Der CLAM (fr. Aquarianerverein), der regelmäßig Begegnungen und Vorträge organisiert, hat uns gebeten , unsere Steine vorzustellen und die Unterschiede oder die Ähnlichkeiten mit natürlichen lebenden Steinen zu erklären.

In Form von Workshops, haben wir bereits 2007 die Ergebnisse unserer Versuche vorgestellt: Studium der Struktur der lebenden Steine und Lebensmilieu für Bakterien und Mikroorganismen. Dieses Referat wurde als Vortrag ausgearbeitet, welcher die Rolle und das Funktionieren der lebenden Steine noch mehr berücksichtigt.

Dieser Vortrag wurde im März 2009 in Montpellier Supagro, mit dem CLAM und im Juni 2009 im 'Recif France' Kongreß in Illkirch Grafenstaden gehalten. Der Presseartikel darüber ist im 'Lettres Récifales n°69' auf deutsch und französisch erschienen.

Im Anhang finden Sie die Internet Version: Vorlage, Rolle und Funktionieren der lebenden Steine.

Im Rahmen unserer Dekor- und Steinherstellung für Riffaquarien haben wir Informationen gesucht, die so präzise wie möglich Aussagen über die Porosität von lebenden Steinen machen. Es ist nun tatsächlich anerkannt, daß eine gute Porosität wesentlich ist, für einen gut funktionierenden lebenden Stein.

Nachdem wir aber nur Daten gefunden haben, ohne genaue experimentelle Rechtfertigung: leicht, sehr schön, mit vielen Corallinaceae (Kalkrotalgen) oder Handelssuperlative, haben wir also, um sicher zu gehen, selber Steine unterschiedlicher Herkunft gestestet.

Hier nochmal zur Erinnerung ein Überblick darüber, was ein lebender Stein ist, seine Bildung und seine Rolle im Aquarium.

Akkumulations- und Amalgam-Phänomen:

Die Steine bilden sich in den Ozeanen aus Anhäufung von Bodensätzen, Amalgam von Korallenstücken oder Schichten, die sich im Laufe der Zeit aus verkalkenden Organismen, Aragonit, Kalciten bilden.

Außer der jedem einzelnen Element eigenen Porosität bildet dieses Agglomerat Höhlen und Spalten, die fähig sind, Leben zu beherbergen.

Die lebenden Steine sind eine wichtige Komponente eines sog. 'Berliner' Aquariums, wo die Steine die Filtration, zusammen mit einem Abschäumer, der die Menge der zu verdauenden Abfälle beschränkt, sichern.

Was einen lebenden Stein, im Vergleich zu einem normalen Stein charakterisiert, ist der lebendige Anteil überall im Stein: denn eine gute Porosität erlaubt Bakterien, Algen und Mikroorganismen sich anzusiedeln.

Man sieht also die 3 Hauptrollen eines lebenden Steines:

* Denitrifikation

* Zufuhr von lebendigen Organismen : Algen, Mikro-Fauna, Bakterien.

* Natürliches Dekor

Ein lebender Stein sollte diese 3 Aspekte unbedingt verwirklichen. Daß das aber nicht immer selbstverständlich ist, werden wir versuchen, nun zu erklären.

a) Nitrifikation und Denitrifikation / Aerobe und Anaerobe Zonen.

Die Gesamtstruktur eines lebenden Steines sollte das gute Funktionieren des Stickstoff-Zyklus gewährleisten. Dafür ist nötig, daß diese Struktur aerobe Zonen in Oberfläche und peripheren Schichten (Degradierung von Ammonia in Nitriten und Nitraten) und anaerobe Zonen im Inneren (Zerstörung von Nitraten in gasförmigem Stickstoff und Kohlendioxid) aufweist.

b) Lebensmilieu: Bedeutung verschieden großer Poren.

Damit ein Stein eine große Menge von vielen verschiedenen Organismen beherbergen kann, muß für jeden, ein für seine Größe geeigneter Platz, da sein.

Um sich die unterschiedlichen Dimensionen und ihre Verhältnisse besser klar zu machen, haben wir die Größen der Mikro-Organismen auf einen Humanmaßstab gebracht, wobei 1 Mikron (Größe einer Bakterie) 1 Meter entspräche.

Die erste Feststellung , die man machen kann :

Damit das Leben sich ins Innere eines Steines einnisten kann und ein Austausch mit den relativ weit entfernten äußeren Schichten möglich ist, muss die Porosität sehr komplex sein:

Eine Vielzahl von Spalten und Hohlräumen sollte ein Geflecht bilden, in dem verschiedenste Mikro-Organismen zirkulieren können und den gesamten Stein irrigieren.

c) Bedeutung des Bio-Films und Rolle der Würmer.

Auf dem Foto unten sieht man unter bei 40facher Vergrößerung durch ein Mikroskop, daß dieser Wurm (2 mm lang / Diameter 0.1 mm / 100µm) in einer Art Gelatine geleimt ist, was uns zum Bio-Filmbegriff bringt:

Bio Filme sind klebrige Matrizen, die von Bakterien (Exopolysaccharides / EPS) sekretiert werden ; sie sind Austausch- und Schutzmilieu für die Bakterien, die sich in Kolonien sammeln. Sie können eine Dicke von 60 µm bis 1 mm haben und spielen eine wichtige Rolle, die Gegenstand zahlreicher Studien in Medizin, Baustoffverarbeitung, Kläranlagen und Müllplätzen ist.

Bei lebenden Steinen kann man sich auch die Frage des Verstopfungsrisikos stellen, vor allem bei einer Porosität in der Größenordnung von 40 bis 60 µm, die sehr fein und homogen ist. Diese Spannweite der Porosität wurde bisher als die ideale Dimension für ein Bakterien-Substrat millimetrischen-körnigen Typs angesehen, was in den Filteranlagen mit senkrechter Flut benutzt wird.

Würmer und Mikroorganismen spielen eine bedeutende Rolle, um eben diese Verstopfung der lebenden Steine zu vermeiden. Tatsächlich ernähren sich gewisse Würmer vom Bio-Film und zirkulieren bis ins Innere der Steine via einem Netz von Galerien und Rißen.

Dank eines Kontraktionsphänomens versichern sie einen guten Wasser-, Nährstoff- und Sauerstoff-Austausch von den Galerien im Stein zur Peripherie und mit dem Aquariumswasser.

Von großer Bedeutung ist auch ein guter Wasserumlauf im ganzen Aquarium, um Zonen stagnierenden Wassers zu vermeiden, wo der Austausch erschwert ist.

Old tank syndrome:

As time goes by, one day, tanks function not as well:

Some reef keepers change regularly some rocks and replace them by new live rocks or inert porous rocks, which helps to maintain filtration capacities.

Die lebenden Steine sind für ihre Filtrations- und Reinigungs-Fähigkeit bekannt. Aber: haben sie alle dieselben Kapazitäten und die gleiche Bedeutung?

Wir wollten mehr wissen und haben Steine unterschiedlicher Herkunft verglichen; (natürlich gelten die gefundenen Werte nur für die getesteten Steine).

Von Natur aus schon variieren lebende Steine sehr in ihrer Struktur und darin besteht auch die große Schwierigkeit, sie untereinander zu vergleichen; ebenso für einen Laien die richtige Auswahl zu treffen und zu wissen, was er kaufen soll.

Vergleichsmethode

Wir haben einige Steine geopfert und sind wie folgt vorgegangen:

* Volumen-Messen (Stein in einer dünnen Plastiktüte, unter Wasser gesetzt, Messen der Wasserverdrängung)

* Trocknen bei 200°C dann Wägen des trockenen Steines.

* Berechnung des Prozentsatzes der Porosität (willkürlich: Gewicht aufgesogenen Wassers / Gewicht des trockenen Steines). Das vom Stein zurückbehaltene Wasser entspricht demjenigen, welches in den (<100µm) Poren aufgesogen wurde. Das ist es, was uns für das Besetzen mit Bakterien interessiert und was auch die potentielle Reinigungskapazität des Steines vorgibt.

* Spezifisches Gewicht des nassen Steines (Gewicht/Volumen : 1 Liter = in Kg)

* Spezifisches Gewicht des trockenen Steines (Gewicht/Volumen : 1 Liter = in Kg)

* Das Volumen eines Kilos nassen Steins erlaubt den Preisvergleich (tatsächlich verkauft man die Steine pro Kilo): ein sehr dichter Stein zu einem niedrigen Preis kann teuerer sein als ein leichter Stein (auch wenn der Preis pro Kilo 30 % teurer ist).

Anschliesslich wurden die Steine verschnitten, um die Porosität im Inneren zu beobachten.

4 - Tests an 'wilden' natürlichen lebenden Steine verschiedener Herkunft :

Stein mit sehr wenig Porosität. Regelmäßige und zu kleine Poren. Kein Wechsel- und Eindringungs-Möglichkeiten.

Porosität mit groben Struktur: interessant für die Mikro-Fauna.

Zu wenige feine Poren, anaerobe Zonen nur mit grossen Steinen.

Eine gute Porosität in Prozentsatz, aber zu fein und regelmässig. Kein Wechselmöglichkeit zwischen die Oberfläche und das Innere.

Wenig Porosität, geschlossen.

Geringe Porosität, Löcher von Muscheln gemacht. Nur interessant wenn die Löcher voll mit Sand sind. Akklimatisierung ist unbedingt nötig.

Gute Porosität mit guter Austeilung von großen und feinen Poren.

Schöner Stein, aber Austeilung der Poren weniger interessant als mit Stein Nr 6.

Große und feine Poren.

Sehr heterogener Stein, mit Koral Stück (sehr feine Porosität).

Einige peripherische Zonen sind interessant, aber das Innere ist zu kompakt = schwere Austausche.

Sehr poröser Stein.

Sehr interessant, aber selten und zerbrechlich.

(selten: 1 kg mit dieser Struktur unter 250 kg).

Apart big differences in structure, one can see a big variety of densities from 1,05 to 2 kg / litre for rocks from different geographical origins. Values vary as well for rocks from the same 'delivery'.

For 1 kg you buy, you can have 0,5 to 1 litre of rock.

But what's important is the volume of active rock and its filtration capacity. For the quantity of rocks to introduce in your reef aquarium, you should consider rather the volume (filtration capacity) than the weight. ( A good value would be, in volume of rocks, 10 % of the volume of the aquarium)

Some reef keepers buy expensive and sophisticated aquarium accessories, not always useful, but only take into account the price per kilo in their choice of live rocks.

Though, quality and porosity of live rocks, vital heart of the aquarium, will condition the good results in the aquarium over years.

Bedeutung verschiedenartig gestalteter Porosität mit offenen Poren. (Gegen Beispiel: Bimsstein ist sehr leicht, sehr porös / aber mit geschlossen Poren, deshalb völlig ungeeignet als lebender Stein.)

Ein guter lebender Stein ist derjenige, der die Kapazität hat, Leben dank einer idealen Porosität zu beherbergen.

In der Tat erfüllen wenige Steine alle 3 Kriterien:

Leben bringen

Ideale Porosität.

Dekor.

Man sollte also Steine mit unterschiedlichen Formen, (flachen und massiven) und aus unterschiedlichen Ursprüngen zusammenstellen. Man kann sich auch zu einer gewissen Proportion aus alternativen, kolonisierten oder zu kolonisierenden Steinen entscheiden.

Kalkrotalgen / Wichtige Bemerkung:

Viele denken, dass Kalkrotalgen die Qualität eines lebenden Steines aufweisen und manche behalten nur dieses Kriterium. Jedoch kann ein Stein mit Kalkrotalgen bedeckt sein, ohne porös zu sein: er ist schön, aber als Filter nicht geeignet.

Zu bemerken ist, daß diese Algen die Oberfläche verkrusten, was die Poren verstopft und die Austauschvorgänge verhindert. Dann ist nur die untere Seite des Steines aktiv.

Was man von ihnen erwartet:

eine gute Porosität.

Neutralität, Haltbarkeit.

Schutz der natütlichen Milieus.

Einige Beispiele von alternativen Steinen:

Amalgam of coral pieces linked with cement.

Porosity limited to the structure of the granulates, with difficult exchanges.

Rock a bit breakable.

Important and varied porosity.

Net of fissures and cavities unto the heart of the rock.

Very good neutrality and solidity.

Important and varied porosity, oriented in the length.

Surface a bit more closed to grant an anaerobic action in the heart.

Very good neutrality and solidity.

We can see that with a porosity and a quality of structure similar to those of Indonesian live rocks, cultured Aquaroche rocks are, for an equal weight, 18 to 40 % more voluminous (wet / weight)

In the case of a decor built with dry new aquaroche rocks, these rocks are 50 to 80 % more voluminous than the equivalent quantity in weight of Indonesian live rocks (example: 1 kg of Indonesian live rocks = 0,67 litres and 1 kg of aquaroche eco reef plate =1,20 litres).

Colonisation of aquaroche rocks.

Aquaroche and live rocks.

Production of articifial live rocks with aquaroche rocks.