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私、長年水槽を維持しているのですが、近年謎に思うことがありました。それは「CO2を添加している水槽はすこぶる調子が良い（調子が出やすい）」という事でした。

簡単に考えると水草が光合成し易く、光合成と共に水中の養分を吸収して水は浄化されるし、酸素も出るので水が調子いいのだろう。 くらいに思っていたのですが、当然その程度の理解では腹落ちせず何年か考えていましたが、やっと腹落ちするような答えにたどり着いたのでここに覚書を残してこうと思います。

まず水が調子良いとはどのような事かなのですが、これは主観的に「透明度が高い」だったり「魚の発色が良い」であったり「水面に油膜が張らない」など、要するに水槽を掃除した後の状態が長く続くことを「水の調子が良い」という事になります。逆に水の調子が悪いと言うのは「透明度が低い」「透明度が高いのに魚が跳ねたり死んでしまったり」「匂いがする」とか、鑑賞に適さない状態や魚にとって良くない環境を言う事とします。


それではなぜCO2を添加している水槽では水の調子が良いのか？という事になるのですが、結果から直接的に書くと、「CO2が炭素の供給源となりバクテリアの活動を維持向上させることが出来るから。」という事が正解に近しいみたい。

水槽内におけるバクテリアの有用性はアンモニアを亜硝酸へ亜硝酸を硝酸へ、硝酸は主にカルシウムと結合して硝酸塩へとバクテリアに消化(硝化)又は酸化される事でほぼ無毒な状態となり、また有機酸と結合して水草やコケの窒素肥料源になる事は有名ですね。
ただほとんどの説明文はここまでの説明で終わってしまい大切な部分が抜けている事に気が付きました。それはバクテリアの繁殖にはアンモニア(窒素源)だけで事足りているのか？ という事。という事でバクテリアの構成成分を調べたところ、大別すると窒素と炭素からなっている様で、特に炭素はバクテリアの肉体を形成して、窒素は活動のエネルギーに成っているそうです。その比率は失念しましたが50：50程度の比率だったと思います。 要するによく説明にある水槽内の窒素循環だけではバクテリアの活動は維持できない。という事が分かります。

という事で水槽にCO2を添加するとCO2がバクテリアへの炭素の供給源となり得て、バクテリアの活動と繁殖をアシスト？ 維持する事が出来るようになるので、CO2を添加すると水の調子が上がる。と言う方程式が成り立つと言う事でした。これは特にPHを低めに維持している水槽で顕著に出る傾向があると思います。 高PHの水質には根本的にHCO3-が多く含まれるので、低PHの水に比べれば炭素の欠乏度合いは低くなるからです。


上記の水槽内のバクテリア繁殖システムですが、園芸の世界では土のC/N比として代表的な？基本的な? 指標として使われています。主にＣは腐葉土、Ｎは牛糞などの有機物。このバランスをとる事が園芸では重要とされています。

似たような事で人間のお腹。腸内フローラでも同じことがいえるそうです。人間の腸内は水槽と同じ窒素過多(炭素欠乏)の状態になりやすい。なぜかと言えば常に剥がれ落ちている腸壁など、新陳代謝の排泄物自体が窒素の供給源となっているので、余程炭素源を継続的に供給しなければ窒素過多の状態が続きます。窒素過多の状態では腸内細菌はタンパク質を分解し始め硫化水素、アンモニアの生成など「腐敗」と呼ばれる活動が盛んになります。←悪玉菌の活動とか言われる。
対して野菜を食べましょうとさんざん言われますが、野菜やキノコに含まれる食物繊維は炭素源なので、腸内のC/N比が改善されて「臭くないオナラの生産」すなわち「発酵」と呼ばれる活動が盛んになります。←善玉菌の活動とか言われる。


そんな感じで色々な環境でC/N比が大切になるのですが、主題の水槽の話に戻りCO2を添加せずともバクテリアへ炭素を届けるにはどうしたら良いのか？

答えは、ピートモスでも入れておけ。という事かな？ ピートモスは繊維質が殆どなのでほぼ炭素そのものだそうです。ゆえに水中に沈めた(濾過槽に入れた)ピートモスに付着する硝化菌や有用なバクテリアなどは炭素欠乏とは逆の窒素欠乏の状態になるそうです。窒素分を蓄える様なろ材が人気ですが、プラスして炭素源を直接投与するピートモスは有用じゃないかなと？ 即効性を期待しちゃだめですよ。ゆっくりとバクテリアや最近に分解される事で水槽内の炭素を供給します。なのでぐつぐつになったピートモスが良いってことです。直ぐに交換するのも無しです。


水槽も面白いですね。

作詞作曲　飛鳥涼なんですよね

私の住む横浜では久しぶりかな？ 少しでしたが地震で揺れました。震源は栃木県の北部で震源深さ6kmだそうです。　
6kmって何か引っかかるフレーズだったので検索してみましたが、フォッサマグナの深さと同じでした。



出典: https://www.halex.co.jp/blog/ochi/20141125-4703.html

関東平野は大きな断層の上に堆積した付加体で成り立っているので、遠くで起きた地震がようけ伝わります。今回の地震の伝わり方をみて、フォッサマグナの北限はもっと北なんじゃ無いかな？とか勝手に妄想してみたり、、、

もっと学があれば色々な事が楽しいのでしょうけれど、、学が無いっていうのは損な事だなと最近思います。。




学のある方のツーリング動画の紹介です♪
私もフォッサマグナの淵沿いに走ったり、中央構造線を伝って鹿児島まで行ってみたりしてみましたが、、、このかたの動画はとても面白いです。




〜おまけ〜







私、政治に興味のない生活が続いていて、進次郎構文というフレーズは知っていましたがこれをみて初めて本物を拝見しました。この方これで防衛大臣ですからスゴイ！の一言、いや、ゴイゴイスーです。

柿本さんってチューナー界の間では当時色々言われていた事がありましたが、あれだけマフラー売れましたからガッポリだったでしょうね。

1989年のCARBOYの記事がWebサイトにあったので紹介です♪

当時の最高峰と言われた
柿本改が削り出す
ヘッドのIN&EXポート
その細部に迫るっ！！


ご興味あればどうぞ。

https://car.boy.jp/04Magazine/15_kakimoto/04_15_04_kakimoto_05_PORT/index.html

覚書の走り書きです。

中古のラズパイ４ 8GB 購入
→　動作確認ＯＫ

OSをHPからDLしてインストール。
→　OSが起動しない

USBの無線機を外したら起動OK
→　USBの無線機を取り付けたら再度起動NG

GPIOの5V端子に200μFのコンデンサーを付けてみる。
→　起動OK

Wi-FiをONしたら再度起動が出来なくなる。
→　起動時に消費電力が必要なイベントが集中してしまっていると言う話が信頼性のある情報ぽく思えてきた。起動さえしてしまえば一応安定動作。
→　弄っているうちに症状が悪化。起動できない事が増える。

OSの最新化でブラウンアウトリセットの設定が変わったらしい
→　ブラウンアウトの閾値は PMIC ハード側で固定（≈4.63V）
→　PMIC の「電圧低下イベント」はまず VideoCore (GPU/VPU) ファームウェアが受け取ります。そこから ARM 側（Linuxカーネル）に割り込み／フラグを渡す仕組みになっています。　という事みたい。

OS側のブラウンアウトの変更方法は開示されていない。らしい。。
→　EEPROMファームウェアとOSは別々の話と知る。PCで言うBIOS部分がラズパイのファームウェアという事かな？




ファームウェアのバージョンを調べると最新のVer.番号に成っているがweb上の最新ファームのタイムスタンプとはだいぶ違うので、同Ver.でもVer.違いがあるパターンぽい。
→　ファームウェアアプデの前にOSを最新状態にアプデ
　→sudo apt upate
　→sudo apt full-upgrade
　　→HPからOSをDLして入れたばかりなのに900MB分の更新あり。HPでのOSイメージは当時の物が継続して配布されているという事かな。←ありがたい

sudo raspi-config で最新のファームウェアを使用する設定

sudo rpi-eeprom-update -a　で更新の予約
→　リブートで更新実行

リブートすると起動せず。何度か繰り返すもダメ。
リブート失敗 → ファームの書き換えに失敗しているポイ
電源入れ直し → 起動失敗している → eepromが自己復旧するっぽい。
電源入れ直し → 起動成功
この繰り返し。なのでrebootでは無く sudo poweroff → 電源オン で対応
→ eeprom書き換えのタスクが予約されたが書き換え自体が上手く行かずに文鎮化。

ラズパイイメージャーでeeprom書き込み用のSDカードを作成。
→ ブートローダーの書き換え成功。タイムスタンプを含めて最新化できた。HDMI出力が緑色の画面を出したら書き換え成功の意味。

OS書き込みして復旧。時たま起動するも、 sudo reboot でreboot出来ず、電源OFFの状態で止まってしまう。最新のブートローダーで起動が解決しているという事でも無かった。


ココでやっと気が付く。
これはPICの書き込み機のSNAPにもある現象なのだけれど USBケーブルの相性の問題みたい。SNAPの場合消費電力は雀の涙程度なのだけれど、ケーブルによってWindowsが認識できない問題が発生する。マイコンの通信タイミングとか色んな要素があるのだろうけれどとにかくケーブルによって認識出来たり出来なかったりする。
今回ケーブルをとっかえひっかえしてみたけれど、ラズパイが起動出来るケーブルとSNAPを認識できるケーブルは同じものだった。規格にしっかりと準拠しているのか？太さとは関係が無いらしい。
↑
影響は微々たる物だったみたい。


直接GPIOの5Vラインに5Vを入れて起動してみる
→　USB入力系の安全装置の影響がなくなって数十mSくらいのサイクルでリセットが繰り返される。
→　カーネルが関与しているであろう以上の早いサイクルでリセットが掛かるので、FWに近いレベルでリセットが掛かってしまうと言うのが本当の様だ！！！
→　どうにもならない事を悟る。

BORの動作タイミングはPMIC のPORとBORの閾値がヒスあり4.5Vの設定 → カーネルがBORの実行タイミングを握っている(と言うよりカーネルがより低次元の設定を書き換えていると思う) の構成なので、ラズパイ財団が5.1vの純正アダプタを売りたいが為にWi-FiやBTはじめペリフェラルを一斉に起動させるいじわるをしている見たい。


手が掛からないのは 5.1vのアダプターを素直に買う。
5vアダプターで起動を安定させるには1000μFを超える様な大容量のコンデンサーをGPIOの5vラインに装着するとかして、PORが解除される時点でコンデンサーが充電されている → ラズパイの一斉起動時の突入電流をコンデンサーで賄う。みたいな対応が必要かな？


Linuxにはあまり興味は無く時間を使いたくないので、秋月で 5.1vのUSB-Cアダプターを注文した。