ReefCentral.ru для iOS
Нано-пузырьки в рифовом аквариуме
03.08.2016
Разделы: Разное
Автор: Майкл Палетта

Как поет Дон Хо: «Мелкие пузырьки в вине, подарите счастье мне». Однако, этот припев, судя по всему, не соответствует настроению риферов, если судить по оживленным дискуссиям и искрам, посыпавшимся от обсуждения «метода».

В зависимости от того, кого спрашивать, добавление в аквариум нано-пузырьков будет самым лучшим из всех возможных вариантов и существенным прогрессом в методологии содержания кораллов или просто очередным признаком приближающегося Апокалипсиса. Изучив практически все, от биофильтров до Aqua Ecolizer, который представляет собой магнит, через который проходит аквариумная вода с целью очищения, а также бесчисленные добавки и растворы, от которых больше вреда, чем пользы, мне кажется, что использование метода находится где-то посередине между этими направлениями аквариумистики.

Так что же именно означает добавление нано-пузырьков? И что они должны делать? И самое главное: какими доказательствами их пользы мы располагаем, чтобы задумываться об их использовании? ‘Нано-пузырьки’ – это не те пузырьки, которые мы обычно видим в наших аквариумах – они невероятно маленькие, всего 1-50 микронов в диаметре. Благодаря своему миниатюрному размеру, не все такие пузырьки поднимаются к поверхности, как обычные пузырьки, они, наоборот, остаются в толще воды до растворения.

Из-за маленького размера и минимальной плавучести, их сложнее рассмотреть, чем нормальные пузырьки: как правило, их легче увидеть ночью или при солнечном свете, когда свет отражается от пузырьков. Поскольку они плавают в толще аквариумной воды в течение продолжительного времени, теоретически они заставляют весь аквариум работать как гигантский скиммер.

Белки и прочие вредные соединения прикрепляются к пузырькам и со временем начинают подниматься к поверхности, откуда они окончательно удаляются. Минимальная плавучесть и отрицательный заряд помогают нано-пузырькам прилипать к частицам детрита. Теоретически, потребуется 1000 нано-пузырьков с восходящей выталкивающей силой в .001 Ньютона, прикрепившихся к частице детрита, чтобы частица оказалась более плавучей, чем вода.

IMG_3904.jpg
Красивый аквариум Бена Вандернорта, в том числе несколько фрагов 

Поскольку использование метода нано-пузырьков предполагает их добавление в течение нескольких часов, теоретически, пузырьки должны добраться до удаленных уголков и трещин, камней и даже песчаного слоя, где оседает детрит, соответственно, помогая уменьшить количество детрита. Эти пузырьки могут также способствовать укреплению здоровья кораллов, провоцируя их выделать больше слизи, которая помогает удалять отходы и патогены более эффективно, чем в случае с недостаточной выработкой слизи.

Применение нано-пузырьков в рифовом аквариуме больше похоже на механизм транспортировки питательных веществ, который выводит детрит и иные вредные элементы из аквариума в экспортный отдел; самп? Слизь кораллов состоит из избыточных полисахаридов; исследование, проведенное на острове Цапли (Херон) в Австралии, демонстрирует, как сброс слизи и ее свободное перемещение являются частью экспорта питательных веществ и цикла типичного кораллового рифа без осадка к здоровью организмов. Таким образом, сброс слизи, ее перемещение и экспорт из системы способствует созданию системы с меньшим содержанием питательных веществ посредством эффективного удаления избыточных питательных веществ и/или детрита или частиц пищи из системы.
(http://www.nature.com/nature/journal/v428/n6978/fig_tab/nature02344_F3.html)

IMG_4160.jpg
Прототип нано-барботера (барботажного устройства) 

Джулиан Хечаваррия и Круз Ариас (из Elegant Corals, LLC) и Туллио Деллаквила более десяти лет экспериментировали с этой гипотезой, так что речь не идет о чем-то совершенно новом, хотя применение, безусловно, инновационное. Однако, из всего, что я читал и видел, существует не так много научных исследований, подтверждающих пользу использования нано-пузырьков в рифовых аквариумах. И все же я думаю, что если бы мы ждали экспертных оценок исследований, подтверждающих правильность использования метода, мы бы до сих пор использовали биофильтры.

Соответственно, возникает вопрос, откуда появился этот метод и почему некоторые риферы решили им воспользоваться. Как я понимаю, использование нано-пузырьков было впервые применено и зарегистрировано в Японии, когда нано-пузырьки были использованы в заливе Кусуура в 2003-2007 годах для восстановления залива и стали причиной более активного роста рыб. По результатам эксперимента были выдвинуты гипотезы о пользе нано-пузырьков, которые, собственно, способствовали росту научного интереса к этому вопросу. [Ed. Примечание: польза может быть связана просто с увеличением содержания растворенного кислорода].

FB_IMG_1467253436742-2.jpg
Еще одна здоровая акропора из коллекции Джулиана демонстрирует хорошо расправленные полипы и активный рост. Фото: Джулиан Х 

Для аквариумистики, использование распылителя из липы рядом с возвратным насосом было случайно открыто, когда Круз оставил распылитель работающим в камере возврата сампа в начале 2000 года перед отъездом в отпуск на несколько недель. Вернувшись, он отметил значительный рост кораллов и заметное изменение прозрачности воды после того, как он отключил воздушный насос. Он думал, что вернется к мертвому аквариуму.

В дополнение к вышеперечисленным преимуществам, согласно сторонникам использования метода, нано-пузырьки способны не только выполнять очевидную задачу и способствовать насыщению системы кислородом, но также уничтожать водоросли и цианобактерии посредством вывода детрита, уменьшать заболеваемость кораллов посредством усиления выработки слизи, а также улучшать общее качество воды, стабилизируя параметры. Увеличение содержания кислорода может также способствовать улучшению состояния здоровья рыб, что проявляется в более активном движении, поедании водорослей и яркости окраски.

IMG_3635.jpg
Нано-барботажное устройство в работе в аквариуме для фрагов (карантинном) автора 

Применение пузырьков может также способствовать улучшению здоровья кораллов посредством поддержания более стабильного уровня pH и более прозрачной воды, что помогает большему количеству света проникать в аквариум; кроме того, совершенно очевидна польза от концентрации растворенного кислорода. Оппоненты данной методологии настаивают, что влияние будет несущественным для здорового аквариума, а увеличение количества пузырьков может раздражать кораллы и рыб, повышая риск заболеваний, вызывать солевую коррозию, добавляя еще одну бесполезную и дорогостоящую технологию в систему.

После чтения нескольких постов и обсуждений на эту тему и общения со сторонниками и оппонентами, я решил попробовать метод и посмотреть, какие изменения (если они вообще будут) произойдут в моем аквариуме. Честно говоря, я не ждал каких-либо серьезных изменений, потому что на данном этапе большинство из нас достаточно успешны со своими системами, поэтому в лучшем случае я ждал лишь постепенных улучшений в моих аквариумах.

Кроме того, я подумал, что такой опыт стал бы полезным, потому что я, также как и многие, не имел ни малейшего представления об уровне растворенного кислорода в моих аквариумах. Кроме того, я был уверен, что этот показатель падает при отключении освещения, потому что в моих системах обитает большое количество фотосинтетических кораллов, так что, при отсутствии света содержание кислорода должно падать, а содержание CO2 должно увеличиваться. Более того, в моем аквариуме имеется множество укрытий и расщелин, бескислородных и анаэробных участков, данный метод помог бы доставить кислород к этим «мертвым зонам».

IMG_3654.jpg
Оригинальный самодельный нано-барботер автора. Не пытайтесь повторить у себя дома. 

Поэтому, я начал с самодельного «нано-барботера», состоявшего из распылителя под помпой с прикрепленной воронкой, чтобы втягивать весь полученный воздух и достаточное количество воды для распределения пузырьков. В течение первой недели я включал его на два часа в ночное время. Поскольку я работаю в сфере медицины, первое, что я хотел бы увидеть, что это устройство не приносит никакого вреда.

В этот период кораллы, через которые проходили пузырьки, действительно вырабатывали больше слизи, но никаких других необычных изменений я не заметил. Решив, что небольшое количество пузырьков не причиняло вреда, я решил увеличить продолжительность работы устройства по ночам до 8 часов. Я решил включать устройство по ночам, потому что пузырьки в аквариуме – не самое приятное зрелище; кроме того, общее мнение состоит в том, что использование нано-пузырьков в ночное время – оптимальный вариант поддерживать стабильность аквариума.

Применив новую схему, когда включился свет, а прибор был выключен, после первой ночи было заметно большее количество слизи, выбрасываемой кораллами. Меня это не тревожило, потому что такой результат был ожидаем. К сожалению, по прошествии нескольких ночей стало очевидно, что что-то было не так, потому что пара кораллов, или, скорее, части кораллов, которые оказались на пути пузырьков, обесцветились и погибли.

IMG_4518.jpg
Нано-барботер в сампе, который автор использует сейчас 

Я быстро определил, что в своем рвении создать нано-барботер, я не принял во внимание способ сборки устройства, мое хитроумное изобретение выдавало пузырьки значительно большего размера, чем размер необходимых нано-пузырьков, в результате, эти крупные пузырьки действительно раздражали кораллы до такой степени, что кораллы пострадали.

Поэтому я продолжил собирать информацию и изменил способ подачи нано-пузырьков. В этот раз воздушный насос, прикрепленный к липовому распылителю, был помещен в самп, где возвратный насос закачивал воду из сампа.

Расположив распылитель таким образом, крупные пузырьки направлялись к поверхности и лопались, не причиняя никакого вреда, тогда как мелкие, микро-нано пузырьки втягивались в возвратный насос, где благодаря кавитации и напору возвратной трубки они разбивались на пузырьки необходимого нано-размера. Система включалась при отключении освещения и выключалась за час до включения света. Такой нано-барботер работает уже почти 4 месяца; результаты оказались весьма интересные и отчасти неожиданные.

Так же как и с первой системой, основная задача была не причинить вреда, и к счастью, эта задача была выполнена. При этом не было замечено обесцвечивания кораллов или пучеглазия и заболеваний плавательного пузыря у рыб. Как я и предполагал, улучшения в системе были постепенными. В течение первой недели, или около того, по утрам на кораллах было больше слизи, но со временем ее становилось меньше.

Необходимо отметить, что в процессе использования системы необходимо создать хорошее течение в аквариуме, особенно, когда включается освещение, чтобы удалить слизь с кораллов. Если поток воды недостаточно сильный, существует вероятность, что эта избыточная слизь испортит не только кораллы, ее выделяющие, но и соседние кораллы.

Попутно замечу, что существует еще один любопытный аспект и возможность для использования нано-пузырьков – они могут снижать риск инфицирования кораллов бактериями Vibrio corallilyticus, которые известны как одни из самых сильных патогенов, приводящих к обесцвечиванию кораллов и RTN. В своей работе, опубликованной в 2013 году, Денис Брехм обнаружила, что кораллы, находящиеся в состоянии стресса, выделяли со своей слизью вещество под названием DMSP – именно это вещество являлось сигналом для атаки вышеуказанных бактерий.

Поэтому, если кораллы сбрасывают больше слизи, теоретически, это может способствовать сбросу этого вещества, а значит, способствовать защите от инфицирования этим патогенным организмом. Еще раз отмечу, это всего лишь гипотеза, но она открывает новое поле для исследований. Кроме того, поскольку RTN, судя по всему, чаще встречается в наших аквариумах в течение жарких летних месяцев, было бы интересно знать, имеет ли место RTN вообще или в меньшей степени в системах, где используются нано-пузырьки.

Должен отметить, что нижеприведенные результаты касаются моего стабильного 300-галлонного (1137-литрового) sps аквариума, в котором я не менял ничего, кроме применения нано-пузырьков в данный период времени. И хотя поначалу в параметрах воды наблюдались небольшие изменения, со временем эти изменения стали более заметными. Со временем показатель pH постепенно повысился, возможно, это связано со стабилизацией щелочности.

FB_IMG_1467253441246-1.jpg
Крепкий здоровый экземпляр акропоры из системы Джулиана. Фото: Джулиан Х. 

До добавления нано-пузырьков уровень pH по ночам снижался до 7.92-7.95, тогда как сейчас он опускается только до 8.1 - разница с дневным показателем получается заметно меньше. Несомненно, это связано с тем, что пузырьки по ночам удаляют CO2 посредством растворения положительного осмотического газа с более высоким содержанием O2 в воздухе в толще воды, что затормаживает падение pH, характерное для моей системы, загруженной фотосинтетическими обитателями.

Теоретически, более стабильный уровень pH может способствовать более активному росту, потому что поддержание pH выше 8.0, предположительно, увеличивает скорость кальцификации. В этой связи я заметил два коралла, которые демонстрировали признаки незначительного роста в течение шести месяцев до применения метода нано-пузырьков, они начинали давать почки и ростки. Однако, я наблюдал за другими кораллами в моем аквариуме, с которыми не происходило никаких изменений в течение длительного времени, а затем внезапно, без каких-либо объяснимых причин, они начинали активно расти, поэтому я не стану выдвигать причины и следствия в этот раз.

Точно также, мой друг Бен Вандерноорт рассказал, что когда он начал использовать эту технологию и методологию, его фраги, а фрагует кораллы он с завидной регулярностью, начали покрываться коркой спустя 2 недели, тогда как ранее этот процесс занимал не менее месяца. У Бена красивый, очень ухоженный аквариум, поэтому, вполне может быть, что речь идет о результате регулярного ухода – еще один аспект, который можно проверить в будущем. Бен считает, что можно еще больше стабилизировать pH, если воздух для нано-пузырьков забирается снаружи, как представлено на рисунке, как он, собственно, и делает. Как уже было сказано, он полагает, что более стабильный показатель pH, который он наблюдает в своей системе, может быть причиной ускоренной инкрустации фрагов.

Похожим образом окислительно-восстановительный потенциал в моем аквариуме повысился на 20 пунктов с началом применения нано-пузырьков. Это отчасти напоминает кислородный реактор, где использовался озон, применявшийся в аквариуме ранее. Окислительно-восстановительный потенциал, за неимением более подходящего термина, представляет собой разумную меру «чистоты» аквариума. Более высокий показатель, по сути, означает, что вода немного чище вследствие использования нано-пузырьков.

IMG_4703.jpg
Внешний источник воздуха для аквариума Бена 

Возможно, этот феномен является причиной, почему некоторые аквариумисты , использующие данную технологию, отмечают, что по утрам их аквариумы пахнут «чистым океаном» - этот запах намного приятнее сернистого запаха, типичного для некоторых систем при включении освещения. Некоторые также отмечают, что вода кажется прозрачнее, как в случае, когда они добавляют новый уголь или запускают озон, следуя вековой практике очищения от частиц в толще воды, что напоминает метод, применяющийся для сточной воды, водоочистных сооружений по всему миру.

Другими словами, когда в моей системе проводится подмена воды, складывается впечатление, что удаляется меньше детрита, тогда как скиммер удаляет примерно на 20-25% больше скиммата еженедельно. Все вышеперечисленные моменты могут быть результатом того, что детрит прикрепляется к нано-пузырькам и активнее выводится скиммером. Но, повторюсь, вполне возможно, просто аквариум находится в отличном состоянии и на пике расцвета. Но в этом случае получается слишком много совпадений.

Все это, конечно, хорошо, но на самом деле, здесь нет ничего сверхъестественного. Если говорить о кораллах и рыбах, все они кажутся такими же здоровыми, яркими и энергичными, как и раньше; но мне очень сложно утверждать, что темп роста резко изменился, потому что, по большей части, мне казалось, что кораллы и раньше росли очень даже хорошо.

Рыбы питаются с таким же аппетитом, как раньше, и сохранили свою окраску. Однако, имело место одно существенное изменение. Перед использованием нано-пузырьков переднее стекло аквариума необходимо было очищать раз в 2-3 дня. Сейчас, спустя 3 месяца использования нано-пузырьков, стекло можно очищать один раз в неделю.

Казалось бы, это не так важно, но также как и большинство аквариумистов, я ненавижу чистить стекло, потому что обязательно задеваю кораллы, или сшибаю что-нибудь, или если я ничего не сбиваю, что-то обязательно падает на что-нибудь еще и я пропускаю этот момент, поэтому для меня этот аспект стал весьма удачным и неожиданным преимуществом. И поскольку единственными дорогостоящими компонентами устройства были помпа, которая у меня уже была, и распылитель, то метод себя вполне оправдывает, и я продолжу его применение и зафиксирую его положительное воздействие в долгосрочной перспективе, а также возможные проблемы, связанные с использованием метода.

palmata-bubbles-1.jpg

 Как я уже отметил, когда я добавил нано-пузырьки в свой аквариум, я не ожидал ничего, кроме постепенных улучшений, и это в лучшем случае. По большей части, я наблюдал постепенные улучшения в плане повышения стабильности pH, усиления роста кораллов, очищения воды вкупе с незначительными расходами на новое устройство и обслуживание. Надеюсь, что за то время, что я занимаюсь аквариумистикой, я практически довел до совершенства свою собственную методологию, поэтому никакие новшества не смогут привести к каким-либо драматическим последствиям.

Однако, я думаю, что владельцам новых аквариумов, или аквариумов с какими-либо проблемами или в состоянии, далеком от идеала владельца, стоит попробовать нано-пузырьки. А те, у кого завалялся лишний воздушный насос и липовый распылитель, смогут оценить постепенные улучшения системы без больших расходов. Тем не менее, до сих пор остаются вопросы, ответы на которые только предстоит найти: какая продолжительность работы является оптимальной и в какое время дня; сколько времени должно пройти, чтобы стали заметны результаты; какого результата ожидать в долгосрочной перспективе и существует ли некая совершенная методология?

Так же как со многими другими вещами, которые мы пробуем использовать, мы учимся и доводим до совершенства свои системы лишь методом проб и ошибок, поэтому я надеюсь, что те из вас, кто попробует этот метод, зафиксируют результаты, как положительные, так и отрицательные. Надеюсь, это лишь очередной шаг к успеху, к которому мы все так стремимся.

В заключение хотел бы отметить, что я не заставляю вас что-то применять или, наоборот, не применять. Я просто рассказываю о том, что видел своими глазами и слышал от других аквариумистов. Надеюсь, данная статья станет основой для активного обсуждения и продолжающихся экспериментов, благодаря которым мы достигли современного уровня. 


Первоисточник: reefbuilders.com           
Переведено специально для ReefCentral.ru            
Если вы увидели этот материал на другом сайте - значит, он был украден.            
Просим сообщать о замеченных фактах на info@reefcentral.ru    
Количество показов статьи: 3645