海水水槽の立ち上げで亜硝酸がゼロまで下がらないとき
アンモニアがゼロになりました。手応えを感じたところで亜硝酸が跳ね上がり、そこから2週間、比色表の一番濃いところに張りついたまま、何も起きていないように見えます。
先に結論を書きます。亜硝酸が長く高止まりするのは、立ち上げの正常な形であって不具合ではありません。 大半のケースでは何も問題は起きていませんし、「立ち上げが止まった」と考えている人のおよそ半数は、実際には振り切れた試薬キットを読んでいるだけです。とはいえ、本当に停滞するパターンも5つか6つあり、それぞれに明確な原因があり、いずれも解決できます。この記事では、自分がどの状況にいるのかを見分ける方法を扱います。
亜硝酸がつねにアンモニアより遅れる理由
水槽のサイクルはまったく別の2つのバクテリアのグループが担っていて、この2つは同じ速さでは増えません。
アンモニア酸化菌 (海水水槽では主にNitrosomonasとアンモニア酸化アーキア) はアンモニアを亜硝酸に変えます。こちらは比較的速く、条件が良ければ倍加時間はおおむね8時間から24時間の範囲とされます。アンモニアがたいてい最初の1週間から2週間で消えるのはこのためです。
亜硝酸酸化菌 (海水では主にNitrospiraとNitrospina) は亜硝酸を硝酸塩に変えます。こちらは遅いです。倍加時間は12時間から60時間程度が一般的で、微生物学でいうK戦略型に当たります。つまり、大量の亜硝酸で一気に増殖するのではなく、低い濃度の亜硝酸を効率よく拾い集めるほうに適応しているということです。この最後の点は多くの人が思っている以上に重要で、「サイクルをもっと強く回そう」とアンモニアを追加すると、高止まりの期間が短くなるどころか長くなることが多い理由でもあります。
魚を入れない標準的な立ち上げは、こんな形をたどります。
| 段階 | 一般的な時期 | 見えるもの |
|---|---|---|
| アンモニア上昇 | 1日目から10日目 | アンモニア2から4 ppm、亜硝酸はまだゼロ |
| アンモニア酸化菌の定着 | 7日目から14日目 | 添加から24時間以内にアンモニアがゼロになり、亜硝酸が出現 |
| 亜硝酸の高止まり | 12日目から35日目 | 亜硝酸がキットの上限に張りつき、いつまでも変わらないように見える |
| 亜硝酸酸化菌の追い上げ | 21日目から45日目 | 亜硝酸が下がり (わずか3日から5日で下がることもあります)、硝酸塩が上がる |
海水水槽で魚を入れずに立ち上げる場合、全体で3週間から6週間かかるのが普通です。良質なバクテリア剤と、出来上がった水槽から持ってきたライブロックがあれば、2週間から3週間まで縮められることもあります。亜硝酸の高止まりは全工程のちょうど真ん中あたりを占めることが多く、そして崩れるときは一気に崩れます。「振り切れたまま」から1週間もかからずゼロになるのは、ごく普通のことです。
実際、どれくらい待てばいいのか
次のすべてに当てはまるなら、何もせずに待ってください。
- 添加したアンモニアが24時間以内にゼロまで戻る
- pHが7.8以上、アルカリニティが7 dKH以上ある
- 水温が26から28°C (78から82°F) に保たれている
- ゼロになるたびに、少量のアンモニアを追加できている
この条件下であれば、亜硝酸が最初に出た日から4週間は、問題として扱わずに待ってください。3週間の高止まりはよくある、ごく退屈な現象です。上の条件を保ったまま4週間を過ぎたのであれば、そこから下の原因をひとつずつ確認する価値があります。
これを目に見えて速める方法はありません。バクテリアは増える速さでしか増えません。こちらが動かせる唯一のレバーは、遅くしないことだけです。
まず、その測定値が本物か確かめる
これがもっとも多い勘違いで、何かを変える前に排除しておく価値があります。
一般向けの亜硝酸試薬キットは、多くが5 ppmで上限に達します。ところが立ち上げ中の魚なし水槽では、亜硝酸は普通に20から50 ppmまで届きます。キットにはその色が存在しません。比色表の一番濃い紫を示すだけです。つまり、実際には亜硝酸が40 ppmから8 ppmまで下がっている2週間を、「まったく動かない」測定値を眺めて過ごすことになります。本物の進歩が、見えていないのです。
希釈テストのやり方
- 水槽と同じ塩分濃度の人工海水を少量作るか、精製水を用意します。まずそれを測って、亜硝酸がゼロであることを確認してください。希釈用の水が汚れていたら、テスト全体が無意味になります。
- 清潔な容器で、水槽の水1に対して希釈水4の割合で混ぜます。目分量ではなく、シリンジか計量スプーンを使ってください。たとえば水槽の水1 mLに、きれいな水4 mLです。
- その混合液を、いつもと同じ手順で測ります。
- 結果を5倍します。
希釈後の結果が4 ppmなら、水槽は20 ppmです。希釈後が0.5 ppmなら2.5 ppmで、もうすぐ終わりです。同じ希釈を3日おきに行えば、紫の壁ではなく、ようやく傾向を示す線が手に入ります。
ついでに、キットの使用期限のコードも確認しておいてください。劣化した亜硝酸試薬は高く出るより低く出たり濁ったりする傾向がありますが、暑いガレージに4年置かれていたキットは、そもそもデータではありません。
本当に停滞しているときの原因
1. pHとアルカリニティが落ちた
海水水槽の立ち上げでもっとも軽視されている停滞要因であり、リーフ用の人工海水なら永久に緩衝してくれると思っている人が引っかかります。
硝化は酸を生む反応です。アンモニアの酸化はアルカリニティを消費し、その量は総アンモニア1 ppmあたりおよそ0.3 dKHです。数週間のあいだに2 ppmを10回添加すれば、6 dKH前後を使い切った計算になります。8.5 dKHから始めた水槽が2 dKH近くまで落ち、pHは7.2あたりということも起こり得ます。そうなると亜硝酸の酸化はひどく遅くなります。pH 7.0を下回れば、ほぼ止まります。
対処: pHだけでなくアルカリニティを測ってください。大量の水換えか炭酸水素ナトリウムの添加で8から9 dKHまで戻し、立ち上げが終わるまでpHを7.8以上に保ちます。アルカリニティの消費という考え方がまだ馴染みのないものであれば、この水槽が続くかぎりずっと関わってくるテーマなので、立ち上げが終わったら1日あたりのアルカリニティ消費量の考え方に目を通しておく価値があります。
2. 水温が低すぎる
硝化細菌は温度への依存が強いです。72°Fでも働きますが、遅くなります。68°Fでは這うような速度になります。
対処: 立ち上げのあいだは26から28°C (78から82°F) を維持してください。終わったら通常のリーフ水槽の水温に戻して構いません。
3. バクテリアが飢えた
死んだエビで立ち上げてそれを取り出してしまった場合や、アンモニアを一度しか添加していない場合、バクテリアは餌を失っています。飢えたコロニーがすぐに死ぬわけではありませんが、増殖は止まります。そしていま必要なのは、まさにその増殖です。
対処: アンモニアがゼロを示したら、そのつど1から2 ppmまで戻してください。4 ppmではありません。「たっぷり一杯」でもありません。毎日やる必要はなく、2日か3日に一度で十分です。
4. アンモニアを入れすぎた
逆向きの失敗で、これも実によくあります。アンモニアが約5 ppmを超えると、遊離アンモニアが亜硝酸酸化菌を直接阻害するだけの濃度になり、そこから生じた亜硝酸 (おおよそ15から20 ppmを超えたあたり) がさらに阻害します。Nitrospiraは低い亜硝酸濃度に適応しているので、亜硝酸漬けにするのは完全に逆効果です。「餌が多いほど早く立ち上がる」というフォーラムの書き込みを見て8 ppmまで入れた人は、6週間高止まりに付き合うことになりがちです。
対処: 50パーセントの水換えを行い、それ以降はアンモニアを1から2 ppmの帯に保ちます。立ち上げ中に水換えが本当に効く、数少ない場面のひとつです。
5. 水換えで数値を追いかけている
水換えでサイクルが死ぬことはありません。バクテリアはライブロック、砂、ガラス面に住んでいて、水中を漂っているわけではないからです。ただし1日おきに30パーセント換えると、役に立たないことが2つ起きます。バクテリアが食べるはずのアンモニアと亜硝酸を薄めてしまうことと、測定値が読めなくなることです。亜硝酸が自力で下がったのか、薄めたから下がったのかが、永遠に判断できなくなります。
対処: 7日間、水換えを止めてください。毎日、同じ時刻に測ります。そうすれば傾向に意味が出ます。
6. カルキ抜きに惑わされている
アンモニアを結合するタイプの水質調整剤 (Primeの系統や類似品) はアンモニアをアンモニウムに変えるため、添加後24時間から48時間、特にネスラー法のキットでは誤ったアンモニア値を出すことがあります。そしてこの問題にとってより重要なのは、これらの製品は亜硝酸の毒性を下げるだけで、亜硝酸を取り除くわけではないという点です。試薬は変わらず亜硝酸を検出します。毎日調整剤を入れながら亜硝酸が高いままなのを見ても、それは停滞の証拠にはなりません。
対処: 調整剤の添加から最低24時間空けて測定し、日常的に添加するならサリチル酸法のアンモニアキットを使ってください。
症状から原因、対処まで
| 見えている状態 | 考えられる原因 | やるべきこと |
|---|---|---|
| 亜硝酸が2から3週間張りつき、アンモニアは24時間で消え、pHと水温は問題なし | 正常な高止まり、またはキットの振り切れ | 1:4の希釈テストを行い、アンモニア添加を続けて待つ |
| pHが7.6未満、またはアルカリニティが6 dKH未満 | 硝化でアルカリニティが消費された | 水換えか炭酸水素ナトリウムで8から9 dKHに戻す |
| 水温が74°F未満 | 低温でバクテリアの増殖が鈍っている | 78から82°Fまで上げる |
| アンモニアが数日ゼロのまま、添加もしていない | コロニーが飢えている | アンモニアを1から2 ppmまで戻す |
| アンモニアが5 ppm超、亜硝酸は完全に振り切れ | 過剰添加が亜硝酸酸化菌を阻害している | 50パーセントの水換え後、1から2 ppmを維持 |
| 測定値が法則なく上下する | 頻繁な水換えがデータを壊している | 7日間は水換えせず、毎日測る |
| 調整剤の添加直後にアンモニアが高く出る | 結合剤が試薬に干渉している | 添加の24時間後に測り、サリチル酸法のキットに変える |
| 亜硝酸が高いまま、希釈しても一度も動いたことがない | キットの期限切れ、または不良 | 使用期限のコードを確認し、別のキットかショップで照合する |
やってはいけないこと
毎日水換えをしない。 データがリセットされるだけで、何も加速しません。
「助けになる」と考えて生体を入れない。 亜硝酸は淡水よりも海水のほうが実際に危険度が低いです。海水に含まれる高い塩化物濃度がエラで亜硝酸と競合し、取り込みの大半を遮るからです。これは実在する効果で、出来上がったリーフ水槽で亜硝酸が少し出ても緊急事態にならないのはそのためです。ただし、立ち上げ途中の水槽に生体を入れていい理由にはなりません。立ち上がっていない水槽には、魚が排泄を始めた瞬間に発生するアンモニアの問題が待っていますし、こちらには何の余裕もありません。
バクテリア剤を入れ続けない。 最初に1回入れるのは妥当です。1週間後にもう1回も、擁護できます。1か月にわたって3日おきにキャップ1杯ずつ入れるのは、何の役にも立たず、費用ばかりかかり、製品によっては測定値を濁らせるほどの有機物を持ち込みます。バクテリア剤は個体群の種をまくものであって、増殖曲線そのものを肩代わりするものではありません。
「亜硝酸除去剤」を入れない。 いま育てようとしているのは亜硝酸を食べるバクテリアです。その餌を取り上げるのは、完全に逆方向の行動です。
立ち上げが本当に終わったと判断する方法
1回の低い測定値では判断できません。1回の数字はほとんど何も教えてくれません。水換えのせいかもしれませんし、希釈による見かけ上の低下かもしれませんし、高止まりの途中の一時的な落ち込みかもしれないからです。
意味があるのは、このテストです。
- アンモニアを2 ppmまで添加する。
- 24時間待つ。
- アンモニアと亜硝酸を測る。両方ともゼロでなければなりません。
24時間後に両方ともゼロであれば、実際の生体負荷を処理できるだけのバクテリアがライブロックに乗っているということで、それが「立ち上がった」の定義です。まぐれでないことを確かめるため、数日後にもう一度やってください。この時点では硝酸塩がかなり高くなっているはずで、20から80 ppmになることも珍しくありません。生体を入れる前に、大量の水換えをしてください。
この24時間の消化テストが答えのすべてです。ここへ至るまでの高止まりも含めて、それ以外はすべて途中の天気にすぎません。
立ち上げを手作業で追いかけると、形の見えない数字がノートに並ぶだけになります。高止まりが災害のように感じられるのは、まさにそのせいです。Recifは、これを引き受けるために私たちが開発しているリーフアクアリウム向けアプリです。すべての測定を記録し、目標範囲と重ねて傾向をグラフ化するので、亜硝酸が下がり始めていることがゼロに届くずっと前からはっきりわかります。測っていない期間が長くなった項目も知らせます。現在も開発中で、アプリのページではcoming soonとして掲載しています。