Walstad methode

De Walstad methode verwijst naar een aantal richtlijnen om een beplant aquarium te houden met minimale middelen. Deze richtlijnen zijn te herleiden uit het boek van Diana Walstad, Ecology of the Planted Aquarium. Dit artikel beschrijft de Walstad-methode en hoe de methode zich verhoudt ten aanzien van andere low tech benaderingen.

Het Walstad aquarium

Het Walstad aquarium is een aquarium met een hoge plantendichtheid (veel planten per watervolume), een lage vissendichtheid (weinig vissen per watervolume), plantenvoeding op basis van uitscheiding door vissen, een cellulose-rijk substraat, een gereduceerde lichtintensiteit, geen waterbeweging, en veel minder of kleinere waterwissels. Filtratie wordt door planten (en bacteriën) verzorgd.

Substraat

Het substraat vormt de kern van het Walstad aquarium. Vaak wordt veronderstelt dat het substraat rijk aan nutriënten (voedingsstoffen) moet zijn, waarmee planten zich lang zouden kunnen voeden. En dus zien we zogenaamde ‘Walstad aquaria’ terug met voedingsbodems.

Een voedingsrijke bodem is niet fout, maar het ‘Walstad’-label mag je dan van het aquarium halen. Een Walstad aquarium beoogd juist de CO₂ concentratie in het water te verhogen dankzij het substraat. Waar je normaal op 2 – 3 ppm (parts per million) CO₂ zit, zou de Walstad methode voor het drie- of viervoudige moeten zorgen.

Die verhoogde concentratie moet voortkomen uit de microbiële activiteit in het substraat. Bacteriën breken organisch / koolstof materiaal af en als bijproduct ontstaat er CO₂ dat door planten kan worden opgenomen.

Diana Walstad gebruikte daarom substraat dat rijk is aan cellulose. Een bodem dat bijvoorbeeld bestaat uit gecomposteerde boomschors en veenmos, is cellulose-rijk. Hiermee zou je de CO₂ concentratie dus jarenlang wat hoger kunnen houden.

Waar komt de CO₂ die vrijkomt door cellulose-afbraak terecht? Enerzijds nemen de wortels van planten CO₂ op en geven ze O₂ af, waarmee de microben in het substraat worden gevoed. Dit is waarschijnlijk niet zoals je het op school hebt geleerd.

Anderzijds komt de CO₂ ook in het water terecht. Daar kan het via de bladeren van planten worden opgenomen, maar zal een deel ook uit het water willen ontsnappen tot het natuurlijke evenwicht van CO₂ in water is bereikt. Dat evenwicht ligt lager dan 1 ppm en wordt sneller bereikt door waterbeweging.

Zandlaag

Deze cellulose-rijke bodem is makkelijk te verstoren waardoor het water troebel wordt. Om dit tegen te gaan, kan het cellulose-rijk substraat worden afgedekt met een laagje zand of grind. Maar het hoeft niet. Gooi eens wat substraat in een bakje om te bepalen of het voor je gaat werken. Let wel dat het wat tijd nodig heeft voordat cellulose-rijk substraat volledig doordrenkt is met water en naar de bodem daalt.

Waterbeweging

CO₂ in water is niet alleen afhankelijk van microbiële activiteit, maar ook van CO₂ diffusie in water vanuit de lucht.

Door de (partiële) druk van CO₂ in de lucht en de concentratie van opgelost CO₂ in het water, gaat er CO₂ gas in of uit het water.

De CO₂ concentratie in de lucht ligt zo rond 400 ppm CO₂, terwijl dit in water zo rond de 0,6 ppm CO₂ ligt. Door microbiële activiteit kan dit oplopen tot 3 ppm CO₂. En met een cellulose-rijk substraat, neemt de microbiële activiteit toe en kan de concentratie richting 10 ppm CO₂ gaan.

Maar de extra hoeveelheid zal uit het aquarium willen ontsnappen om tot de 0,6 ppm te komen. Bij dit punt ligt het natuurlijke evenwicht.

Dit proces gaat veel sneller als er veel waterbeweging is. Een Walstad wordt daarom gekenmerkt door minimale waterbeweging, zodat CO₂ minder snel uit het water zal ontsnappen en overdag door planten kan worden opgenomen.

De CO₂ concentratie zal overdag door fotosynthese van planten minder worden en ’s nachts loopt de concentratie weer op.

Aquariumplanten

Planten staan centraal in de Walstad methode. In een Walstad aquarium staan veel aquariumplanten en bij voorkeur zijn het makkelijke plantensoorten. Dit zijn plantensoorten die toleranter zijn voor relatief lage CO₂ concentratie van aquarium water.

Hieronder vallen de meer echte aquatische soorten, zoals Anacharis, Vallisneria, Ceratophyllum en Cabomba soorten, maar ook Cryptocoryne soorten, epiphyten/lithofyten zoals varens en mossen, en planten die boven het water uitgroeien of hun bladeren op het wateroppervlakte hebben rusten.

Die laatste groep vangt CO₂ dus ook vanuit de lucht, waar de CO₂ concentratie sowieso veel hoger ligt. Deze planten groeien over het algemeen dus snel. Zeker als er verlichting boven het aquarium hangt of het aquarium, deels of tijdelijk, in zonlicht staat.

Snelgroeiende planten worden wel eens vaker aangeraden op het internet voor een Walstad aquarium. Echter, een Walstad aquarium kenmerkt zich ook door het gering aantal vissen dat er rondzwemt. En een lage visdichtheid vereist minder visvoer en levert daardoor minder afvalstoffen op. De hoge plantendichtheid zouden deze met gemak moeten kunnen opvangen.

Bovendien nemen langzaam groeiende plantensoorten ook behoorlijk veel afvalstoffen op. Of beter gezegd, de door bacteriën vrijgemaakte mineralen. Alleen worden deze mineralen niet direct in groei geïnvesteerd, maar opgeslagen in weefsel.

Een lijstje met planten die makkelijk te houden zijn:

• Micranthemum glomeratum
• Heteranthera zosterifolia
• Limnophila sessiliflora
• Rotala rotundifolia
• Hygrophila polysperma
• Ceratopteris thalictroides
• Cryptocoryne beckettii

Een kritiek op Walstad

De aantrekkingskracht van een Walstad aquarium zit ‘m in 1) het natuurlijk uiterlijk, 2) het zeer lage onderhoud, en 3) het idee van een-soort-van-ecosysteem in huis houden. De vraag is in hoeverre de Walstad principes hieraan bijdragen, of beter verwoord: wat de noodzaak van deze principes zijn.

De meeste kritiek op de Walstad methode richt zich op het substraat. Hoe effectief is het cellulose rijk substraat? In de natuur zien we dat een dikke organische laag op de bodem tot een behoorlijke toename in CO₂ kan leiden, maar in een aquarium lijkt de toename vaak tegen te vallen.

En op een ogenschijnlijk bewegingsloos (lees: mechanische filterloos) beplant aquarium zit ook niet iedereen op te wachten. Overigens gebruikt Diana Walstad tegenwoordig zelf een filtertje om het water kraakhelder te houden.

Een zandbodem met waterbeweging

Diana Walstad is zelf niet dogmatisch. Ze heeft in haar boek bovenal een pleidooi gehouden voor de rol van het substraat in een aquarium. En in feite ook de rol van biologie belicht, waar de hobby wel eens afhankelijk lijkt te zijn van technologie.

In het substraat van een aquarium beweegt het water heel traag, door browniaanse beweging en de capillaire werking van substraat. Organische stof, mineralen en organisch-minerale complexen in het water komen zo in het substraat terecht of komen vanuit het substraat in de waterkolom terecht. Het ene stofje zoals kalium zal wat vrijer tussen substraat en waterkolom bewegen dan een stofje als ijzer. In het substraat ontstaat een gemeenschap van bacteriën, schimmels en plantenwortels die deze stoffen bewerken en uitwisselen. De plantenwortels voorzien deze zogenaamde rhizosfeer van zuurstof en krijgen er opneembare mineralen en CO₂ voor terug.

Deze “handel” gebeurt echter ook in “dood zand”. Het water in het substraat kan in een aquarium nergens naartoe. Het is volledig afgesloten en bovendien erg ondiep in vergelijking tot de bodem buiten. Zodra het substraat vol loopt met water en planten wortelen, zal een levendige gemeenschap gaan vormen. Daar hoef je helemaal niets voor te doen.

Daarom zien we over de hele wereld gezonde beplante aquaria met niets meer dan een zandbodem zonder toevoegingen. En ja, een voedingsbodem werkt ook, maar is net zo misbaar als een cellulose-rijk substraat.

Het water in het aquarium kan net als een “klassiek Walstad aquarium” stilstaan (voor het oog), maar waterbeweging lijkt helemaal niet nadelig te werken voor planten. Met waterbeweging zal de CO₂ concentratie weliswaar sneller dicht bij het atmosferisch equilibrium komen te liggen, maar alle plantensoorten die met Walstad worden geassocieerd, kunnen hierin prima worden gehouden.

Misschien dat de stroming in het substraat wat sterker is door beweging van de water boven het substaat. Misschien dat de stroming in het water, de gassen en mineralen beter distribueert. Misschien dat de stroming van water de bladeren vrij houdt van stoffen. Misschien dat….. . Een eenvoudige zandbodem, met of zonder beweging van het water, werkt gewoon prima.

Walstad-ish of gewoon low/no tech, planten en alle microbiota die een relatie met planten hebben, zijn de belangrijkste filters in het aquarium. Ik gebruik zelf filters zonder enige filtermedia, zodat het water goed blijft doorstromen.

Het beplant aquarium

Een beplant aquarium is geen natuurwetenschappelijk project, maar een biologie project waarin de actoren geen passieve figuranten zijn, maar actieve actoren die hun direct omgeving manipuleren en deel uitmaken van water-, gas- en mineralenkringlopen.

Het leven wil voortleven en zoekt zelf naar wegen om dit te realiseren. Soms geholpen doordat de eigenaar van de glazenbak iets positiefs bijdraagt, en soms ondanks de goed bedoelde, maar belemmerende interventies van de eigenaar.

Vaak is het ook verwachtingsmanagement. Een prijswinnende high tech aquascape vinden we nergens op de wereld in de aquatische natuur terug. Een “online aquascape streamer” wordt gesponsord met het gebruik van aquasoils en diverse additieven, waarna de kijker deze superbodem associeert met de uiteindelijke dichte en kleurrijke beplanting. De beplanting is echter hoofdzakelijk toe te schrijven aan het CO2 gas systeem, de sterke verlichting, en het veelvuldig wisselen van water om organische stof zoveel mogelijk uit het systeem te halen. Want sterke verlichting en organische stof doet algensporen ontkiemen.

Da’s best wat werk en staat haaks op de charme van Walstad.

Door verwachtingen iets bij te stellen kun je mooie en dicht beplante aquaria houden met minimaal onderhoud. Ik hanteer een handvol richtlijnen. Doe er je voordeel mee, met of zonder cellulose-rijk substraat, met of zonder actieve waterbeweging:

• Zacht water. Ik gebruik regenwater en vermoed dat de carbonaathardheid van mijn aquariumwater verwaarloosbaar is. De calcium en magnesiumhardheid is onder meer afkomstig uit kraanwater, aangevuld met wat magnesiumpoeder.
• Onverwarmd water. Het water volgt de fluctuatie van kamertemperatuur gedurende de dag en de seizoenen. Dit komt dus overeen met subtropische omstandigheden, maar dan met wat minder amplitude.
• Dim licht. De duur van het licht volgt het daglicht. In de zomer kan het 16 uur licht zijn en in de winter de helft. De dominante factor in het beplante aquarium is de intensiteit van het licht. Voor sommige beplante aquaria gebruik ik alleen daglicht. Voor de meeste aquaria gebruik ik sterk gedimd licht. Als de plantendichtheid hoog is en de bak minstens wat maanden oud, kan ik de intensiteit opschroeven tot het punt dat planten een beetje rood verkleuren of tenminste het bladerdek. Daar heb je geen CO2 gas systeem voor nodig, al zal het nooit zo rood kleuren als mét een dergelijk systeem.
• Kleinblijvende (lees: plantvriendelijke) vissen en invertebraten. Kleinblijvende vissen consumeren kleine beestjes, voeden de bak met organische stof en CO₂, en zorgen voor waterbeweging indien je geen mechanische filter gebruikt.

Mijn richtlijnen zijn in feite niet veel meer dan een glazenbak met regenwater, planten en kleine visjes. Technologie is veelal afwezig of speelt een kleine rol.

Als je voornamelijk kraanwater gebruikt en naar verhouding veel vissen hebt rondzwemmen, dan zul je nauwelijks plantenvoeding nodig hebben. Die komen met het kraanwater en de vissen vanzelf in het water.

Heb je naar verhouding weinig vissen en gebruik je voornamelijk regenwater (of RO water), dan zou je wat mineralen moeten doseren. Die kun je op mijn site bestellen.

Verder lezen over beplante aquaria? Je leest er meer over in de artikelen Het beplant aquarium en Aquatisch ecosysteem.

Blijf scapen,
Ruud

Heb je vragen of opmerkingen? Stuur me een bericht: