Il ciclo dell'azoto in Acquario


Il ciclo dell'azoto

La corretta gestione dei rifiuti organici prodotti dagli abitanti della vasca è una delle preoccupazioni principali dell'acquariofilo.
Pesci, invertebrati, funghi ed alcuni batteri, producono scarti azotati sotto forma di ammoniaca (che in acqua acida si trasforma in ammonio) e che devono quindi essere riciclati grazie al ciclo dell'azoto.
L'ammoniaca viene prodotta anche dalla decomposizione di piante e di scarti di origine animale, come le feci e altro. Se raggiungono elevate concentrazioni i rifiuti azotati diventano tossici per i pesci e gli altri abitanti dell'acquario.

Il processo

Una vasca ben equilibrata contiene i microorganismi capaci di metabolizzare gli scarti degli altri abitanti dell'acquario.
Questi rifiuti negli acquari vengono metabolizzati da un tipo di batteri, conosciuti come nitrificatori, del genere Nitrosomonas. I batteri nitrificatori catturano l'ammoniaca dall'acqua e la metabolizzano producendo nitriti.

Anche i nitriti in elevate concentrazioni risultano però altamente tossici per i pesci. Un altro genere di batteri, i Nitrospira, trasformano i nitriti in nitrati, una sostanza meno pericolosa per gli abitanti dell'acquario.
In passato si credeva che questo ruolo fosse svolto dai batteri Nitrobacter, che continuano ad essere in commercio sotto forma di kit di partenza per avviare il ciclo dell'azoto in acquario.
Anche se però teoricamente i Nitrobacter potrebbero occupare la stessa nicchia biologica dei Nitrospira, recentemente si è scoperto che in acquari ben avviati non sono presenti in quantità significative, mentre sono abbondanti i Nitrospira.

Oltre ai batteri anche le piante acquatiche eliminano rifiuti azotati metabolizzando ammoniaca e nitrati, rimuovendoli dall'acqua e impiegandoli per aumentare la propria biomassa. Tuttavia l'eliminazione è solo temporanea in quanto le piante restituiscono l'azoto all'acqua quando le foglie vecchie muoiono e si decompongono.

Il mantenimento del ciclo dell'azoto

Anche se per semplicità gli appassionati chiamano il processo in precedenza descritto ciclo dell'azoto, in realtà questo è solo una parte del vero ciclo: l'azoto viene infatti aggiunto al sistema dall'esterno (solitamente tramite il cibo che viene fornito agli abitanti della vasca) e i nitrati si accumulano nell'acqua alla fine del processo o vanno a far parte della biomassa delle piante. Questo accumulo di nitrati negli acquari domestici richiede che l'acquariofilo sostituisca l'acqua quando è troppo ricca di nitrati oppure rimuova parte delle piante che se ne sono servite.

Gli acquari domestici, in condizioni normali, spesso non hanno una popolazione di batteri sufficiente a trattare tutto l'azoto prodotto dai rifiuti dei loro abitanti. la soluzione del problema è spesso affidata a due sistemi di filtraggio: i filtri a carbone attivo assorbono dall'acqua i composti dell'azoto e altre tossine, mentre i filtri biologici ospitano dei materiali appositamente progettati per favorire l'insediamento degli utili batteri. Il carbone attivo e gli altri materiali, come resine che assorbono ammoniaca, smette di funzionare quando le sue porosità sono piene e deve essere quindi sostituito con regolarità.

Gli acquari di nuovo allestimento spesso presentano problemi legati al ciclo dell'azoto, dovuti alla scarsità di batteri presenti, noti con il nomignolo di "Sindrome della vasca nuova". Di conseguenza, le nuove vasche devono essere lasciate per un certo periodo a "maturare" prima di immettervi i pesci. Esistono fondamentalmente tre tipi di approccio da parte degli acquariofili per questo problema: il ciclo senza pesci, il ciclo silenzioso e la crescita lenta.
Nel ciclo senza pesci non vengono immessi pesci nella vasca, mentre invece si aggiungono piccoli quantitativi di ammoniaca alla vasca per nutrire i batteri che si vuole far insediare. Durante il processo si monitorano le concentrazioni di ammoniaca, nitriti e nitrati per controllare i progressi fatti fino al raggiungimento della situazione desiderata.

Il ciclo silenzioso consiste essenzialmente nel popolare la vasca di piante a crescita rapida, contando su di loro per assorbire l'azoto finché la popolazione batterica si sviluppa.
La crescita lenta, che è il metodo più usato, consiste nello scaglionare l'immissione di pesci della vasca in un periodo di 6 - 8 settimane, concedendo così alle colonie di batteri il tempo di crescere e stabilizzarsi prima di iniziare a riciclare le deiezioni dei pesci.

La maggiore concentrazione batterica in un acquario si trova all'interno del filtro; un filtraggio efficiente è essenziale per il funzionamento della vasca. Talvolta una pulizia del filtro troppo invasiva può disturbare seriamente l'equilibrio biologico di un acquario. La soluzione migliore per eliminare l'eccesso di materiale organico è quindi sciacquare gli elementi meccanici del filtro in una bacinella servendosi dell'acqua dell'acquario, preservando in questo modo la popolazione batterica. Un'altra soluzione può essere quella di pulire solo metà del materiale alla volta.

Fonte Wikipedia