Approfondimenti

Il controllo dei nutrienti in acquario

Come scegliere il metodo ideale

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 mare 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 corallina 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 mare 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 corallina.

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.

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 pesci e scarti di pesce di bassa qualità. Livelli eccessivi di fosfato possono favorire la crescita di alghe fastidiose e rallentare la calcificazione dei coralli, mentre livelli troppo bassi possono far letteralmente morire di fame i coralli.

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  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.
Rocce vive
Rocce vive in stabulazione

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 Chaeto è la scelta migliore per molti acquariofili quando si tratta di filtrazione naturale
La Chaeto è la scelta migliore per molti acquariofili quando si tratta di filtrazione naturale

La filtrazione naturale sfrutta prevalentemente la crescita delle alghe. Non tutte le alghe 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 alghe, 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 alghe (Algae scrubber):

  • I reattori a Chaetomorpha sono cilindri appositamente progettati per controllare e manipolare la crescita delle alghe, offrendo un’esposizione uniforme alla luce.
  • I filtri ad alghe sono contenitori altamente illuminati e dotati di una particolare rete nella quale crescono le alghe. L’acqua passa sopra le alghe, 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 skimmer 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.
Skimmer di proteine
Skimmer di proteine

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.
Carbone attivo
Carbone attivo

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!

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Luca Langiu

Ho conseguito una laurea in Scienze Politiche, ma ho intrapreso la carriera di imprenditore. Le mie più grandi passioni sono l'acquariofilia, la tecnologia e la musica. Adoro scoprire le meraviglie dei reef e vivo in Sardegna, un paradiso dal quale non potrei mai separarmi.  Il mio desiderio è sempre stato quello di curare un blog sull'acquariofilia marina, perché ritengo che la condivisione di conoscenze e informazioni sia la base della nostra passione. Forte della mia conoscenza tecnica e pratica, unita agli studi e agli approfondimenti teorici, ho deciso di guidare il lettore in un’esperienza formativa alternativa, autentica e personale, che getta le basi sul crono-racconto della mia quotidianità “acquariofila”. La sensibilizzazione del lettore a tematiche relative alla tutela dell’ambiente marino-costiero, alle fonti di inquinamento marino, alla sostenibilità ambientale, al capitale naturale e al rispetto per gli animali, è stuzzicata e sollecitata costantemente in ogni mia trattazione.

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