Allelopathie im Aquarium: Wenn Pflanzen sich gegenseitig bekämpfen

Wenn Pflanzen sich gegenseitig bekämpfen

In der Natur ist das Zusammenleben von Pflanzen selten so harmonisch, wie es aussieht. Viele Pflanzenarten haben im Laufe der Evolution Strategien entwickelt, um Konkurrenten auf Abstand zu halten. Eine dieser Strategien ist die Allelopathie: die Fähigkeit, chemische Substanzen in die Umgebung abzugeben, die das Wachstum anderer Pflanzen, Algen oder Mikroorganismen hemmen oder verhindern.

Im Aquarium ist Allelopathie ein wenig bekanntes, aber durchaus relevantes Phänomen. Wer versteht, welche Pflanzen allelopathische Substanzen abgeben und wie diese Substanzen im Aquarium wirken, kann damit arbeiten, anstatt überrascht zu werden, wenn eine eigentlich gutgepflegte Pflanze trotz aller Bemühungen nicht wächst.

Allelopathie ist kein Science-Fiction-Konzept, sondern ein gut erforschtes biologisches Phänomen. Der Begriff stammt aus dem Griechischen und bedeutet sinngemäß gegenseitige Schädigung. Erstmals wissenschaftlich beschrieben wurde er 1937 von Hans Molisch, einem österreichischen Botaniker. Seitdem ist die Forschung zu allelopathischen Wechselwirkungen erheblich gewachsen, besonders im Bereich der Agrarwissenschaft und der Gewässerbiologie.

Wie Allelopathie funktioniert

Allelopathische Substanzen, auch Allelochemikalien genannt, werden von Pflanzen über verschiedene Wege in die Umgebung abgegeben:

• Exsudation über die Wurzeln: Pflanzen scheiden Substanzen direkt ins Substrat und ins umgebende Wasser aus. Im Aquarium gelangen diese Substanzen über den Wasserkreislauf zu anderen Pflanzen.
• Auswaschung aus Blättern und Stängeln: Regenwasser wäscht in der Natur Allelochemikalien aus Pflanzenoberflächen. Im Aquarium übernimmt das Wasser diese Funktion.
• Zerfall von Pflanzenmaterial: Abgestorbene Blätter und Wurzeln geben beim Verrotten Substanzen frei, die andere Organismen beeinflussen können.

Die Wirkung dieser Substanzen ist vielfältig. Sie können die Keimung von Samen hemmen, das Wurzelwachstum anderer Pflanzen stören, den Stoffwechsel konkurrierender Pflanzen verlangsamen oder Mikroorganismen und Algen abtöten.

Bekannte allelopathische Pflanzen im Aquarium

Das Hornkraut (Ceratophyllum demersum) ist eine der am besten untersuchten allelopathischen Wasserpflanzen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass es Substanzen abgibt, die das Wachstum von Blaualgen (Cyanobakterien), Grünalgen und Kieselalgen deutlich hemmen. Im Aquarium kann das Hornkraut daher als natürlicher Gegenspieler gegen Algen eingesetzt werden, ohne dass chemische Algenmittel notwendig sind.

Allelopathie und Algen im Aquarium

Die interessanteste praktische Anwendung der Allelopathie im Aquarium ist die natürliche Algenunterdrückung durch dichte Bepflanzung. Schnell wachsende Pflanzen konkurrieren mit Algen nicht nur um Nährstoffe und Licht, sondern geben auch allelopathische Substanzen ab, die Algen direkt hemmen.

Das erklärt, warum ein dicht bepflanztes Aquarium mit gesunden Pflanzen deutlich weniger Algenprobleme hat als ein spärlich bepflanztes Becken, selbst wenn Nährstoffe und Licht identisch sind. Der allelopathische Effekt ist ein zusätzlicher Schutzmechanismus, der in der Praxis messbar, in der genauen Wirkung aber schwer zu isolieren ist.

Wenn Allelopathie zum Problem wird

Allelopathie ist nicht immer wünschenswert. In manchen Fällen können allelopathische Effekte dazu führen, dass bestimmte Pflanzen in einem Becken nicht zusammen gedeihen, ohne dass ein anderer Grund erkennbar ist.

Ein klassisches Beispiel: Wer in einem Becken mit üppigem Hornkraut oder Tausendblatt eine anspruchsvolle Vordergrundpflanze wie Hemianthus callitrichoides etablieren möchte, könnte feststellen, dass der Rasen trotz guter Lichtverhältnisse, ausreichend CO2 und Düngung nicht so dicht und üppig wächst wie erwartet. Allelopathische Einflüsse der schnell wachsenden Hintergrundpflanzen könnten eine Rolle spielen, auch wenn der Nachweis im Einzelfall schwer zu führen ist.

In der Forschung ist die Frage, wie stark Allelopathie im Aquarium tatsächlich wirkt und welche Substanzen in welchen Konzentrationen relevant sind, noch nicht vollständig beantwortet. Klar ist, dass der Effekt existiert und unter bestimmten Bedingungen messbar ist. Wie stark er im konkreten Aquarium wirkt, hängt von Bepflanzungsdichte, Wasserwechselfrequenz, Filterleistung und den beteiligten Pflanzenarten ab.

Allelopathie und Filterbakterien

Ein wenig diskutierter Aspekt ist der Einfluss allelopathischer Substanzen auf Filterbakterien. Einige der Substanzen, die Pflanzen abgeben, wirken antibakteriell und könnten theoretisch die Filterbakterienpopulation beeinflussen. In der Praxis ist dieser Effekt bei gut gefilterten und regelmäßig gewechselten Becken vernachlässigbar, weil die Konzentration der Substanzen durch Filtration und Wasserwechsel niedrig gehalten wird.

Bei sehr dicht bepflanzten Aquarien ohne ausreichende Filtration oder seltenen Wasserwechseln könnten die Konzentrationen allelopathischer Substanzen jedoch hoch genug werden, um messbare Auswirkungen zu haben. Das ist ein weiterer Grund, warum regelmäßige Wasserwechsel auch in bepflanzten Aquarien unverzichtbar sind.

Allelopathie in der Natur: ein Gleichgewicht

In natürlichen Gewässern ist Allelopathie Teil eines komplexen ökologischen Gleichgewichts. Invasive Wasserpflanzen nutzen allelopathische Fähigkeiten oft besonders effektiv, um sich in neuen Lebensräumen gegen einheimische Arten durchzusetzen. Die Wasserpest (Egeria densa), ursprünglich aus Südamerika stammend, hat sich in vielen europäischen Gewässern ausgebreitet, teilweise auch mithilfe ihrer allelopathischen Eigenschaften.

Im Aquarium sind diese invasiven Arten wie Hornkraut, Wasserpest und Tausendblatt beliebte und robuste Pflanzen, die genau von diesen Eigenschaften profitieren. Wer schnell wachsende, pflegeleichte Pflanzen sucht, die gleichzeitig natürliche Algenbekämpfer sind, liegt mit diesen Arten richtig.

Allelopathie gezielt nutzen

1. Schnell wachsende Pflanzen einbringenHornkraut, Wasserpest oder Tausendblatt in ausreichender Menge ins Becken einbringen. Je dichter der Bewuchs, desto stärker der allelopathische Effekt. Mindestens ein Drittel der Beckenoberfläche mit schnell wachsenden Pflanzen besetzen.
2. Regelmäßig schneidenSchnell wachsende Pflanzen müssen regelmäßig zurückgeschnitten werden, damit sie nicht andere Pflanzen beschatten. Die Triebe können als Stecklinge vermehrt oder an andere Aquarianer weitergegeben werden.
3. Wasserwechsel beibehaltenAllelopathische Substanzen reichern sich an. Regelmäßige Wasserwechsel halten ihre Konzentration in einem Bereich, der Algen hemmt, aber andere Pflanzen und Bakterien nicht beeinträchtigt.
4. Beobachten und anpassenWenn bestimmte Pflanzen trotz guter Bedingungen schlecht wachsen, allelopathische Wechselwirkungen als mögliche Ursache in Betracht ziehen. Versuchsweise die dominante Pflanze zurückschneiden und das Wachstum der anderen Art beobachten.

Ein Thema zwischen Forschung und Praxis

Allelopathie im Aquarium ist ein Thema, bei dem die wissenschaftliche Forschung und die Aquarianerpraxis nicht immer übereinstimmen. Während Forscher vorsichtig sind, konkrete Empfehlungen für den Heimaquarianer aus Laborergebnissen abzuleiten, berichten erfahrene Aquarianer regelmäßig von praktischen Beobachtungen, die allelopathische Effekte nahelegen.

Was mit Sicherheit gesagt werden kann: Dichte Bepflanzung mit schnell wachsenden Pflanzen ist eine der effektivsten Maßnahmen gegen Algenwachstum im Aquarium, und ein Teil dieser Wirkung ist allelopathischer Natur. Wer mehr über die Nährstoffversorgung von Aquarienpflanzen erfahren möchte, findet im Artikel zu den Nährstoffen im Aquarium alle relevanten Grundlagen. Wer Inspiration für die gestalterische Nutzung von Pflanzen sucht, findet beim Artikel zum Aquascaping umfangreiche Informationen.