Resim 1: Güzel ama zor! Bol miktarda ışık ve karbondioksit gerektiren bir bitki: Rotala macrandra. Aquajournal'dan

Bugünki bilgilerimize göre, özelllikle çok ışık gerektiren türler de dahil olmak üzere bir akvaryumda çok çeşitli bitki yetiştirmek isteniyorsa CO2 gübrelemesi kaçınılmazdır. Su bitkilerini başarıyla yetiştirebilmenin dört ana koşulu vardır: Uygun ışıklandırma (spektrum özellikleri ve şiddeti), yeterli besin maddesi, gerekli iz elementlerin sürekli bulunması ve en önemlisi yeterli miktarda CO2. Eğer bu koşulardan biri bile gerektiği şekilde sağlanmazsa bitki büyümesi sınırlı kalacaktır.

Karbon, bitkilerin fotosentez sırasında kullandıkları en önemli besin maddesidir. Kara bitkileri, ihtiyaç duydukları CO2'yi atmosferden alırken su bitkileri, doğal ortamlarında bulunan çeşitli kaynaklardan yararlanırlar. Kapalı bir ekosistem olan akvaryumda ise, karbondioksit kaynakları çok sınırlıdır. Bazı akvaryumlar yeterli CO2'nin balık solunumundan ve organik maddelerin çürümesinden geldiğini iddia ederlerse de, bu sınırlı CO2 üretimi, bol bitkili bir akvaryumun gereksinimini karşılamak için yetersiz kalır. Her bitki türünün karbon ihtiyacı farklıdır. Çok çeşitli türlerden bitki konulan akvaryumlarda, dışarıdan CO2 katkısı olmazsa birkaç ay sonra sadece bir kaç dayanıklı türün ayakta kaldığı gözlenecektir. Bir akvaryumda birçok bitki türünü bir arada yaşatmanın yolu karbondioksitle gübrelemeden geçer.

Bitki Akvaryumlarına CO2'nin etkisi:
CO2, suda bulduğu besin maddelerini özümleyerek bitkinin kendisi için enerji deposu görevini yapacak besin maddelerini sentezlemesine yardım eder. Uygun miktarda CO2 ile uygun ışık şiddeti bir araya geldiğinde fotosentez daha da hızlanacak ve bitkiler sudan daha fazla besin maddesi alacaklardır. Sudaki fazla besinin bitkiler tarafından tüketilmesi ise bu besinlere bağımlı olan yosunların aşırı yayılmasını engelleyecektir. CO2 ile gübreleme, kırmızı yapraklı türler gibi yüksek şiddette ışık gerektiren bitki türlerinin de yetiştirilmesine imkan verir. Örneğin Riccia fluitans (yüzeyde değil, tabanda yetiştirirken) veya Eusteralis stellata türlerini CO2 katkısı olmadan büyütmek düşünülemezdi.

Resim 2: Az ışık ve karbondioksitle yetinebilecek bir bitki: Cryptocoryne x willisii. Aquarium Atlas Vol. 1'den

Karbondioksitle gübreleme bize çok çeşitli türden bitkiyi yetiştirme olanağı verir. Fotosentez sırasında yapraklardan mikroskopik oksijen kabarcıklarının yükseldiği gözlenebilir. Bitkiler, fotosentez sırasında Karbondioksitteki karbon elementini kullanarak oksijeni açığa çıkarırlar. Bu oksijen, balıklar kadar, yararlı aerobik (oksijenli soluyan) bakteriler için de yaşamsal önem taşır. Oksijen üretiminin hızı fotosentezin hızına, yani bir anlamda da, sudaki karbondioksit miktarına bağlıdır. Buradan da ilginç bir sonuç çıkıyor: Sudaki karbondioksit yetersizliği, doğal oksijen üretiminin de düşük olmasına yol açıyor.

Balıklar ve diğer canlılar, akvaryuma bir kaç aşamadan geçerek amonyağa (NH3) indirgenen azotlu artıklar bırakırlar. Eğer suyun pH derecesi düşükse, zehirli amonyağın büyük bir bölümü nispeten zararsız amonyuma (NH4) dönüşür. Böylece CO2 gübrelemesi ile yapılan pH regülasyonunun bir yararını daha vurgulamış olduk.

Optimal CO2 Düzeyi:
Doğada, atmosferden gelen sudaki erimiş CO2 gazı düzeyi basınca ve sıcaklığa bağlı olarak 1-2 ppm arasında değişir. Ancak doğada atmosferin dışında başka CO2 kaynakları da vardır. Bazı bölgelerde, sedimenti çevreleyen sularda bol miktarda karbon olduğu tespit edilmiştir. Akvaryum gibi yarı kapalı sistemlerde 1-2 ppm düzeyindeki erimiş CO2 hızlı büyüyen bitkiler için yetersiz kalır. Bol bitkili bir akvaryumda optimal CO2 düzeyi 15-20 ppm veya 35-45 mg/litredir. Bu konsantrasyon düzeyinde bitkiler çok çabuk büyür. Balıklar veya diğer su canlıları yüksek CO2 konsantrasyonlarından sanıldığı kadar kötü etkilenmezler. Genel olarak, bitkiler için gereğinden de fazla olan 30 ppm in altındaki konsantrasyonların canlılara olumsuz bir etkisi yoktur.