Die Natur ist dem Menschen in vielerlei Hinsicht weit voraus. Sie hat z.B. ein fast perfektes Recycling-System entwickelt, welches für das Leben und Überleben hier auf der Erde von entscheidender Bedeutung ist. Sämtliche Organismen, ob pflanzlicher oder tierischer Natur, müssen Stoffe aufnehmem zur Energiegewinnung und zum Körperaufbau. Die Stoffe werden dazu umgewandelt, und das Verbrauchte und Unverwertbare wird wieder abgegeben. Dieses nehmen dann andere Organismen auf usw. Die Organismen haben sich jeweils auf bestimmte Stoffe spezialisiert, einige bauen aus vorwiegend anorganischen Stoffen komplizierte organische Moleküle auf (Produzenten --> Pflanzen), welche andere entweder direkt (Konsumenten --> Pflanzenfresser) oder indirekt (Konsumenten --> Fleischfresser) als Grundlage für den Bau ihrer eigenen organischen Moleküle und als Energiequelle benutzen. Wieder andere zerlegen diese organischen Moleküle wieder in ihre anorganischen Bausteine und gewinnen daraus ihre Energie (Destruenten --> Bakterien). So entsteht schließlich ein kompletter Kreislauf, dessen 'Motor' das Sonnenlicht ist (Photosynthese).

Das Gleichgewicht dieses Kreislaufes ist aber nur dann gewährleistet, wenn der Stoffumsatz der Produzenten, Konsumenten und Destruenten gleich groß ist, d.h. alles weiterverarbeitet wird. Ansonsten würden sich einzelne Stoffe anreichern. Zur Veranschaulichung habe ich das Dreieck eingezeichnet. Ruht dieses Dreieck auf einer Spitze, die sich genau unter dem Schwerpunkt befindet, so bleibt es nur dann in der Waagerechten, wenn die drei Gewichte auf den Spitzen gleich groß sind. Diese Gewichte sollen den Stoffumsatz symbolisieren, welcher gebunden ist an die Biomasse, also Anzahl und Größe der Individuen, der Produzenten, Konsumenten und Destruenten. Vergrößert sich eines dieser Gewichte auf den Dreiecks-Spitzen, wodurch zwangsläufig auch das Verhältnis der Biomassen verändert wird, so kommt es nur dann nicht zum Absturz des Dreiecks, wenn der Schwerpunkt verschoben wird (neues Gleichgewicht).

Diese Schwerpunktsverlagerung ist der Regelmechanismus der Natur:

Wenn z.B. die Konsumenten sich heftig vermehren (vergrößerte Biomasse), so vergrößert sich auch ihr Stoffumsatz (fressen mehr). Da aber die Produzenten nicht gleichzeitig auch mehr organische Stoffe produzieren, ist der Vorrat irgendwann aufgebraucht und ein Teil der Konsumenten verhungert. Durch den nun größeren Vorrat an Nährstoffen für die Destruenten, bestehend aus der vermehrten Ausscheidung der Konsumenten und schließlich der Verwertung der toten Konsumenten selber, führt das nun dazu, daß sich die Gewichte auf den Dreiecks-Spitzen wieder neu verteilen. Das Gewicht der Konsumenten sinkt, das Gewicht der Destruenten steigt. Also muß sich auch der Schwerpunkt wieder verschieben. Irgendwann ist auch hier wieder der Nahrungsvorrat für die Destruenten erschöpft und das Spiel wiederholt sich hier. Die Destruenten sterben aus Nahrungsmangel, haben aber bis dahin dafür gesorgt, daß für die Produzenten genug Ausgangsmaterial vorhanden ist, um sich ihrerseits zu vermehren. Also findet eine erneute Schwerpunktsverlagerung statt.

Und so wandert der Schwerpunkt immer im Kreis um den Mittelpunk des Dreiecks herum. Das Gesamtsystem schwankt zwar ständig (Populationsschwankungen), aber es bleibt als Gesamtheit stabil. Nur wenn die Gewichtsveränderung einer Dreiecks-Spitze so groß wird, daß es durch die Schwerpunktsverlagerung nicht mehr ausgeglichen werden kann (Kante des Dreiecks), kippt das Gesamtsystem.

Betrachtet man nun lediglich den 'Naturausschnitt Gewässer', so ist dieser begrenzte Kreislauf zwar grundsätzlich genauso aufgebaut wie der globale Kreislauf, aber als zusätzlichen Regelmechanismus findet man hier noch Ein- und Austräge aus der Umgebung (Atmosphäre, Zu- und Abfluß), also eine Wechselwirkung mit dem globalen Kreislauf.

Und wie sieht das ganze im Aquarium aus?

Wie wir oben gesehen haben, reguliert sich so ein System selbst und bleibt somit in einen zykisch schwankenden Gleichgewicht. Unser Aquarium würde sich ohne unsere Eingriffe auch irgendwann auf ein Gleichgewicht einpendeln. Ich sehe jetzt schon die Altwasser-Aquarianer triumphieren, die meinen, daß sich im Aquarium nur dann ein Gleichgewicht einstellt, wenn man möglichst nicht eingreift (siehe 'Die Argumente der Wasserwechsel-Gegner').

Aber dieses Gleichgewicht würde uns nicht gefallen!

Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse stehen ja auch nur begrenzte Ressourcen zur Verfügung. Da Fische doch recht viele Ressourcen verbrauchen (Futter, Sauerstoff), wäre der Vorrat sehr schnell erschöpft und die Fische verhungert. Aber da wir das ja nicht wollen, schließlich haben wir das Aquarium ja wegen der Fische, geben wir Futter ins Aquarium. Und damit haben wir unseren ersten Eingriff in das Gleichgewicht vorgenommen und ein neues Gleichgewicht geschaffen.

Aber wer 'A' sagt, der muß auch 'B' sagen!

Um jetzt nicht durch das ständige Einwerfen von Futter das Gleichgewicht so weit zu verschieben, daß der Schwerpunkt bis an die Kante des Dreiecks verschoben werden müßte, was unweigerlich zum Absturz führen würde, müssen wir nun auch die anderen Gewichte auf den Dreiecks-Spitzen dem hohen Gewicht der Konsumenten (Fische) anpassen.

Als erstes müssen wir uns also um die Destruenten (Filterbakterien) kümmern. Ihre Anzahl muß erhöht werden, damit sie die Ausscheidungen der Fische auch vollständig verarbeiten können, denn anderenfalls würden sich die Fische an ihrem eigenen Dreck vergiften. Dies wäre aber wiederum ein Regelmechanismus, der zu einem neuen Gleichgewicht führt, welches uns aber ganz und gar nicht gefällt. Also sorgen wir für ausreichend Siedlungsraum. Ein Filter muß also her. Eine Filterreinigung ist für die Aufrechterhaltung unseres künstlichen Gleichgewichtes eher kontraproduktiv, da dabei jedesmal die Biomasse (Gewicht auf der Dreiecks-Spitze) verringert wird. Allerdings ist eine Filterreinigung manchmal nötig, und zwar umso häufiger, je kleiner der Bakterien-Siedlungsraum ist.

Schaffen die Filterbakterien es nun aber, alle Stoffe zu mineralisieren, so steigt nun die Konzentration der Mineralstoffe (anorganische Stoffe) an. Und nun taucht ein weiteres Problem auf. Der begrenzte Platz im Aquarium und die häufig bescheiden Lichtverhältnisse machen es den Pflanzen schwer, alle Mineralstoffe zu verbrauchen. Ein weiteres Problem ist es auch, daß die einzelnen Mineralstoffe nicht in dem Verhältnis zueinander anfallen, wie sie von den Pflanzen gebraucht werden. Und da jede Pflanze über ihren eigenen Bedarf hinaus in der Lage ist, einige Mineralstoffe weit über das 10 000-fache der benötigten Menge zu speichern, bei anderen Mineralstoffen aber kaum eine Speichermöglichkeit besteht und dies alles auch noch artabhängig sehr unterschiedlich sein kann, können hier nun sehr leicht Lücken und Konzentrations-Spitzen (Akkumulation) einzelner Mineralstoffe entstehen. Ein gleichmäßiger Verbrauch aller anfallenden Mineralstoffe ist also in einem Aquarium unmöglich.

Besonders kritisch wird die Situation, wenn eine große Menge Konsumenten (Fisch) und Destruenten (Bakterien) einer eher bescheidenen Menge Produzenten (Pflanzen) gegenüberstehen. Dann können einige Mineralstoffe so weit akkumulieren, daß sie sehr schnell toxische Konzentrationen, entweder für die Fische oder für die Pflanzen, erreichen.

Also muß auch hier wieder der Aquarianer als Regelmechanismus eingreifen und fleißig Wasser wechseln. Ist das Verhältnis aber sehr stark auf die Seite der Konsumenten verschoben, so ist der Regelmechanismus 'Wasserwechsel' irgendwann nicht mehr manuell vom Aquarianer (Wasser schleppen) zu bewerkstelligen, da die Zeitintervalle für das Eingreifen des 'Regelmechanismus' dann viel zu kurz werden müßten (Details siehe unter 'Wasserwechsel'). Wer kann schon stündlich einen großen Wasserwechsel durchführen? Also muß das Konsumenten / Destruenten / Produzenten -Verhältnis wieder ausgewogener werden, was in den meisten Fällen bedeutet, den Fischbesatz stark zu verringern, oder es muß ein Durchfluß-Aquarium eingerichtet werden.

Die Mineralstoffe, die von den Pflanzen aufgenommen werden, müssen natürlich auch irgendwann aus dem Aquarium entfernt werden, da sie sonst beim Zerfall von Pflanzenteilen wieder frei werden, und zwar wieder durch die Mineralisation der Filterbakterien. Dies geschieht durch den Pflanzenschnitt. Dabei muß aber nicht jedes absterbende Blättchen peinlichst entfernt werden, sondern es reicht das ganz normale Kürzen der Pflanzen aus, damit die Fische wieder Raum zum Schwimmen haben. Der Pflanzenschnitt ist lediglich eine unterstützende Funktion des Austrages von Mineralstoffen durch den Wasserwechsel und kann diesen, wie oben erläutert, niemals vollständig ersetzen.

Als weitere Entlastung der Filterbakterien dient noch das Entfernen toter Fische, Schnecken und Garnelen. Würden wir sie nicht entfernen, müßten sie durch die Bakterien ebenfalls mineralisiert werden, eventuell über den Umweg durch den Magen von Schnecken. Dies ist aber eine enorme zusätzliche Belastung für die Filterbakterien, welche sie gerade bei dichter besetzten Aquarien häufig nicht mehr bewältigen können, so daß es zur Anreicherung giftiger Zwischenprodukte (z.B. Nitrit) kommt.

Das Gleichgewicht im Aquarium ist also immer ein künstlich aufrecht erhaltenes Gleichgewicht!

Damit sich also ein (künstliches) Gleichgewicht im Sinne des Aquarianers, also meistens mit einem Fischbesatz, im Aquarium einstellen kann, muß der Aquarianer als 'Regelmechanismus' ganz gezielt durch seine Pflegemaßnahmen (Details siehe unter 'Wasserpflege') das Aquarium-Gleichgewicht einstellen und steuern. Dazu sollte man aber die grundlegenden Zusammenhänge der Kreisläufe und deren wichtigste Einflußfaktoren kennen.