Biofilm

Complexe laag van micro-organismen en hun zelf gecreëerde beschermende producten, die vrijwel elk oppervlak onder water bedekt. Dit is een zogeheten syntrofe laag, dat wil zeggen dat de organismen van elkaars afvalproducten leven, een vorm van ➛symbiose. Deze gezamenlijk geproduceerde slijmerige laag bestaat voornamelijk uit eiwitten en meervoudige suikers, tezamen ook wel extracellulaire matrix of ECM (Engels: EPS; Extracellular Polymeric Substance) genoemd.

ECM maakt zo'n 90% uit van deze slijmlaag. De overige 10% zijn de ➛bacteriën, en vormen samen een compleet ➛ecosysteem in het klein. ECM is geen homogene laag, zoals lang werd aangenomen, maar heeft een georganiseerde structuur, met kanalen waardoor water stroomt en aldus voedings- en afvalstoffen verplaatst. De laag kan bijna een millimeter dik worden, en is dan ook goed voelbaar: voorwerpen die langer dan twee weken onder water verblijven voelen al glibberig aan. De ECM beschermt de bacteriën bovendien tegen schadelijke chemicaliën en kleine predatoren.

In de laag bevinden de bacteriën zich in klompjes bijeen, ➛aeroob en anaeroob door elkaar. Dus niet verdeeld in de aerobe boven en anaerobe onderlaag, zoals voorheen werd vermoed. De bacteriën beschermen elkaar door de voor de andere soorten schadelijke stoffen direct te verwerken. Ook ➛nitrificerende en denitrificerende bacteriën leven in zo'n symbiotisch verband. Daarbij vindt communicatie plaats.

Biofilm is een belangrijke voedselbron van veel garnalen en vissoorten, zoals ➛karpers en ➛meervallen. In de handel zijn poeders verkrijgbaar die de ontwikkeling van biofilm stimuleren, en hebben een vergelijkbaar effect als ➛aquariumstarter.

Biogene ontkalking

Biochemisch proces dat zichtbaar wordt als vuilwitte neerslag op planten, decoratie en bodem, als gevolg van gebrek aan ➛CO₂.

Dit proces treedt op zodra de hoeveelheid in het water opgelost CO₂ (H₂CO₃) volledig is verbruikt, doorgaans rond het middaguur. Bijgevolg stijgt de ➛pH tot in het alkalisch bereik. Het eveneens in het water goed oplosbare calciumbicarbonaat vervalt dan naar ➛calciumcarbonaat, waarbij kooldioxide vrijkomt: Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂. Het moeilijk oplosbare calciumcarbonaat slaat daarbij zichtbaar neer.

Sommige plantensoorten weten op die manier CO₂ aan het bicarbonaat te onttrekken. Hiertoe polariseren ze hun bladeren: deze nemen H⁺ op aan de bovenkant en geven dit aan de onderzijde af, waardoor daar CO₂ ontstaat en wordt opgenomen. Aan de bovenzijde ontstaat de grijswitte laag calciumcarbonaat.

Biologisch evenwicht

Balans van alle van en met elkaar levende organismen en aanwezige voedingsstoffen in een afgebakend gebied.

In aquariumkringen in de regel gebruikt om de stabiliteit van de stofkringlopen in het aquarium samen te vatten, waarbij ook de opgebouwde bacteriecultuur wordt bedoeld. Dat een aquarium niet binnen enkele weken in een kwalijk riekende poel verandert, is grotendeels aan dit evenwicht te danken.

Behalve de planten en dieren die doelbewust aan de aquariuminhoud worden toegevoegd, belanden daarin ook vele ongemerkt. ➛Bacteriën, ➛schimmels, ➛algen en andere micro-organismen komen onbedoeld mee via ➛leidingwater, aquariumwinkel en levend voer.

In het geval van het biologisch evenwicht is dat meestal positief; vele voor het waterleven noodzakelijke processen worden door deze organismen geregeld. Afvalstoffen worden omgezet in voor planten opneembare voeding, planten en dieren wisselen ➛zuurstof en ➛kooldioxide met elkaar uit, planten en prooidieren vormen voedsel voor vele dieren, die zelf weer sterven en afvalstoffen vormen. Al deze relaties vormen deze biologische balans.

Het biologisch evenwicht in het aquarium kent echter een vreemd factor: de aquariumhouder. Die stimuleert en onderdrukt naar eigen wens en wordt daarmee een onderdeel van de balans. Zou deze er mee stoppen, dan zou het aquarium een eigen balans zoeken. Meestal is deze niet naar de wens van de eigenaar, die om die reden vervolgens weer ingrijpt. Van een natuurlijk evenwicht zal daarom in een aquarium zelden sprake zijn.