Phosphor (P)

Phosphor liegt in vielen organischen und anorganischen Formen vor und wird von den Pflanzen als Phosphat (PO₄^3-), genauer gesagt als Dihydrogenphosphat-Ion (H₂PO₄^-) und Hydrogenphosphat-Ion (HPO₄^2-) aufgenommen. Für alle Lebewesen spielt Phosphor eine entscheidende Rolle - etwa im Energiehaushalt der Zelle (Energieüberträger Adenosintriphosphat, ATP) und bei der Regulierung von biologischen Prozessen in der Zelle durch Phosphorylierung von Proteinen, ebenso ist es Bestandteil der Nukleinsäuren (DNA, RNA) und der Zellmembran (Phospholipide).

Im Aquarium wird Phosphat durch Abbau von organischen Stoffen aus Fischausscheidungen, Futter- und Pflanzenresten freigesetzt. Diese Phosphatquellen reichen in Aquarien mit starkem Pflanzenwuchs, geringem Fischbesatz und sparsamer Fütterung aber oft nicht aus, Phosphat muss dann in anorganischer Form (Salze wie Monokaliumphosphat, KH₂PO₄) hinzugedüngt werden.

Phosphat spielt in vielen natürlichen Land- und Wasser-Lebensräumen eine Schlüsselrolle, da es im Verhältnis zu anderen Makronährstoffen meistens im Minimum ist und seine verfügbare Menge daher entscheidend für die Höhe der Biomasse-Produktion ist. Besonders in Böden mit hohen pH-Werten liegt es zudem in schwer löslichen Verbindungen wie Calciumphosphat vor. Unterwasserpflanzen haben Anpassungen entwickelt, um genügend vom knappen Phosphat aufnehmen zu können. Zum Beispiel ist die Cuticula, eine äußere Schutzschicht auf den Zellwänden, die bei Landpflanzen den Wasserverlust vermindert, bei vielen Unterwasserpflanzen nicht oder kaum ausgebildet. Das ermöglicht ihnen, effizient Phosphat und andere Nährstoffe direkt über das Blattwerk aus dem Wasser aufzunehmen.

Bei Aquarianern ist Phosphat wohl der umstrittenste Nährstoff und hat zu viel Verwirrung und Ängsten geführt. Untersuchungen an natürlichen Gewässern haben den Phosphat-Eintrag durch landwirtschaftliche Dünger und phosphathaltige Waschmittel als Hauptursache für die Eutrophierung (Nährstoff-Anreicherung, Überdüngung) von Gewässern ausgemacht. Diese führt unter anderem zu Algenblüten und Rückgang der höheren Wasserpflanzen (Makrophyten) infolge von Überwucherung und Nährstoffkonkurrenz durch Algen. Daraus haben Aquarianer den Schluss gezogen, dass man durch Phosphat-Limitierung den Algenwuchs im Aquarium reduzieren könne. Das ist aber nicht der Fall.

Bei Schlussfolgerungen aus den Gewässerstudien muss einiges beachtet werden:

• Das Hauptaugenmerk wurde auf die Algen, weniger auf die "höheren Wasserpflanzen" (Makrophyten) gelegt. Diese sind in vielen Seen schon von Natur aus z.B. aufgrund großer Wassertiefe, wenig Licht oder starken Wellengangs nur in geringer Menge vorhanden, während Algen allgegenwärtig sind und in solchen Gewässern zuallererst von der Phosphatzufuhr profitieren.
• In erster Linie wurden Seen in nördlichen Breiten untersucht, in denen die Makrophyten in der kalten Jahreszeit großenteils absterben, als Samen, Winterknospen oder Rhizome überdauern und erst im Laufe des Frühjahrs und Frühsommers wieder austreiben, so dass die Algen einen Entwicklungsvorsprung haben.
• In einigen Studien wurden bei der Bestimmung des Phosphatgehalts im Wasser die Plankton-Algen mit einbezogen, nicht aber die höheren Wasserpflanzen und das in ihnen gebundene Phosphat. Auf diese Weise wurden geringere Phosphatkonzentrationen in Gewässern gemessen, die von Makrophyten dominiert sind. Daraus wurde irrtümlich gefolgert, dass die Makrophyten geringere Phosphat- bzw. Nährstoffgehalte bevorzugen. Dies ließ sich nicht mehr halten, als die in den höheren Wasserpflanzen gebundene Phosphatmenge mit berücksichtigt wurde.
• In phosphatlimitierten Gewässern führte Phosphateinbringung zu stärkerem Algen- und Pflanzenwuchs, nicht aber in nitratlimitierten Gewässern.
• Neuere Studien an flachen Gewässern in Florida zeigen, dass bei einem großen Deckungsgrad von Makrophyten (30-50% der Gesamtfläche) Phosphat-Zugabe nur zu einer Ausbreitung der Makrophyten, aber nicht der Algen führt. Wenn Makrophyten aber einen kleineren Teil der Gesamtfläche bedeckten, wurde bei Phosphat-Einbringung der Algenwuchs gefördert.

Diese subtropischen, flachen Gewässer ohne winterliche Wachstumspause sind eher mit unseren Aquarien vergleichbar als viele Seen in nördlichen Breitengraden, die sonst überwiegend in den Studien untersucht wurden.

Auf Aquarien übertragen: in Fischbecken, in denen eine oder zwei Pflanzen stehen, führen hohe Phosphat- und Nitratwerte schnell zu Algenplagen. Wenn man aber ein Becken mit so viel Pflanzen wie möglich startet, ist die Angst vor dem Phosphat nicht begründet.

Phosphat-limitierte Düngung kann jedoch eine Methode sein, um den Wuchs der Aquarienpflanzen einzudämmen. Darauf wird an anderer Stelle noch genauer eingegangen.

Folgende Aqua Rebell Dünger führen Phosphor zu