הגיבורים השקטים: התפקיד המכריע של חיידקי החנקן

בַּקטֶרִיָה (חיידקים בעברית) הם האורגניזמים המיקרוסקופיים המרכיבים את הפילטר הביולוגי. אנחנו לא יכולים לראות אותם, לא יכולים לספור אותם אך תפקידם במערכת הוא כה חשוב עד שכל ההצלחה שלנו עם המערכת הביולוגית תלויה בהם

 

הבנת חיידקי חנקן: שחקני מפתח במחזור הביולוגי

שני הדברים שיש לדאוג בכל הנוגע לחיידקי חנקן זה: איך לייצר כאלו ואיך לשמור עליהם חיים. אמנם נראה כי חיידקים אלו נמצאים בכל מאגר מים, כולל במערכת חדשה שזה עתה הקמנו.

אך במערכת חדשה לא יהיו מספיק חיידקים לעבד את הפסולת המיוצרת על ידי הדגים; לבקש מהם לעשות זאת תהיה כמו לבקש ממפעל לטיפול בשפכים במושב קטן לקבל פתאום את כל הביוב שמייצרת העיר ירושלים

 

נעים להכיר: קהילת חיידקי החנקן

המדענים טוענים כי "ניטרוזומונאס" (המכונה לעתים "ניטרוזומות") הם החיידקים האחראים על פירוק האמוניה במערכת הביולוגית במים וחיידקי "ניטרובקטר" הם האחראים על חמצון הניטריט במים. 

בשנים האחרונות מחקרים שפורסמו העלו כי חיידקים נוספים, ובראשם מין המכונה ניטרוספירה, עשויים למעשה לטפל בחלק גדול מהניטריפיקציה. השורה התחתונה היא: יש הרבה מינים של חיידקים שניזונים מתרכובות חנקן, סביר להניח שיש חיידקים רבים האחראים על מחזור החנקן בכל מקום נתון בכל זמן נתון

 

הגדלת אוכלוסיות חיידקי החנקן

על מנת להימנע מבעיות גדולות, עלינו לבצע מספר פעולות, ראשית יש להגדיל את כמות חיידקי החנקן במים, וזאת ניתן לעשות על ידי אספקת מקור האנרגיה המועדף עליהם, אמוניה

 

הדינמיקה של חיידקי החנקן

כאשר חיידקי החנקן ( הניטרוזומונאס ) מקבלים אמוניה הם מחמצנים אותו (הופכים את האמוניה לניטריט), ואז קורים שני דברים: דבר ראשון הם מתחילים להתרבות, ודבר שני הם מייצרים מהאמוניה ניטריט. הניטריט מספק מקור אנרגיה לקבוצת המפתח השנייה של החיידקים 'ניטרובקטר' מחמצני הניטריט, שגם מתחילה להתרבות עקב כך

 

 

 

מערכת ביולוגית מחזורית

כאשר שתי מושבות החיידקים (הניטרוזומונאס והניטרובקטר) גדולות מספיק בכדי לטפל בכל הפסולת המיוצרת במים, היא נחשבת "מחזורית", כלומר המערכת הביולוגית הוקמה

הזמן הנדרש לתהליך הביולוגי להתרחש משתנה במידה ניכרת, להקים מערכת ביולוגית "מחזורית" לוקח בין 21 יום לשישה שבועות זאת בשל העובדה שחיידקי החנקן גדלים בצורה איטית מאוד בהשוואה לחיידקים רבים אחרים. למשל, אם חיידקים אחרים מכפילים את מספרם כל 20 דקות, לחיידקי החנקן הצומחים במהירות לוקח שמונה שעות לעשות את אותו הדבר

 

מיטוב תנאים לחיידקי חנקן

ישנם משתנים רבים המשפיעים על חיידקי החנקן כגון: טמפרטורת המים, רמות החמצן, נוכחותם של גורמי לחץ כמו מתכות כבדות או מזהמים, וכמות המזון הזמינה עבורם

טמפרטורת המים: לכל סוג של חיידקים יש גם טווח טמפרטורות שבתוכו הוא צומח בצורה הטובה ביותר. אם הטמפרטורה חורגת מהטווח הזה, צמיחת החיידקים מאטה

דוגמה לכך הן בריכות נוי לגינה : במזג אוויר קר, רוב חיידקי החנקן מתים במהלך החורף, ולכן יש להקים מחדש את הפילטר הביולוגי בכל אביב מחדש

רמות החמצן: כמו כן, ירידה בכמות החמצן במים - שיכולה להתרחש אם המים מתחממים מדי או בזמן הפסקת חשמל - עלולה להשמיד חלק מהחיידקים

 

שמירה על איזון במערכת הביולוגית

הצטברות של פסולת בתוך פילטר לבריכת דגים עלולה לגרום לבעיות מכיוון שפילטר עמוס בלכלוך מאט את קצב העברת המים כלומר פחות אמוניה = פחות מזון לחיידקים, וכתוצאה מכך ירידה בכמות החיידקים הטובים במערכת

חומציות: ככל שרמת החומציות במים תרד רמת הסטרס על הדגים תעלה, אלא שדבר זה מלחיץ לא רק את הדגים אלא גם את החיידקים. ברמה של חומציות 6 התרבות החיידקים תיעצר, ומתחת לחומציות 5.5 לא יישארו חיידקי חנקן חיים במערכת הביולוגית

בנוסף באופן אירוני, חיידקי חנקן רגישים לאמוניה למרות שהם דורשים אמוניה על מנת לגדול ולהתרבות, עם זאת לכמות גדולה של אמוניה במים תהיה השפעה הפוכה

 

סיכום
לסיכומו של עניין חיידקי החנקן לא מבקשים מאיתנו הרבה דברים - רק מקום מגורים, אוכל לאכול וסביבה יציבה. אבל חשבו מה הם נותנים לנו בתמורה: מערכת ביולוגית מחזורית שדואגת לדגי הנוי שלנו למים איכותיים ובריאים לחיות בהם