炭酸サイクル

炭酸サイクルは、溶解した二酸化炭素、炭酸、重炭酸塩 (HCO3-)、および炭酸塩 (CO3 2-) の間の可逆的な平衡を記述するもので、自然水および養殖水におけるpH安定性を支配します。その緩衝能力は総アルカリ度として定量化され、硝化、呼吸、または降雨によって酸が加えられた際のpH変化に抵抗します。日中の光合成はCO2を除去し、平衡を炭酸塩の方へシフトさせてpHを上昇させます。夜間の呼吸はその逆を行い、結果として生じる日周pH変動の大きさは、存在するアルカリ度の量に直接依存します。集約的なシステムでは、硝化されたアンモニア1キログラムあたり約7 kgのアルカリ度（CaCO3として）が消費されるため、重炭酸ナトリウムまたは石灰で補充されない限り、バイオフィルターは緩衝能力を着実に枯渇させます。安定した養殖水に推奨されるアルカリ度はCaCO3として75-200 mg/Lであり、エビ養殖池ではしばしば120-150 mg/Lに維持されます。炭酸サイクルを理解することで、養殖業者はpH測定値を正しく解釈し、朝の低pHを予測し、急激な変化の前に緩衝剤を投与し、重炭酸塩を炭素源として利用する硝化細菌を保護することができます。これはアルカリ度管理と日周pH挙動に直接関連しています。