelfs CO2 scrubbers om de CO2 uit de aangevoerde lucht te verwijderen. Overigens heeft Fauna Marine sinds kort een CO2 scrubber voor op de afschuimer op de markt gebracht: https://reefbuilders.com/2017/03/31/new-fauna-marin-skim-breeze-scrubs-co2-skimmer-air/


Ben ik wel nog benieuwd welke andere leuke dingen jullie nog zagen in 2013 ……… maar wat je nog even stil wilt houden ;):confused:
 
Kan het zijn dat de verminderde stroming te maken heeft met een micromilieu dat om de korallen ontstaat?

Immers geeft mindere stroming een breder gebied dat door de koraal bestemt kan worden. In het water rondom de koraal is de CO2-concentratie dus minder hoog en dus is lokaal een hogere pH te meten.
Bij een sterkere stroming wordt deze zone minder dik en wordt er meer water rondom de koraal gespoeld. Als gevolg is de koraal dus meer in stress door de lagere pH.

Kan dat zo kloppen?
Dutchie / Bart
 
Exact deze gedachten had ik ook als enige verklaring toen ervoor, maar verder dan dit kwam ik ook niet. Maar nu ik het verhaal van Tim lees ligt er dus inderdaad een verband tussen stroming en PH.


Kan het zijn dat de verminderde stroming te maken heeft met een micromilieu dat om de korallen ontstaat?

Immers geeft mindere stroming een breder gebied dat door de koraal bestemt kan worden. In het water rondom de koraal is de CO2-concentratie dus minder hoog en dus is lokaal een hogere pH te meten.
Bij een sterkere stroming wordt deze zone minder dik en wordt er meer water rondom de koraal gespoeld. Als gevolg is de koraal dus meer in stress door de lagere pH.

Kan dat zo kloppen?
Dutchie / Bart
 
Wat betreft de rol van stroming vind ik de video van Dana Riddle: turbocharge photosynthesis, interessant:
https://youtu.be/fBktpJ3umAs

Co2 bindt hier met calciumhydroxide daarnaast neemt cheatomorpha ook een deel op. Dat kan ook nog uitkomste bieden.

Verstuurd vanaf mijn SM-G901F met Tapatalk
 
Kan het zijn dat de verminderde stroming te maken heeft met een micromilieu dat om de korallen ontstaat?

Immers geeft mindere stroming een breder gebied dat door de koraal bestemt kan worden. In het water rondom de koraal is de CO2-concentratie dus minder hoog en dus is lokaal een hogere pH te meten.
Bij een sterkere stroming wordt deze zone minder dik en wordt er meer water rondom de koraal gespoeld. Als gevolg is de koraal dus meer in stress door de lagere pH.

Kan dat zo kloppen?
Dutchie / Bart

Dit klopt Bart! Je hebt het hier over de zgn. boundary layer, een microscopisch dun laagje zeewater dat zich om het koraal bevindt. Hoe meer stroming, des te dunner dit afwijkend laagje zeewater rondom het koraal, en des te minder stress door tekorten of ophopingen van gassen en andere stoffen.
 
Toch maar even de moeite genomen om het hele verhaal achter mijn vraag te verduidelijken:

Ik heb sinds de opstart van mijn huidige bak, nu 1 jaar geleden, altijd het idee gehad dat de bak niet optimaal draaide. Alles deed het maar ik miste net iets bij de meeste koralen wat ik van mijn vorige bak wel gewend was. Ik kreeg de vinger niet goed op de zere plek gelegd. Na maanden lang allerlei mogelijke oorzaken onderzocht te hebben en vooral uitgesloten te hebben kwam ik uit bij verzuring, dus PH. Achteraf wellicht dom waarom ik daar niet eerder aan gedacht had, maar het was nu eenmaal niet het eerste waar ik aan dacht. Waarschijnlijk omdat ik in mijn vorige bakken nog nooit PH gemeten had en er nog nooit eerder met een dergelijk probleem te maken heb gehad. Ik heb diverse maatregelen getroffen om de CO2 uit het water te verdrijven en daarmee de PH iets te laten stijgen. O.a. door de lucht inlaat van de afschuimer naar buiten toe te voeren, reactor buis van de kalkreactor te vergroten, de zeer kleine kelder waar alle techniek, sump en stekkenbak staat beter te beluchten en de ruimte boven de bak zelf beter te beluchten (bak is dicht van boven). De PH waarde is hiermee gemiddeld gezien tijdens de dag met enkele tiende gestegen. En wonder boven wonder de bak bleek al binnen een korte tijd er veel beter bij te staan. Inmiddels herken ik de kleur en groei weer zoals ik dat gewend was.

Maar nu komt het. Ik heb in dat jaar waarbij ik, gezien bovenstaande mag concluderen dat ik te maken heb gehad met verzuring van het water, steeds het idee gehad heb dat de koralen het net iets beter deden bij minder stroming dan bij juist veel stroming. Omdat ik dat niet kon verklaren en tegenstrijdig was met het geen ik verwachte werd de stroming steeds weer terug naar “veel” gezet. Vandaar mijn vraag of minder stroming wellicht juist ten goede komt bij verzuring in tegenstelling tot juist veel stroming.

Wat me trouwens opgevallen is dat er dat op Nederlandse fora eigenlijk weinig geschreven wordt over PH en verzuring in aquaria en dat het op Amerikaanse fora veelvuldig besschreven staat. Daar hebben volgens vele aqaurianen de aanzuig van de afschuimer naar buiten toe geleid. Ze gebruiken zelfs CO2 scrubbers om de CO2 uit de aangevoerde lucht te verwijderen. Overigens heeft Fauna Marine sinds kort een CO2 scrubber voor op de afschuimer op de markt gebracht: https://reefbuilders.com/2017/03/31/new-fauna-marin-skim-breeze-scrubs-co2-skimmer-air/


Ben ik wel nog benieuwd welke andere leuke dingen jullie nog zagen in 2013 ……… maar wat je nog even stil wilt houden ;):confused:

Dank voor je verhaal Erik! Wie weet ben je iets op het spoor.. zonder gecontroleerde experimenten blijft het gissen, maar dat houdt het leven spannend :).
 
Toch maar even de moeite genomen om het hele verhaal achter mijn vraag te verduidelijken:


Wat me trouwens opgevallen is dat er dat op Nederlandse fora eigenlijk weinig geschreven wordt over PH en verzuring in aquaria en dat het op Amerikaanse fora veelvuldig besschreven staat. Daar hebben volgens vele aqaurianen de aanzuig van de afschuimer naar buiten toe geleid. Ze gebruiken zelfs CO2 scrubbers om de CO2 uit de aangevoerde lucht te verwijderen. Overigens heeft Fauna Marine sinds kort een CO2 scrubber voor op de afschuimer op de markt gebracht: https://reefbuilders.com/2017/03/31/new-fauna-marin-skim-breeze-scrubs-co2-skimmer-air/

In het laatste nummer van het Duitse blad Koralle staat een artikel over het gebruik van ademkalk. Dat zijn korrels die ze in de medische wereld gebruiken om CO2 te verwijderen uit de lucht. In het artikel beschrijven ze precies een reactor zoals die nu door Fauna Marine op de markt gebracht wordt. Ik neem aan als je zelf op internet ademkalk koopt, dat een stuk goedkoper zal zijn. Ik zag ergens een prijs van €19,00 voor 5 liter. Wat de korrels van FM kosten heb ik niet kunnen vinden.
 
Ja ik heb er toen ook naar gezocht het kost inderdaad niet veel, alleen je moet afgestuurd anesthesist zijn om het ergens te mogen bestellen hier in nederland volgens mij ;) In America is het gemakkelijker verkrijgbaar (sodalime).



In het laatste nummer van het Duitse blad Koralle staat een artikel over het gebruik van ademkalk. Dat zijn korrels die ze in de medische wereld gebruiken om CO2 te verwijderen uit de lucht. In het artikel beschrijven ze precies een reactor zoals die nu door Fauna Marine op de markt gebracht wordt. Ik neem aan als je zelf op internet ademkalk koopt, dat een stuk goedkoper zal zijn. Ik zag ergens een prijs van €19,00 voor 5 liter. Wat de korrels van FM kosten heb ik niet kunnen vinden.
 
sodalime wordt in de duikwereld gebruikt in een rebreather.
Daar wordt vaak de merknaam sofnolime gebruikt, dit is dan wel een zeer hoogwaardige absorber.

Zomaar wat in elkaar frutselen lijkt mij niet iets dat succesvol is, immers deze korrels hebben maar een beperkte opname capaciteit bij een bepaalde doorstroming.
In de duikwereld is de levensduur van een scrubbervulling zeer beperkt, je praat dan over een aantal uren op diepte.

Verzadiging kun je meten middels temperatuurrmetingen, het is nl een reactie die warmte vrijgeeft.
De gebruikelijke kleurindicators werkeen vaak zeer matig.
Daarnaast dit spul moet ook niet nat worden, je moet het dus liever gedroogde lucht geven.....

Al met al leuk dat ding van FM, maar hoe zinvol?
 
oh en als ik naar de constructie tekening kijk van bijv de ATI versie ga ik helemaal lachen...daar wordt een zeer matig rendement gehaald agv slechte doorstroming.
Heel snel zal er kanaalvorming zijn waar rijk co2 doorslibt hetgeen de werking dan volledig teniet doet...krijg een beetje een gevoel erbij dat velen concurrenten na gaan doen om niet de boot te missen....maar hoezeer is het onderbouwd ?
Ik zie een hype aankomen.....
 
Gewoon op zoek gaan naar een goedkope bron van redelijk zuivere calciumhydroxide en/of natriumhydroxide waarlangs je de lucht aanzuigt en je hebt een Co2 scrubber voor je kalkreactor.

Verstuurd vanaf mijn SM-G920F met Tapatalk
 
Bovenaan