Hans-Werner Balling, Tropic Marin
Die meisten Makronährstoffe, wie Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff, Kalium, Natrium, Magnesium, Kalzium und Schwefel, sind im Meerwasser in hohen Konzentrationen vorhanden. Es sind aber vor allem zwei davon, denen das Hauptaugenmerk gilt, da sie potenziell das Algen- und Korallenwachstum begrenzen, nämlich Stickstoff in Form verfügbarer Stickstoffverbindungen und Phosphor, hauptsächlich in Form von Phosphat.
Während die meisten Aquarianer ein relativ klares und geordnetes Bild von den verfügbaren Stickstoffverbindungen und dem Stickstoffkreislauf haben, ist das Bild von Phosphat als Nährstoff seltsam vage. Aus diesem Grund werden oft die Verhältnisse vom Stickstoff auf Phosphat übertragen, was von den Tatsachen jedoch weit entfernt ist. Betrachtet man zunächst Stickstoff, so liegt dieser in den verschiedenen verfügbaren Verbindungen in unterschiedlichen Oxidationsstufen vor: in reduzierter Form in Ammonium/Ammoniak, Aminosäuren und Harnstoff, in oxidierter Form in Nitrit und Nitrat. Die wichtigsten Funktionen des Stickstoffs in den Lebewesen erfüllen sie als Bestandteil von Aminosäuren in Proteinen und von Nukleinbasen im Erbgut, im Energiestoffwechsel usw. und als Aminozucker, z. B. im Chitin der Krebspanzer.
Phosphor
Phosphor hingegen kommt in der belebten Welt fast ausschließlich oxidiert in der Oxidationsstufe +5 als Phosphat vor. Dieses wird im Stoffwechsel weder oxidiert noch reduziert. Seine wesentliche Reaktion im Stoffwechsel ist die Ausbildung und Hydrolyse von energiereichen Pyrophosphatbindungen. Für Bakterien und einzellige Algen sind anorganische Polyphosphate die Speicherform von Phosphat.
Im Energiestoffwechsel aller Zellen ist Adenosintriphosphat (ATP) der Energieträger. Energiebedürftige Reaktionen werden ermöglicht, indem eine oder zwei der energiereichen Pyrophosphatbindungen hydrolysiert und die dabei freigesetzte Energie auf den energiebedürftigen Prozess übertragen wird. Bei Abspaltung von einem Phosphatmolekül entsteht Adenosindiphosphat, werden zwei Phosphatmoleküle abgespalten, Adenosinmonophosphat. Der Mensch setzt so täglich ATP vom Gewicht circa der halben Körpermasse um, also z. B. bei 80 kg Körpermasse ca. 40 kg ATP.
