ここでは、溶存酸素とエアレーションについてご説明していきます。
この溶存酸素とは、水槽内の水の中に溶け込んでいる酸素の量のことですね。
酸素を取り入れるアイテムといえば、エアレーション、つまりブクブクを入れる方法が最もポピュラーな方法だといえます。
何気なく酸素を供給するという目的でエアレーションをしている人も多いかもしれませんが、実はブクブクしたからといってそれが直接的に酸素を効率よく取り入れているという単純なものでもないんですね。
溶存酸素について
溶存酸素とは、文字通り水中に溶け込んでいる酸素の量のことです。
酸素を溶け込ませれば上限無く溶存酸素が増えるのかといえば、そんなこともありません。
溶存酸素には上限があり、水温によっても変わってきますが熱帯魚水槽の平均水温である25℃だと、1リットル当たり約8mg～9mgとなり、これを超えると飽和状態といってそれ以上の酸素を供給しても既に溶け込んでいる酸素が抜け出ていきます。
水道水の中にも大量の酸素が入っていて、水換えをしたときなんか気泡があちこちに見られる時がよくありますが、あれも飽和によって溶存酸素が気体となって出てきたものだったりします。
ちなみに、溶存酸素は水温が低くなればなるほど飽和量も増加し、水温が高ければ低下します。
例えば低水温の15℃だと約10mg、高水温の35℃で約7mgほどとなります。
水温が高くなる時期は酸欠に気を付けろというのは、溶存酸素の量そのものが少なくなるからなんですね。
水は常に酸素を取り入れている
実は、水は常に空気中の気体を取り入れて飽和状態になろうとしています。
酸素に限らず他の気体も取り入れますが、どうやって取り入れているのかというと、「水が空気に触れている面」からです。
水槽でいうと大部分は「水面」になりますね。
ですが、自然に溶け込む量では飽和状態になることは、まあ、、、ありえないと言っていいでしょう。
また取り込む条件としては、「気圧」「水温」「水量」等でも大きく変わってきます。
生体が少ない場合はエアレーション不要!?
生体がほとんどいないような水槽ではエアレーションをしなくても大丈夫な場合が多いです。
なぜなら、水面から勝手に酸素を常に取り入れているからです。
「生体が多くても勝手に酸素が入ってくるんだったら、エアレーションしなくてもいいんじゃない!?」
と思うかもしれませんが、水槽の条件によって変わってきます。
例えば、、、以下の画像をご覧ください。
水流の流れが全く無い、そして水深がある程度あるような水槽では、酸素は上方だけが濃くなります。
上記で書いたように、溶存酸素には上限があります。
水面の溶存酸素が濃くなると、次第に酸素を取り入れられなくなってきます。
見えないフタをしたような感じですね。。。
つまり、水槽内の溶存酸素は上の方が濃く、下にいくにつれて薄くなってきます。
もしこのような状態で、生体を多く入れていると酸欠の危険性が出てくるのは想像がつくかと思います。
※特に低層を泳ぐ魚にとっては酸欠の恐れがあります。
また、酸素を必要とするのは熱帯魚だけではなく、光合成をしていない時の水草や、目に見えないバクテリアも含まれます。
特に、ろ過材を大量に入れている水槽では、多くの酸素が必要となります。
溶存酸素が少なくなると、バクテリアが死滅して水が白く濁ったり、水面に油膜として表れたりします。
油膜の原因は、バクテリアの死骸によるものも多く含まれます。
それを防ぐ為にエアレーションを活用します。
極端にいえば、エアレーションで水を循環させれば常に酸素を取り込める状態にすることが出来るのです。
エアストーンのブクブクって、あのブクブクそのものが酸素を取り入れているように思えますが、実はブクブクから直接的に酸素を取り入れている量なんて本当に微々たるものなんですね。
エアレーションの目的とは、水面を波打たせ、水流をつくることにあります。
これによって、上方に溶存酸素のフタを出来るのを防ぎ、常に酸素を取り込める状態にするのです。
そして、上にある大量の溶存酸素を下に送って「循環」させる役割こそエアレーションの目的です。
そうすれば、全体的に酸素が行きわたり、どの層の魚にも効率よく酸素を供給することが可能となるんですね。
溶存酸素を多く取り入れたいという場合は、水面を激しく波打たせるほど、そして流れがあるほど効果は大きくなります。
強力なエアレーションをして、水面を大きく揺らがせると、空気中に触れる面が大きくなるので、酸素を効率よく取り入れることにもなります。
ただし、あまりに強力なエアレーションは色々と問題がありますよね・・・。
水面から水が飛び散るし・・・、熱帯魚も泳ぎにくそうにしているし・・・。
まあ、状況に応じて適当な強さに設定するといいですね。
「エアレーションは見た目がちょっと・・・」と思う人もいるかもしれません。
溶存酸素を増やす一番の方法は、水面を波立たせる、または水流を作ってあげることです。
エアストーンでブクブクをしなくても、この状態を作ることが出来れば問題なく溶存酸素量を増やすことが出来ます。
例えば、フィルターの排水口から勢いよく水が出てくる上部式フィルターだったり、外部式フィルターの長い排水パイプなら、普通にセットするだけでこの状況を作り出すことが出来ますよね。
自分で工夫して水流を作ったり、波立たせたりしてみるのも面白いかもしれません。
水草水槽での注意
水草水槽で二酸化炭素を添加している場合、エアレーションは基本的にNGなんですね。
これは、二酸化炭素には発散しやすいという性質があって、ブクブクすることで、せっかく添加した二酸化炭素が大量に空気中に放出されていきます。
ただし、光合成する植物であっても、普段は動物を同じように酸素を吸って二酸化炭素を出します。
二酸化炭素を意図的に添加している水槽では、エアレーションするのは光合成を行わない夜のみにするといいでしょう。
最後に
「水中に酸素を取り込ませる為にエアレーションをする」といっても、実はかなり奥が深かったりします。
溶存酸素とエアレーションの関係を理解すれば、より効率よく酸素を供給できるはずです。
また、溶存酸素の量については、それを計測するものがありますので「今の自分の水槽はいったいどのくらいの酸素量なのか？」を知るために、計測してみるのも面白いですよ。
