Il primo acquario Acquario d'acqua dolce Il fondo (prima parte)
Nella fase di acquisto e di allestimento del primo acquario, il fondo viene spesso considerato solo un fattore estetico trascurando(o non conoscendo) il ruolo principalmente biologico che il substrato riveste. All’interno di esso infatti si svolgono particolari e delicati processi biochimici che interagiscono con l’ambiente acquatico e che incidono positivamente o negativamente con l’intero ecosistema acquario. Predisporlo nella maniera giusta significa garantirsi delle ottime possibilità di successo nella futura gestione dell’acquario.Così come il filtro anche il fondo, seppur molto più lentamente, viene colonizzato da batteri protozoi e funghi atti a decomporre la materia organica (escrementi, avanzi di mangime, detriti vegetali ecc) trasformandola in azoto gassoso e in nutrimento per le piante. I processi di decomposizione e mineralizzazione della materia organica avvengono principalmente ( e più velocemente) nelle zone riccamente ossigenate (aerobie), in particolar modo nella zona di contatto tra sedimento e radici, denominata rizosfera.
Nella rizosfera si istaurano delicati processi microbici che svolgono un ruolo importantissimo nella nutrizione della pianta. Si è detto che i batteri eterotrofi trasformano la materia organica in nutrientu minerali per la vegetazione presente, vegetazione che a sua volta partecipa in maniera diretta all’attiva batterica del fondo: le piante infatti forniscono attraverso le radici, grosse quantità di ossigeno assunte nella colonna d’acqua (per via fogliare), rilasciando nel contempo acidi organici prodotti dalle radici che si legano (chelano) con i minerali facilitandone l’assimilazione.
Anaerobicità del fondo e gli ambienti riducenti.
Man mano che la materia organica si deposita sul fondo, l’accumulo di detriti organici riduce considerevolmente l’ossigeno molecolare nel substrato. All’azione aerobia se ne affianca una anaerobia, in particolar modo negli strati più profondi del substrato. Qui la circolazione dell’acqua è molto lenta, quasi nulla, e le particelle di materia organica frammentate negli strati superficiali, vengono ridotte da altri gruppi di batteri.
Le reazioni ossidoriducenti ed il potenziale redox.
Nei paragrafi precedenti i termini riduzione ed ossidazione sono stati citati più volte ed evidenziati in corsivo; è il caso quindi di introdurre un nuovo concetto, il potenziale redox.
Il potenziale redox (potenziale di ossidazione-riduzione), è la ben definita caratteristica che una soluzione acquosa ha di accettare o cedere elettroni ( Walstad); la sua unità di misura è il millivolt (mV).
Più il potenziale redox di una soluzione acquosa è alto, più la soluzione tende a comportarsi da ossidante.
Mentre nella colonna d’acqua assistiamo ad un incremento del potenziale redox dovuto all’aumento della concentrazione d’ossigeno prodotto dalla fotosintesi delle piante, è possibile che nel fondo si vengano a creare situazioni di basso potenziale (e quindi di scarsità di ossigeno) fino a valori negativi e che possono innescare i processi che andremo tra poco ad esaminare. Questo argomento sarà comunque approfondito nell’articolo riguardante la chimica dell’acqua.
Un valore ritenuto ideale per la corretta crescita delle piante si aggira tra i +70 e i +120 mV
Tabella tratta dal libro "Ecologia dell'acquario di piante di D Walstad edito da aquaedì
Per gentile concessione della casa editrice
Nitrificazione. Gruppi di batteri aerobi che risiedono nelle zone più superficiali del fondo e quindi più ossigenate (microzona ossidata), neutralizzano la tossicità dell’acido solfidrico e del metano (quest’ultimo trasformato in Co2) che eventualmente si formano negli strati più anaerobici e profondi del substrato.Decomposizione aerobica:
: La decomposizione incompleta di detriti vegetali, produce sostanze umiche che possono accumulasi sia nell’acqua che nel substrato. Esse contribuiscono a mantenere solubili molti micronutrienti tra cui ferro e manganese e ne contrastano la tossicità legandosi (chelandosi) ad essi.La decomposizione aerobica nel caso di biodegradazione ultima (mineralizzazione) conduce alla formazione di CO2, H2O e sali minerali assorbibili dalle piante.
Respirazione del nitrato: è un processo batterico effettuato da batteri in ambienti anaerobici ma diversamente dalla denitrificazione, gruppi di batteri in determinate condizioni, ritrasformano il nitrato in nitrito.
Riduzione del manganese e del ferro: quando l’ossigeno ed il nitrato nel fondo scarseggiano, molti batteri possono utilizzare manganese e ferro come fonte alternativa per il loro metabolismo. Questo processo rende i due minerali solubili(processo di riduzione) permettendo il loro assorbimento da parte delle piante.
Riduzione del solfato I batteri che riducono il solfato sono esclusivamente anaerobici e colonizzano zone del substrato fortemente scarse di ossigeno come per esempio le zone più profonde in substrati molto alti. (potenziale redox -120mV -300mV)
Il prodotto finale è l’acido solfidrico estremamente tossico per tutti gli organismi acquatici. Di solito questo composto viene neutralizzato (vedi sopra ossidazione dell’acido solfidrico) dai batteri che risiedono nelle zone superiori ed ossigenate del substrato.
Fermentazione e metanogenesi: In condizioni fortemente anaerobiche, la materia organica viene parzialmente trasformata dai batteri e ne deriva un accumulo di composti come acidi grassi acido acetico ecc. che hanno potere inibente per le piante. In seguito a quanto riportato fin’ora, un fondo di tipo prevalentemente aerobio è da preferire ad un fondo anaerobio e che un acquario ben piantumato contribuirà in maniera significativa a mantenere il substrato "sano" ed efficiente.
Consistenza e granulomentria del fondo in un acquario con piante.
I substrati con una granulometria minima di 3-4 mm, sono da preferire a substrati sabbiosi in quanto permettono un lento passaggio dell’acqua agevolando l’ossigenazione del fondo.
Un materiale sabbioso di contro possiede una struttura fitta ed è molto probabile che vengano a crearsi zone ad azione fortemente anaerobica in grado di rilasciare pericolosi composti tossici.
L’accumulo di fango deve essere quindi periodicamente rimosso tramite sifonatura.
Laddove non è previsto l’uso delle piante, ad esempio in una vasca di tipo Malawi-Tanganica, sono da preferire substrati sabbiosi evitando così che avanzi e scarti di cibo vadano ad infilarsi tra gli interstizi del fondo; un substrato sabbioso oltre ad essere molto naturale in questo tipo di vasca per i pesci ospitati, ci faciliterà le operazioni di pulizia e sifonatura.
Acquari senza o con poca componente vegetale, essendo sprovvisti dell’apporto "filtrante" di piante e fondo, richiedono filtri efficienti e sovradimensionati, riempiti con ottimi materiali per la filtrazione meccanica e biologica.
Per sifonatura si intende l’aspirazione di detrito dal fondo tramite appositi attrezzi denominati sifoni o campane.
In un acquario con molta vegetazione, una sifonatura del fondo potrà essere del tutto evitata limitandosi semmai ad asportare, una due volte l’anno, il sedimento grossolano che si accumula in superficie.
Di contro in un acquario con poca o senza vegetazione , la sifonatura risulta fondamentale ed andrebbe effettuata in maniera costante durante ogni cambio parziale dell’acqua. La campana del sifone è strutturata in maniera tale che, inserita per alcuni centrimetri nel substrato, aspira il solo detrito smuovendo nel contempo la parte superficiale del substrato.
(continua)
