Il ciclo dell'azoto nella gestione di un acquario

di Giovanni Tertulliani*

Le sostanze di scarto organiche (residui organici) aumentano il carico di composti azotati nocivi presenti nell’acqua dell’acquario. Per residui organici intendiamo: residui di cibo, escrementi degli animali presenti, foglie ed alghe morte, animali morti ecc. ecc. Per composti azotati potenzialmente nocivi intendiamo: albumine, ammonio, ammoniaca, nitriti e nitrati.

Le albumine (ovvero proteine) derivano dai residui organici e si trasformano in ammonio attraverso la decomposizione biologica ad opera dei cosiddetti batteri Eterodrofi.

L’ammonio NH4 (di per sé innocuo, ma instabile) può trasformarsi in ammoniaca NH3 in funzione del valore di pH. L’ammonio rimane stabile con valori di pH inferiori a 7, valori superiori a 7 favoriscono la trasformazione dell’ammonio in ammoniaca. Una quantità di ammoniaca limitata, inferiore a 0,2 – 0,25 mg/l, non produce rischi particolari. Purtroppo tali valori si ottengono e mantengono nel tempo solo in acquari maturi ed equilibrati. Da tener presente che in acquari in maturazione, il valore di ammoniaca è fortemente instabile e, pertanto, può repentinamente raggiungere valori intollerabili per i pesci provocando decessi improvvisi.

Ammonio ed ammoniaca vengono neutralizzati con la trasformazione in nitriti NO2 ad opera dei batteri Nitrosomonas. Questi batteri vivono in presenza di ossigeno pertanto sono anche chiamati batteri aerobi. I nitriti NO2 sono tossici per i pesci e pertanto anch’essi devono essere eliminati. Valori di NO2 > 0,30-0,35 mg/l sono considerati nocivi. I nitriti NO2 vengono neutralizzati con la trasformazione in nitrati NO3 operata principalmente dai batteri Nitrobacter. Anche questi batteri sono aerobi e necessitano perciò di ossigeno per vivere.

I nitrati sono molto meno tossici dei nitriti ma, comunque, concentrazioni superiori a 22-25 mg/l possono diventare nocive per la vita in acquario. Si nota comunque un rapporto di tossicità, rispetto ai nitri pari a circa 1 a 70. I nitrati costituiscono, insieme ai fosfati, il principale nutrimento di numerose specie di alghe, nonché vengono assimilati dalle piante. Inoltre i nitrati sono “mangiati” dai batteri cosiddetti anaerobi (ovvero che vivono in zone povere o prive di aria) o anossici (che vivono in zone povere o prive di ossigeno) che per sopravvivere si nutrono dell’ossigeno presente nei nitrati NO3.

Il prodotto finale delle trasformazioni sopra descritte è l’azoto N, da cui la definizione del processo come “ciclo dell’azoto”. L’azoto è un gas innocuo in acquario.

I nitrati dunque vengono eliminati tramite:

  • Alghe (ma questo ne favorisce lo sviluppo)
  • Piante
  • Batteri anaerobi

I batteri anaerobi vivono essenzialmente nel fondo dell’acquario e nelle zone povere di ossigeno del filtro. 

In particolare sia nel fondo che nel filtro, a regime, si vengono a creare due aree, una aerobica e l’altra anaerobica che operano in continuo, l’una nutrendo l’altra. Interruzioni di corrente prolungate possono produrre la morte dei batteri aerobi e la crescita repentina di grandi masse di batteri anaerobi. Tuttavia, nutrendosi questi ultimi di nitrati prodotti grazie ai batteri aerobi, se in breve tempo non viene ripristinato il flusso di ossigeno che consente la vita dei batteri aerobi, i batteri anaerobi cominceranno, dopo il repentino sviluppo demografico, a decrescere morendo praticamente di fame!!

Allora in sintesi:

  1. In acquario è’ impossibile impedire la formazione di ammonio e ammoniaca.
  2. Un acquario senza nitrati è sostanzialmente sterile e pertanto non idoneo allo sviluppo di flora e fauna.
  3. L’obiettivo diventa dunque quello di abbattere i valori di ammonio ed ammoniaca favorendone la trasformazione in nitriti tramite i batteri aerobi Nitrosomonas.
  4. A loro volta i nitriti pur essendo tossici se superiori a determinati valori, sono determinanti per la formazione dei nitrati.
  5. Conseguentemente è necessario consentire la proliferazione di batteri aerobi per la trasformazione di ammonio e ammoniaca in nitriti e la successiva trasformazione dei nitriti in nitrati.
  6. I nitrati verranno poi eliminati dalle piante, dalle alghe (ma è bene limitarne lo sviluppo che andrebbe a discapito delle piante) e dai batteri anaerobi. I cambi d’acqua aiutano il processo andando a equilibrare eventuali scompensi nel ciclo dell’azoto dovuti ad elementi esterni imponderabili (interruzioni della corrente, pulizia del filtro o del fondo, eccesso di pesci ecc. ecc.).

Infine da quanto descritto emerge che un acquario può tranquillamente essere gestito anche in assenza di piante, purchè sia garantito un minimo di presenza algale, un fondo non sterile e sufficientemente alto (almeno 4 cm dicono i sacri testi) da consentire la presenza di zone anaerobiche per lo sviluppo dei relativi batteri. I cambi d’acqua periodici faranno il resto.

 

* Presidente del Club Ittiologico Romano

 

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