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Bei dem nachfolgenden Schaubild handelt es sich um eine vereinfachte Darstellung des globalen Stickstoffkreislaufs, die nur die für die
Aquaristik relevanten Reaktionswege enthält.



Der Stickstoffkreislauf beschreibt die Wege und Zwischenstationen von Stickstoff im ökologischen System. Zu Beginn des Kreislaufs steht die
Aufnahme von Stickstoff in ein Lebewesen mit der Nahrung. Dieser wird in organischen Stickstoff umgewandelt, d.h. er wird in das Körpergewebe
des Lebewesens eingebaut. Das Körpergewebe (auch als Biomasse bezeichnet) unterliegt ständiger Erneuerung, es wird also ständig ab- und
wieder neu aufgebaut. Beim Abbau von Biomasse werden Teile des Stickstoffs wieder an die Umwelt abgegeben, und zwar in Form von Ammonium.

Das freigewordene Ammonium, das sich nun im Aquarienwasser in Lösung befindet, wird dort von nitrifizierenden Bakterien (sog. Nitrifikanten)
in Anwesenheit von Sauerstoff zu Nitrit umgewandelt. Dieser Vorgang ist der erste Schritt der Nitrifikation. Das nun entstandene Nitrit
wird im zweiten Schritt der Nitrifikation zu Nitrat oxidiert. Dies geschieht ebenfalls durch Bakterien. Wie im ersten Schritt ist auch bei
dieser Reaktion das Vorhandensein von Sauerstoff Grundvoraussetzung. Während für die Nitrifikation Sauerstoff in ausreichender Menge
vorhanden sein muss, stoßen wir bei der Denitrifikation auf den umgekehrten Fall: Für denitrifizierende Bakterien, die Nitrat in freien Stick-
stoff umwandeln, ist Sauerstoff hochgradig giftig. Sie können nur in Abwesenheit von Sauerstoff leben.

Diese Tatsache stellt für Aquarienbesitzer ein Problem dar, denn Aquarien sind in aller Regel strikt aerobe Systeme. Daher ist der globale Stick-
stoffkreislauf nicht auf die Verhältnisse im Aquarium anzuwenden, welche nachfolgend beschrieben werden.


Nachfolgende Skizze veranschaulicht den Stickstoffkreislauf im Aquarium:



Da es im Aquarium (glücklicherweise) selten anaerobe Bereiche gibt, wird (unglücklicherweise) das Nitrat akkumuliert, es reichert sich an. Deswegen
ist ein regelmäßiger Wasserwechsel bei fast allen Aquarien unumgänglich. Eine Ausnahme bilden sogenannte "Altwasseraquarien".