Der Sauerstoffverbrauch der Fische reduziert den Sauerstoffgehalt im Wasser - in der Natur spielt dies keine Rolle. Es gibt reichlich Wasser und der Wasserstrom durch die Kiemen kann erhöht werden, bis der Bedarf gedeckt ist. In Teichanlagen, in denen im Verhältnis zum Fischbestand nur begrenzte Wassermengen zur Verfügung stehen, sind Sauerstoffgehalt und eventuelle Schwankungen von viel größerer Bedeutung.
Die wichtigsten Faktoren, die Einfluss auf den Sauerstoffbedarf der Fische haben, sind Temperatur, Muskelaktivität und Verdauung.

Die Bedeutung des Sauerstoffs für die Fische

Der Farbstoff Hämoglobin in den roten Blutkörperchen nimmt den Sauerstoff des Wassers über die Kiemen auf und leitet ihn mit dem Blut weiter. Der Sauerstofftransport kann in verschiedene Phasen eingeteilt werden;
- Diffusion vom Wasser zum Blut, über die Kiemen
- Transport im Fisch, über das Blut
- Diffusion vom Blut zu den Zellen in Organen/Gewebe

Die Fische können sich bis zu einem bestimmten Grad an einen niedrigeren Sauerstoffgehalt anpassen ohne dass notwendigerweise Stress entsteht. Sie können einen reduzierten Sauerstoffgehalt im Wasser durch unterschiedliche Mechanismen ausgleichen;
- Verstärkte Kiemenventilation; mehr Wasser wird über die Kiemen gepumpt
- Verstärkte Blutzufuhr; mehr sauerstoffhaltiges Blut gelangt zu den Organen/zum Gewebe
- Reduziertes Aktivitätsniveau und somit reduzierter Sauerstoffbedarf

Ein Fisch ohne Stress kann also den Sauerstoffbedarf regulieren, bis der Sauerstoffgehalt im Wasser einen kritischen niedrigen Punkt erreicht. Danach muss der Fisch sich an den Sauerstoffgehalt im Wasser anpassen. Fällt der Sauerstoffgehalt weiter, muss der Fisch noch mehr Energie sparen oder teilweise zu einem sauerstofffreien (anaeroben) Stoffwechsel übergehen. Dadurch entsteht ein Sauerstoffdefizit - die Muskeln arbeiten mit Hilfe von Energie, die durch eine unvollständige Sauerstoffanreicherung von Nährstoffen freigesetzt worden ist. Die Restprodukte dieses Prozesses sind in größeren Mengen Gift für den Organismus. Daher müssen sie noch zusätzlich mit Sauerstoff angereichert werden, sobald die Sauerstoffmenge steigt. Wenn sich die Situation nicht bessert und die Fische zu einem auf Sauerstoff basierten Stoffwechsel zurückkehren und somit das Sauerstoffdefizit "zurückzahlen" können, ersticken sie.

Aber der niedrigere Sauerstoffgehalt hat auch sekundäre Folgen. Hier ist es besonders wichtig zu beachten, dass die Giftigkeit der meisten Giftstoffe sich bei niedriger Sauerstoffmenge erhöht. Bei niedrigem Sauerstoffgehalt im Wasser muss der Fisch mehr Wasser durch die Kiemen pumpen um eine ausreichende Menge Sauerstoff aufnehmen zu können. So erhöhen sich auch die Giftstoffmengen,
die mit den Kiemen in Berührung kommen und auf diese Weise in den Fisch gelangen. Dieser Tatbestand ist besonders bei Giftstoffen mit niedrigem Grenzwert, z. B. Ammoniak und nicht zuletzt Nitrit wichtig.

Neben einer ausreichenden Sauerstoffmenge je Tag brauchen Fische auch ein bestimmtes Sauerstoffniveau im Wasser, um den Sauerstoff nutzen zu können. Der Sauerstofftransport vom Wasser ins Blut geschieht durch Diffusion zwischen den Kiemenmembranen. Die Diffusion ist bedingt durch den Unterschied zwischen dem Sauerstoffgehalt im Wasser und dem Sauerstoffgehalt im Blut (Partialdruck).

Somit bestimmt also der Sauerstoffgehalt im Wasser die Sauerstoffaufnahme über die Kiemen, und um das Hämoglobin vollständig mit Sauerstoff zu sättigen, muss sich eine bestimmte Menge Sauerstoff im Blut befinden.

Die Erklärung, warum der Sauerstoffbedarf bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedlich ist, ist in erster Linie in der Tatsache zu finden, dass das Blut der Fische Sauerstoff von den Kiemen in die Organe/das Gewebe transportieren kann.

Futterquotient und Zuwachs

In einer Versuchsanlage wurden ein Abschnitt ohne Sauerstoffregelung und ein Abschnitt mit Sauerstoffregelung eingerichtet. Die Sauerstoffverhältnisse in der Anlage wurden durch kontinuierliche Messungen registriert. Zwei Sonden, eine beim Einlauf und eine beim Ablauf der Versuchseinheit, maßen den Sauerstoffgehalt des Wassers. Die gemessenen Werte wurden im 10-Minuten-Takt rund um die Uhr geloggt.

Der Einfluss der Sauerstoffsättigung auf die Futterausnutzung ist deutlich.

Der Futterquotient im Abschnitt ohne Sauerstoffregelung liegt in der Versuchsperiode auf 1,14 mit einem täglichen Zuwachs von 0,8%. Im Abschnitt mit Sauerstoffregelung liegt der FQ bei 0,96% und der tägliche Zuwachs bei 1,3%.

Stabilität ist wichtig.

Versuche ergeben, dass Schwankungen zwischen niedrigem und hohem Sauerstoffgehalt das Wachstum und die Futterausnutzung so weit reduzieren, dass es einem konstant niedrigen Sauerstoffgehalt entspricht.