חמצן מומס הוא דאגה מרכזית בחקלאות ימית. הנה הסיבה.

פרופסור בויד דן במשתנה קריטי הגורם ללחץ, שיכול להרוג או לגרום לתיאבון ירוד, גדילה איטית ורגישות גבוהה יותר למחלות.

ידוע היטב בקרב חקלאי ימיים כי זמינותם של אורגניזמים טבעיים המזינים את תפוקת השרימפס ורוב מיני הדגים בבריכות מגבילה את ייצור השרימפס ורוב מיני הדגים בבריכות לכ-500 ק"ג לדונם לגידול (ק"ג/דונם/גידול). בגידול חצי אינטנסיבי עם מזון מיוצר והחלפת מים יומית אך ללא אוורור, הייצור בדרך כלל יכול להגיע ל-1,500-2,000 ק"ג/דונם/גידול, אך בתנובה גבוהה יותר, כמות המזון הנדרשת גורמת לסיכון גבוה לריכוז DO נמוך. לפיכך, חמצן מומס (DO) הוא משתנה קריטי בהגברת התנובה של גידול ימי בבריכות.

ניתן להשתמש באוורור מכני כדי להגדיל את כמות הזנת המזון האפשרית ולאפשר תפוקה גדולה יותר. כל כוח סוס לדונם של אוורור יאפשר כ-10-12 ק"ג/דונם של מזון מדי יום עבור רוב מיני הגידול. ייצור של 10,000-12,000 ק"ג/דונם/יבול אינו יוצא דופן עם שיעורי אוורור גבוהים. ניתן להשיג תפוקות גדולות אף יותר בבריכות ובמיכלים מרופדים בפלסטיק עם שיעורי אוורור גבוהים.

לעיתים רחוקות שומעים על חנק או עקה הקשורה לחמצן בייצור תרנגולות, חזירים ובקר הגדלים בצפיפות גבוהה, אך תופעות אלו שכיחות למדי בחקלאות ימית. הסיבות לכך שחמצן מומס כה חשוב בחקלאות ימית יוסברו.

אוויר סמוך לפני כדור הארץ מכיל 20.95 אחוז חמצן, 78.08 אחוז חנקן, ואחוזים קטנים של פחמן דו-חמצני וגזים אחרים. כמות החמצן המולקולרי הדרושה להרוות מים מתוקים בלחץ אטמוספרי סטנדרטי (760 מיליליטר כספית) ו-30 מעלות צלזיוס היא 7.54 מ"ג לליטר (מ"ג/ליטר). כמובן, בשעות היום, כאשר הפוטוסינתזה מתרחשת, המים בבריכה בדרך כלל רוויים יתר על המידה ב-DO (הריכוז עשוי להיות 10 מ"ג/ליטר או יותר במי שטח), מכיוון שייצור החמצן על ידי פוטוסינתזה גדול מאובדן החמצן על ידי נשימה ודיפוזיה לאוויר. בלילה, כאשר הפוטוסינתזה נעצרת, ריכוז החמצן המומס יפחת - לפעמים פחות מ-3 מ"ג/ליטר נחשב לעתים קרובות לריכוז המינימלי המקובל עבור רוב המינים המימיים הגדלים בחוות.

בעלי חיים יבשתיים נושמים אוויר כדי להשיג חמצן מולקולרי, אשר נספג דרך הנאדיות בריאותיהם. דגים ושרימפס חייבים לשאוב מים דרך הזימים שלהם כדי לספוג חמצן מולקולרי דרך לשולי הזימים שלהם. מאמץ הנשימה או שאיבת המים דרך הזימים דורש אנרגיה ביחס למשקל האוויר או המים המעורבים.

יחושבו משקלי האוויר והמים שיש לנשום או לשאוב כדי לחשוף את משטחי הנשימה ל-1.0 מ"ג של חמצן מולקולרי. מכיוון שאוויר מורכב מ-20.95 אחוז חמצן, כ-4.8 מ"ג של אוויר יכילו 1.0 מ"ג חמצן.

בבריכת שרימפס עם מים המכילים מליחות של 30 ppt בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס (צפיפות המים = 1.0180 גרם/ליטר), ריכוז החמצן המומס ברוויה באטמוספירה הוא 6.39 מ"ג/ליטר. נפח של 0.156 ליטר מים יכיל 1.0 מ"ג חמצן, ומשקלו 159 גרם (159,000 מ"ג). זהו פי 33,125 יותר ממשקל האוויר המכיל 1.0 מ"ג חמצן.

יותר אנרגיה מוציאים בעלי חיים ימיים
שרימפס או דג חייבים להשקיע הרבה יותר אנרגיה כדי להשיג את אותה כמות חמצן מאשר בעל חיים יבשתי. הבעיה מחמירה עוד יותר כאשר ריכוז החמצן המומס במים יורד, מכיוון שיש לשאוב יותר מים דרך הזימים כדי לחשוף אותם ל-1.0 מ"ג חמצן.

כאשר בעלי חיים יבשתיים מוציאים חמצן מהאוויר, החמצן משוחזר בקלות, משום שהאוויר מסתובב בחופשיות מכיוון שהוא הרבה פחות צפוף ממים, לדוגמה, צפיפות האוויר ב-25 מעלות צלזיוס היא 1.18 גרם/ליטר בהשוואה ל-995.65 גרם/ליטר במים מתוקים באותה טמפרטורה. במערכת חקלאות ימית, חמצן מומס שמוסרים על ידי דגים או שרימפס חייב להיות מוחלף על ידי דיפוזיה של חמצן אטמוספרי למים, ומחזור המים נחוץ כדי להעביר את החמצן המומס מפני המים אל עמודת המים עבור דגים או לתחתית עבור שרימפס. המים כבדים יותר מאוויר ומסתובבים לאט יותר מאוויר, גם כאשר הסירקולציה נעזרת באמצעים מכניים כמו מאווררים.

מים מכילים כמות קטנה בהרבה של חמצן בהשוואה לאוויר - ברוויה ובטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס, מים מתוקים מכילים 0.000754 אחוז חמצן (אוויר מכיל 20.95 אחוז חמצן). למרות שחמצן מולקולרי יכול לחדור במהירות לשכבת פני השטח של מסת מים, תנועת החמצן המומס דרך כל המסה תלויה בקצב שבו מים רוויים בחמצן על פני השטח מתערבבים במסת המים באמצעות הסעה. ביומסה של דג גדול או שרימפס בבריכה יכולה לרוקן את החמצן המומס במהירות.

אספקת חמצן היא קשה
ניתן להמחיש את הקושי באספקת חמצן לדגים או לשרימפס באופן הבא. תקנים ממשלתיים מתירים כ-4.7 בני אדם למטר מרובע באירועים חיצוניים. נניח שכל אדם שוקל את הממוצע העולמי של 62 ק"ג, אז יהיו 2,914,000 ק"ג/דונם של ביומסה אנושית. לדגים ולשרימפס יש בדרך כלל דרישת חמצן לנשימה של כ-300 מ"ג חמצן/ק"ג משקל גוף לשעה. משקל זה של ביומסה של דגים יכול לרוקן את החמצן המומס בבריכה של מים מתוקים בגודל 10,000 מטר מעוקב, אשר רוויה בתחילה בחמצן בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס, תוך כ-5 דקות, וחיות הגידול ייחנקו. ארבעים ושבעה אלף איש לדונם באירוע חיצוני לא יחוו קשיי נשימה לאחר מספר שעות.

חמצן מומס הוא משתנה קריטי משום שהוא יכול להרוג בעלי חיים במים באופן ישיר, אך באופן כרוני, ריכוז חמצן מומס נמוך גורם ללחץ על בעלי חיים ימיים, מה שמוביל לתיאבון ירוד, גדילה איטית ורגישות גבוהה יותר למחלות.

איזון בין צפיפות בעלי חיים ותשומות מזון
רמות נמוכות של חמצן מומס קשורות גם להופעת מטבוליטים שעלולים להיות רעילים במים. רעלים אלה כוללים פחמן דו-חמצני, אמוניה, ניטריט וסולפיד. ככלל, בבריכות שבהן מאפייני איכות המים הבסיסיים של מקור המים מתאימים לגידול דגים ושרימפס, בעיות איכות המים יהיו יוצאות דופן כל עוד מובטח ריכוז חמצן מומס מספק. זה דורש איזון בין קצב ההזנה והאכלה לבין זמינות חמצן מומס ממקורות טבעיים או בתוספת אוורור במערכת הגידול.

בתרבית מים ירוקים בבריכות, ריכוז החמצן המומס הוא הקריטי ביותר בלילה. אך בסוגי התרבית החדשים והאינטנסיביים יותר, הדרישה לחמצן מומס גדולה ויש לשמור על ריכוז החמצן המומס באופן רציף באמצעות אוורור מכני.

https://www.alibaba.com/product-detail/RS485-WIFI-4G-GPRS-LORA-LORAWAN_62576765035.html?spm=a2747.product_manager.0.0.771371d2LOZoDB

מגוון חיישני איכות מים לעיונך, מוזמנים להתייעץ