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Anton Gabriels Aquariumforum - Archiv
über Aquariumchemie und Aquariumtechnik, Bauanleitungen und Tests und allgemeine Aquariumthemen
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Howy
Giftmischer
Anmeldungsdatum: 27.12.2004
Beiträge: 493
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EWB
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Anmeldungsdatum: 10.03.2005
Beiträge: 674
Status:
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: #  Verfasst am: 24.02.2006, 01:20 Titel: |
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Hallo Leute
| czevak hat folgendes geschrieben: |
Wenn ich also recht verstehe, erleichtert die Strömung den Algen die Aufnahme von Nährstoffen. Liegt das an einer geringeren verarmung der aufgenommenen Nährstoffe um die Alge, da die Strömung diese quasi sofort nachliefer?
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Hab jetzt die Antwort.
Es ist folgendermaßen:
Die Nachlieferung von Nährstoffen verläuft bei Periphyton (Algen-Aufwuchs) über die Diffusion durch laminare Grenzschichten ("boundary layer diffusion"). In dieser Grenzschicht besteht ein Gradient von 95%-0% der darüberliegenden Strömungsgeschwindigkeit. An der Grenzfläche zu den Algen ist die Strömungsgeschwindigkeit nahezu 0. Die Nährstoffe müssen also durch Diffusion nachgeliefert werden.
Die Diffusion ist beschrieben durch das Fick'sche Gesetz J = D(dC/dz) mit dC = Konzentrationsgradient über die Strecke dz. und D = Diffusionskoeffizient (Dimension m²s^-1).
Die Grenzschichtdicke folgt der Beziehung: dx = 5.0/sqr(Re) wobei Re die Reynoldszahl Re = (υ * L) /v.
Je größer die Strömungsgeschwindigkeit also ist, desto dünner ist die Grenzschicht und damit umso kleiner der Wert "dz" in der Diffusiongleichung und umso größer die Diffusionsgeschwindigkeit.
Das sind die Einflüsse der molekularen Diffusion
Desweiteren wird die Aufnahmekinetik durch die sog. Eddy-Diffusion beeinflusst (http://de.wikipedia.org/wiki/Eddy-Diffusion), in der die Nährstoffe in turbulenten "Strömungspaketen" transportiert werden. Die Gleichung ist der Fick'schen ähnlich und lautet J = K(dC/dz). Der Diffusionskoeffizient D wird hier durch den Koeffizient K ersetzt, der anders als D nicht Stoff- oder Temperaturabhängig ist, sondern direkt von der Strömungsgeschwindigkeit.
Das alles spielt alldings nur dann eine endscheidende Rolle, wenn der entsprechende Nährstoff limitierend ist und deswegen durch die Aufnahme der Algen sog. "dead zones" in der Grenzschicht über den Algen entstehen können, in denen keine Nährstoffe mehr vorhanden sind und erst durch Diffusion nachgeliefert werden.
Bei Nährstoffen im Exzess werden solche "dead Zones" nicht entstehen.
Die Aussenkonzentration kann übrigens gerade bei Epiphyten äußerst täuschen. Denn es kann gerade bei langsam wachsenden Pflanzen sehr gut sein, dass sie aus dem Boden Nährstoffe im Überschuss aufnehmen und über die Blätter ausscheiden. Das ist für fädige Algenteppiche auf den Pflanzen nicht unwichtig, denn die Strömung wird bereits innerhalb weniger mm des Teppichs auf 0 reduziert und die Aufnahme entsprechend erschwert. Höhere Konzentrationen durch ausgeschiedene Nährstoffe an der Blattoberfläche fördern also das Wachstum. Wahrscheinlich ist das der Grund, warum am liebsten langsamwachsende Pflanzen bewachsen werden (mal abgesehen von Howy Blaualgen pHänomen, dass auf anderen bereits erklärten Ursachen beruht)
lg
Erich
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Das muss man kennen:
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nicolleen
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Anmeldungsdatum: 01.12.2004
Beiträge: 2193
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EWB
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Anmeldungsdatum: 10.03.2005
Beiträge: 674
Status:
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| : # Verfasst am: 25.02.2006, 12:28 Titel: |
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Hallo Nikki
| nicolleen hat folgendes geschrieben: |
Und was sagt jetzt die ganze rechnerei und abhandlung aus? @ mario: "ja" ?
wenn die stroemung nicht genug nachliefert, weil nicht genug da ist, hilft ihnen die reynoldszahl aber auch nicht weiter; |
Eben doch, das ist ja der Punkt. Die Strömungsgeschwindigkeit beeinflusst die Geschwindigkeit der molekularen Diffusion, in dem sie die Grenzschichtdicke verringert. DAS ist der eigentliche Effekt, weil die Versorgung mit Nährstoffen durch die laminare Grenzschicht IMMER durch molekulare Diffusion erfolgt, denn die Strömungsgeschwindigkeit ist unmittelbar über der Algengrenzschicht nahezu gleich Null (Prandtlsche Grenzschicht).
Ich weiß, was du meinst. Wenn die Nährstoffzehrung durch die Algen schneller verläuft, als die Diffusion diese in den Raum über den Algen nachliefern kann, dann entstehen eben die "dead zones". Im Prinzip entspricht das einer Veränderung des Konzentrationsgradienten dC. Nachlieferung von Nährstoffen würde den Konzentrationsgradienten aufrecht erhalten. Er würde sich nicht verändern (im Vergleich zum Ausgangszustand vor der Zehrung), denn die Strömung verändert ja keine Konzentration (z.B. in mg/l im Wasser). Es ging aber darum, dass sich die Halbsättigungskonstante der Alge verändert, d.h. sie nimmt die Nährstoffe schneller auf und das deswegen, weil die Diffusionsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, eben wegen der dünneren Grenzschicht. Was einen irritieren kann, ist, wenn man die Aufnahmeraten mit ihren Michaelis-Menten Gleichungen zu sehr mit denen katalytischer Enzyme vergleicht. Das ganze ist ja ein Modell, dass auf Messwerten beruht, die nicht unbedingt molekulare Veränderungen der Transportproteine wiedergeben. Die Veränderten physikalischen Bedingungen schließen in diese Verhältnisse mit ein.
Als berufsmäßiger Korinthenkacker konnte ich Marios Frage daher nicht einfach mit ja beantworten, sondern höchstens mit: Nicht ganz.
Auf der anderen Seite hatte ich gedacht, dass unser Biochemiker sicherlich etwas genaueres wissen wollte, als nur: "Ja, so in der Art" 
| Zitat: |
und wenn genug da ist, setzt man die stroemung runter um algenwachstum einzudaemmen? |
I hate to say....aber das hängt wieder von anderen Dingen ab. Ein paar Algenfäden wird es nicht großartig interessieren, ob viel oder wenig Strömung da ist. Eine Algenmatte (flächiger Bewuchs) hat aber andere Probleme, nämlich die, das sie innerhalb der Matte die Ströumg reduzieren. Je nach Dicke bekommen die unteren Zellen in der Matte also nicht genug nachgeliefert. Da kann Strömung sehr hilfreich sein. Sitzen die Algen auf einer Pflanze können diese unteren Zellen von den Stoffen gespeißt werden, die die Pflanze verlassen. Das Problem haben Algenmatten von bereits wenigen Millimetern Dicke.
lg
Erich
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Das muss man kennen:
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czevak
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Anmeldungsdatum: 15.02.2005
Beiträge: 1011
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Howy
Giftmischer
Anmeldungsdatum: 27.12.2004
Beiträge: 493
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| : # Verfasst am: 27.02.2006, 20:38 Titel: |
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Hi,
ich habe mal ein Bildchen von der befallenen Pflanze gemacht.
Mann kann die Blaualge ein bischen erkennen.
Wenn ich so eine sehe, wird die immer gleich abgesaugt.
Gruß Helmut
ähh, gibt doch kein Bild...
Konnte man hier nicht mal Bilder hochladen?
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"Es gibt viel Unerklärtes auf der Welt, die Wissenschaft ist dazu da, das es so bleibt."
OttoWaalkes
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Anton_Gabriel
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Anmeldungsdatum: 08.10.2004
Beiträge: 3462
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Howy
Giftmischer
Anmeldungsdatum: 27.12.2004
Beiträge: 493
Status:
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| : # Verfasst am: 28.02.2006, 14:16 Titel: |
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Hi,
so, hier ist das Bild:
Gruß Helmut
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"Es gibt viel Unerklärtes auf der Welt, die Wissenschaft ist dazu da, das es so bleibt."
OttoWaalkes
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nicolleen
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Anmeldungsdatum: 01.12.2004
Beiträge: 2193
Status:
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| : # Verfasst am: 28.02.2006, 23:27 Titel: |
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? ich seh da eine unscharfe pflanze, ein paar luftblasen, und mit viel viel fantasie ein paar fadenalgen, wo sollen die blaualgen sein? da wo die luftblasen sind?
lg
niki
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Howy
Giftmischer
Anmeldungsdatum: 27.12.2004
Beiträge: 493
Status:
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| : # Verfasst am: 01.03.2006, 11:37 Titel: |
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Hi Niki,
ganz oben an der Spitze. Das was da so dunkelgrün erscheint ist der erste Ansatzt.
Ich werde mal eine Blaualge wachsen lassen und dann noch ein Bildchen machen. Wenn ichs bis Samstag schaffe, dann wird das Becken nämlich umgezogen.
Gruß Helmut
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OttoWaalkes
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nicolleen
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Anmeldungsdatum: 01.12.2004
Beiträge: 2193
Status:
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| : # Verfasst am: 01.03.2006, 17:43 Titel: |
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achso. sieht man nicht gut am bild. lustig dass das nur an den neuen trieben auftaucht.
lg
niki
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