Introduzione
All’interno dei nostri acquari, per simulare le complesse interazioni naturali delle barriere coralline, utilizziamo una moltitudine di sistemi e dispositivi. Integratori alimentari avanzati e apparecchiature per il dosaggio ad alta tecnologia sono solo alcuni degli strumenti utilizzati dagli acquariofili per riecheggiare l’articolato equilibrio dell’acqua di mareIl mare è una vasta distesa di acqua salata, idrograficamente connessa con un oceano, che lambisce le coste di isole e terre continentali. Lo stesso termine certe volte è usato per indicare laghi, normalmente salati o molto voluminosi, che non hanno sbocchi sull'oceano come ad esempio il Mar Caspio, il Mar Morto ed il Mar di Galilea. Il termine mare è usato anche come sinonimo di oceano quando esprime un concetto generico, per esempio quando si parla dei mari tropicali o dell'acqua marina riferendosi, invece, a quella oceanica in generale. Leggi naturale. Ottenere questi risultati è comunque molto più difficile di quanto si possa pensare.
Ma perché?
Nonostante l’evidente semplicità di questa domanda, fornire una risposta chiara ed esaustiva è una questione a dir poco sibillina. Replicare la multiforme complessità delle acque della barriera corallinaLa barriera corallina è una formazione tipica dei mari e oceani tropicali, composta da formazioni rocciose sottomarine biogeniche costituite e accresciute dalla sedimentazione degli scheletri calcarei dei coralli, animali polipoidi facenti parte della classe antozoa, phylum Cnidaria. Questo tipo di ambiente è unico in quanto le barriere hanno creato delle isole e delle lagune in mari profondi, modificando sia il fondo sia le coste (ricoperte di sabbia finissima, frutto dell'erosione marina sui coralli e dell'azione di alcuni pesci che si cibano dei polipi). La barriera corallina fa parte di una piattaforma carbonatica, e generalmente ne costituisce la fascia marginale verso mare. Verso terra è spesso (ma non necessariamente) separata dalla costa da lagune poco profonde. Leggi sbalordisce e confonde ricercatori e acquariofili di tutto il mondo da decenni. Benché gli ecosistemi di barriera contengano una biomassa inimmaginabilmente densa, le acque del mareIl mare è una vasta distesa di acqua salata, idrograficamente connessa con un oceano, che lambisce le coste di isole e terre continentali. Lo stesso termine certe volte è usato per indicare laghi, normalmente salati o molto voluminosi, che non hanno sbocchi sull'oceano come ad esempio il Mar Caspio, il Mar Morto ed il Mar di Galilea. Il termine mare è usato anche come sinonimo di oceano quando esprime un concetto generico, per esempio quando si parla dei mari tropicali o dell'acqua marina riferendosi, invece, a quella oceanica in generale. Leggi sono eccezionalmente povere di nutrienti. Tale contraddizione, che impegna da lungo tempo la comunità scientifica internazionale, ha portato a formulare ciò che è noto come il paradosso della barriera corallinaLa barriera corallina è una formazione tipica dei mari e oceani tropicali, composta da formazioni rocciose sottomarine biogeniche costituite e accresciute dalla sedimentazione degli scheletri calcarei dei coralli, animali polipoidi facenti parte della classe antozoa, phylum Cnidaria. Questo tipo di ambiente è unico in quanto le barriere hanno creato delle isole e delle lagune in mari profondi, modificando sia il fondo sia le coste (ricoperte di sabbia finissima, frutto dell'erosione marina sui coralli e dell'azione di alcuni pesci che si cibano dei polipi). La barriera corallina fa parte di una piattaforma carbonatica, e generalmente ne costituisce la fascia marginale verso mare. Verso terra è spesso (ma non necessariamente) separata dalla costa da lagune poco profonde. Leggi.
Se è vero che la nostra comprensione dei processi biochimici che regolano la vita nelle barriere coralline è in continua evoluzione, lo stesso non può dirsi dei meccanismi di controllo dei nutrienti presenti in acqua.
Come acquariofilo trovo elettrizzante l’idea di sapere quante scoperte ci siano ancora da fare sul mondo sottomarino che amo così tanto. E questo non solo per la consapevolezza che tali conoscenze contribuiranno a proteggere e salvaguardare alcuni dei luoghi più belli del mondo, ma anche per la crescente genialità applicata al nostro hobby. Infatti, l’impiego delle conoscenze scientifiche, ha determinato un’evoluzione rapidissima dell’acquariofilia negli ultimi decenni. La portata di tali progressi ha riguardato ogni singolo aspetto della nostra passione, ma ritengo che sia stata più chiara e netta in materia di asportazione e controllo dei nutrienti nell’acqua.
Sia chiaro, un concetto una volta universalmente classificato come un paradosso non può essere semplificato con poche parole, tuttavia proverò in questo articolo a fornire un’analisi e alcuni suggerimenti nel tentativo di fare chiarezza rispetto alle numerose metodologie di asportazione dei nutrienti impiegate in campo acquariofilo.
[toc]I nutrienti sono deleteri per una vasca?
Con numerose riserve la risposta più semplice è si. In generale l’obiettivo principale non è eliminare al 100% i nutrienti. Farlo, infatti, sarebbe deleterio per la vita contenuta nei nostri acquari quanto averne livelli eccessivi. Per mantenere la salute della vasca, i livelli devono rimanere comunque costantemente bassi.
Ecco una rapida suddivisione dei due nutrienti più importanti che asportiamo:
- Nitrati (NO3) – Come sottoprodotto naturale del ciclo dell’azoto (composti organici disciolti> ammoniaca> nitrito N02> nitrato NO3), i nitrati sono tossici quando i livelli diventano troppo alti.
- Fosfati (PO4) – Derivato dal fosforo, questo composto chimico organico proviene dall’acqua, cibo per pesciCon il termine pesci, dal latino pisces, si intende un gruppo eterogeneo di organismi vertebrati fondamentalmente acquatici, coperti di scaglie e dotati di pinne, che respirano attraverso le branchie. Con oltre 32 000 specie coprono quasi il 50% del totale delle specie del subphylum vertebrata. Leggi e scarti di pesceCon il termine pesci, dal latino pisces, si intende un gruppo eterogeneo di organismi vertebrati fondamentalmente acquatici, coperti di scaglie e dotati di pinne, che respirano attraverso le branchie. Con oltre 32 000 specie coprono quasi il 50% del totale delle specie del subphylum vertebrata. Leggi di bassa qualità. Livelli eccessivi di fosfato possono favorire la crescita di algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi fastidiose e rallentare la calcificazione dei coralliGli Antozoi (Anthozoa Ehrenberg, 1831) sono una classe di animali del phylum degli Cnidaria. Consistono di piccoli polipi radunati tipicamente in colonie di molti individui simili. Il gruppo include gli organismi comunemente noti come coralli, costruttori delle barriere coralline tropicali, che, producendo carbonato di calcio sotto forma di calcite, formano il tipico scheletro calcareo. Leggi, mentre livelli troppo bassi possono far letteralmente morire di fame i coralliGli Antozoi (Anthozoa Ehrenberg, 1831) sono una classe di animali del phylum degli Cnidaria. Consistono di piccoli polipi radunati tipicamente in colonie di molti individui simili. Il gruppo include gli organismi comunemente noti come coralli, costruttori delle barriere coralline tropicali, che, producendo carbonato di calcio sotto forma di calcite, formano il tipico scheletro calcareo. Leggi.
Altre sostanze che richiedono la rimozione includono:
- Ammoniaca
- Nitriti
- Composti organici disciolti
La filtrazione biologica: lasciare che la natura prenda il sopravvento.
La filtrazione biologica, notoriamente il metodo preferito dagli acquariofili di tutto il mondo, sfrutta i meccanismi naturali di rimozione e controllo ad opera dei batteri. In sostanza, la biofiltrazione funziona coltivando batteri specifici in acquario.
Più semplicemente attraverso i biomedia si mantengono livelli adeguati di nutrienti tramite:
- Asportazione poiché i biomedia offrono una superficie fertile per la crescita dei batteri, che convertono i nutrienti in elementi innocui;
- Controllo poiché il tasso di asportazione di nutrienti è direttamente correlato alla quantità o alla popolazione di batteri. Vien da se che, per un facile mantenimento di livelli costantemente bassi di nutrienti dannosi, sarà determinante creare le condizioni ideali, garantendo ai batteri una superficie “colonizzabile” dalle dimensioni adeguate;
In generale per una corretta filtrazione biologica è indispensabile:
- Utilizzare sempre uno skimmerLo schiumatoio è un apparecchio usato In un moderno acquario marino per la purificazione dell'acqua dai composti nocivi derivanti dal degrado di materia organica (cibo non consumato, escrementi degli organismi presenti, organismi deceduti). Si compone di una colonna cilindrica (colonna di contatto), normalmente in materiale plastico, dove viene immessa acqua mista ad una grande quantità di bolle d'aria di dimensioni submillimentriche, sfruttando le proprietà della pellicola di tensione superficiale tra aria e acqua queste “microbolle” catturano le molecole proteiche generando una schiuma che straborda dalla colonna finendo in un bicchiere di raccolta amovibile che viene ciclicamente pulito dalla “melma” raccolta al suo interno. Leggi ad alta efficienza. Con la crescita delle colonie batteriche, gli schiumatoi di proteine sono necessari per mantenerne lo sviluppo e la concentrazione entro un livello desiderabile.
- Supportare la popolazione di batteri sani attraverso integratori, ovvero attraverso il dosaggio di formulazioni specifiche, come quelle offerte da Prodibio.
Rispetto ad altri metodi di controllo dei nutrienti, la biofiltrazione è considerata la più semplice, poiché i microrganismi svolgono gran parte del lavoro a condizione che siano presenti biomedia in quantità adeguate e venga eseguita una manutenzione regolare della vasca (pulizia dei dispositivi, cambi d’acqua ecc).
L’utilizzo di rocce vive è vivamente raccomandato, ma è determinante esaminarle attentamente prima di inserirle in vasca. Non è raro che le rocce vive contengano ospiti potenzialmente dannosi o introducano batteri incompatibili con le colonie già consolidate in vasca. Per questi motivi è consigliabile porre in quarantena le rocce vive prima della loro introduzione in acquario, o inserirle secche (in vasche già avviate).
La filtrazione naturale: lasciare che la natura mantenga l’equilibrio.
È comune supporre che la filtrazione naturale sia equiparabile ai metodi biologici. Certo, entrambe le tecniche provvedono efficacemente alla rimozione dei nutrienti attraverso complesse interazioni organiche, ma è qui che le similitudini finiscono.
La filtrazione naturale sfrutta prevalentemente la crescita delle algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi. Non tutte le algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi sono infatti dannose per un acquario, e in particolare le alghe di Chaeto, sono fondamentali poiché utilizzano i nutrienti come fonte di nutrimento. Sfruttando la crescita di tali organismi a struttura vegetale, il tasso di asportazione di nutrienti sarà controllabile e direttamente correlato alla dimensione della popolazione, facilmente gestibile attraverso l’utilizzo di particolari reattori. Promuovendo, quindi, una quantità specifica di algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi, si otterrà una rimozione sostenuta ed equilibrata.
Esistono fondamentalmente due metodi per il filtraggio naturale e si basano sull’utilizzo di reattori a Chaetomorpha e sui filtri ad algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi (Algae scrubber):
- I reattori a Chaetomorpha sono cilindri appositamente progettati per controllare e manipolare la crescita delle algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi, offrendo un’esposizione uniforme alla luce.
- I filtri ad algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi sono contenitori altamente illuminati e dotati di una particolare rete nella quale crescono le algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi. L’acqua passa sopra le algheLe alghe (dal latino Algae) afferiscono ad un raggruppamento, non appartenente ad un taxon sistematico, rappresentato da organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri. Nel corso del tempo, e nell'evoluzione della sistematizzazione scientifica dei viventi, all'interno di questo raggruppamento si sono venuti a trovare differenti gruppi sistematici aventi caratteristiche congruenti come la struttura molto semplice e non differenziata in tessuti e molto spesso la capacità fotosintetica. Le sole alghe verdi o clorofite, insieme alle embriofite, o piante terrestri, costituiscono il clade delle piante verdi, o viridiplantae. Leggi, consentendo loro la rimozione delle sostanze nutritive come nitrato, fosfato, nitrito, ammoniaca, ammonio e persino metalli come il rame.
La filtrazione meccanica: uomo e macchina.
Mentre i metodi di filtrazione biologica rimuovono e controllano i nutrienti tramite conversioni biochimiche, i metodi di filtrazione meccanica semplicemente raccolgono e smaltiscono i nutrienti dannosi. Volendo offrire una definizione molto semplificata, attraverso la filtrazione meccanica si catturano e rimuovono dal sistema le “particelle” che compongono i nutrienti. Per asportare effettivamente i nutrienti raccolti, è necessario pulire o sostituire fisicamente i media filtranti.
Una manutenzione non regolare può comportare un pericoloso accumulo di sostanze nutritive tossiche, che alla lunga traboccherebbero nuovamente in vasca.
Ecco cosa è importante sapere sulla filtrazione meccanica:
- Durante il suo impiego è frequente l’asportazione anche di particelle “benefiche” dal sistema, come la microfauna planctonica.
- I filtri possono essere un terreno fertile per organismi sgradevoli, come i batteri nitrificanti. La prevenzione richiede la sostituzione periodica dei media filtranti e il costante test dell’acqua, al fine di impedire la crescita di ospiti indesiderati in grado di alterare i parametri dell’acqua. Le fluttuazioni eccessive del livello dei nutrienti sono altrettanto dannose.
- I filtri meccanici più comuni sfruttano tamponi, spugne e calze. Gli skimmerLo schiumatoio è un apparecchio usato In un moderno acquario marino per la purificazione dell'acqua dai composti nocivi derivanti dal degrado di materia organica (cibo non consumato, escrementi degli organismi presenti, organismi deceduti). Si compone di una colonna cilindrica (colonna di contatto), normalmente in materiale plastico, dove viene immessa acqua mista ad una grande quantità di bolle d'aria di dimensioni submillimentriche, sfruttando le proprietà della pellicola di tensione superficiale tra aria e acqua queste “microbolle” catturano le molecole proteiche generando una schiuma che straborda dalla colonna finendo in un bicchiere di raccolta amovibile che viene ciclicamente pulito dalla “melma” raccolta al suo interno. Leggi di proteine rappresentano anch’essi una forma di filtrazione meccanica, ma a differenza di altri svolgono un ruolo vitale nel mantenimento della salute del nostro acquario, rendendo il loro impiego essenziale, indipendentemente dal metodo utilizzato.
La filtrazione chimica.
Tale metodo consente il controllo dei livelli di nutrienti alterando la costruzione biochimica. Tuttavia, al posto dei microrganismi, la filtrazione chimica sfrutta precise formule e composti per ottenere il risultato desiderato.
Ecco cosa è importante sapere sui metodi di filtrazione chimica:
- Il materiale filtrante è generalmente inserito in un contenitore / reattore che consente all’acqua di attraversarlo. Il reattore, o i sacchetti di materiale, vengono quindi collocati in un’area ad alto flusso.
- I nutrienti vengono assorbiti, come nel caso del carbone attivo o delle resine.
- Sebbene efficaci, i metodi di filtrazione chimica sono consigliabili come misura di supporto. Ad esempio, usando la filtrazione naturale come principale metodo di asportazione dei nutrienti e supportando tale azione attraverso un reattore contenente resine e/o carboni attivi.
Conclusioni
Nonostante abbia elencato i principali metodi di filtrazione, padroneggiare il controllo dei nutrienti è una disciplina a più livelli che, al pari “dell’arte della acquariofilia marina”, rappresenta un viaggio che dura tutta la vita.
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E, come sempre, buon reefing!
