Perché è così importante il ciclo dell’azoto in acquario?
Perché il problema principale in acquario è quello dell’ammonificazione, ovvero la trasformazione dei composti di azoto organico in ammoniaca.
Di fatto sappiamo che tutta la materia organica tende a decomporsi. Ovvero, le molecole più complesse si scindono in elementi più semplici ad opera di microrganismi e batteri specializzati. In acquario questo avviene dappertutto, ma in particolar modo sul fondo, dove è più facile che si depositino rifiuti e materia organica (es. cibo non consumato, deiezioni, foglie morte).
La materia è ricca di molti elementi (es. carbonio, fosforo, potassio, zinco, manganese), naturalmente, e la decomposizione non interessa solo l’azoto. Però, tenendo conto che il carbonio tende a legarsi con l’ossigeno e a formare anidride carbonica (CO2), che si volatilizza in atmosfera, e che il resto degli elementi sussistono solo in piccole quantità... l’azoto rimane la preoccupazione principale.
Come descritto nella prima parte, infatti, sappiamo che la decomposizione dell’azoto dà origine a composti ammonici, particolarmente tossici per la vita acquatica, soprattutto in ambienti ristretti come gli acquari.
Quinidi, come risolvere il problema dei rifiuti e degli scarti da decomposizione naturale?
- pH
fortunatamente, ai pH tipici d’acquario (6,5 < pH < 8,5) l’ammoniaca pura (NH3) tende trasformarsi in ammonio (NH4), molto meno nociva.
La resistenza dei pesci all'ammoniaca è legata all'ambiente in cui si sono evoluti, quindi al loro pH naturale. Più alto è il pH e più aggressivo viene sentito il composto ammoniacale.
- diluizione
i cambi d’acqua cadenzanti consentono di diluire le percentuali di concentrazione dei composti tossici
- ceppi batterici specializzati (nitrificazione)
nel filtro o in vasca, consentono di aiutare la trasformazione dell’ammoniaca dapprima in nitriti (NO2) e poi in nitrati (NO3) tramite un processo aerobico (= in presenza di ossigeno). I più diffusi sono quelli del gruppo Nitrosomonas e Nitrobacter. Si trovano nel suolo e in tutte le acque dolci e marine, a pH non inferiori a 5,5, a temperature comprese fra i 5° e i 35°C (ideale 25°- 30°C).
I nitriti agiscono sull'emoglobina dei pesci, impedendo al sangue di trasportare l'ossigeno, ma con il tempo il secondo ceppo di batteri li trasforma in nitrati con una seconda ossidazione. Il nitrato rimanente in acqua ha una bassa tossicità per i pesci e oltretutto può venire poi sfruttato dalle alghe unicellulari e dalle piante superiori come macronutriente, poiché viene nuovamente reincorporano in molecole organiche (il nitrato viene nuovamente scomposto e ridotto ad ammoniaca e nitrito).
L’ossidazione dell’ammoniaca libera molti ioni d’idrogeno che acidificano l’acqua, ecco perché solitamente si deve provvedere ad aggiungere sostanze che regolino il Ph dell’acqua.
- ceppi batterici specializzati (denitrificazione)
altri batteri possiedono enzimi come la nitratoriduttasi e la nitrito riduttasi, in grado di intercettare l’ossigeno dai nitrati. Gli atomi di azoto rimasti liberi tendono poi a unirsi a coppie per tornare azoto molecolare gassoso (N2) e rientrare in atmosfera. Questi ceppi batterici, quali il Thiobacillus, il Paracoccus e lo Pseudomonas effettuano in questo caso una respirazione anaerobica, ma sono detti ‘facoltativi’, poiché possono vivere anche in presenza di ossigeno.
Non è sempre così facile tenere sotto controllo il processo di nitrificazione e detrinificazione. Quindi negli allestimenti è consigliabile utilizzare come depuratori anche le piante a rapida crescita (es. Myriophyllum, Egeria, Cabomba, Limnophila): esse sono in grado di assorbire parecchio azoto e di consumare ammonio prima che arrivi ai batteri, stabilizzando la crescita della flora microorganica, riducendo il picco dei nitriti e togliendo di mezzo parecchio azoto in forma ammoniacale.
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Fonti:
