Cos’è veramente la maturazione in un acquario naturale

Cos’è veramente la maturazione in un acquario naturale

La maturazione dell’acquario è tra le prime nozioni che un nuovo appassionato apprende. A volte, tuttavia, le spiegazioni sono molto riduttive e non conferiscono il giusto valore all’incredibile complessità di fenomeni che avvengono nelle prime settimane dall’avvio di un acquario d’acqua dolce. La maturazione è un processo che merita senza dubbio un approfondimento maggiore, così da poter conoscere più fondo come funziona un acquario naturale e la meravigliosa biodiversità che lo popola!

In questa guida vengono affrontati: il ciclo dell’azoto, i microrganismi protagonisti, le tappe della maturazione, la gestione durante e dopo la maturazione dell’acquario e si accenna a concetti di ecologia la cui conoscenza getta luce su numerose dinamiche ricorrenti in acquario.

1. La maturazione di un acquario d’acqua dolce in generale

1.1 Le sostanze protagoniste della maturazione

2. Le colonie di microrganismi

2.1 Reti trofiche di pascolo e di detrito

2.2 Micro -biodiversità in acquario, come ottenerla

2.3 Fioriture batteriche e phytoplankton

2.4 I protozoi ciliati

2.5 I metazoi rotiferi

2.6 I metazoi nematodi e altri vermi

2.7 Altri microrganismi

3. La colonizzazione del filtro artificiale e della vasca

3.1 Materiali di insediamento

3.2 Tempi di colonizzazione

3.2.1 La teoria

3.2.1 La pratica: quando introdurre i pesci

4. Equilibri con gli animali superiori

4.1 Accenni al sistema delle saprobie

4.2 Stabilità futura dell’acquario

5. Conclusioni sulla maturazione di un acquario naturale

 


1. La maturazione dell’acquario d’acqua dolce in generale


Sulla maturazione dell’acquario si potrebbe dare questa definizione sintetica:

La maturazione dell’acquario d’acqua dolce si può definire come quel processo in cui le condizioni ambientali createsi nell’acquario si evolvono e infine si stabiliscono su parametri adatti alla vita degli ospiti futuri: pesci, gamberetti o altri animali ornamentali. 

Entrando più nello specifico, pur rimanendo superficiali, si può aggiungere che quelle condizioni ambientali consistono nelle corrette concentrazioni di alcuni composti chimici disciolti. Per ottenere e soprattutto mantenerle, è necessaria una comunità batterica,  eventualmente anche una massa vegetale, attiva.

1.1 Le sostanze protagoniste della maturazione

Questa comunità batterica ha il preciso scopo di purificare tutto l’ambiente da particolari composti dell’azoto che se presenti risultano pericolosi per i pesci e altri animali. Queste sostanze sono l’azoto ammoniacale, ripartito in ammoniaca NH3 e ammonio NH4+;  gli ioni nitrito NO2- e nitrato NO3- .

L’ammoniaca genera svariati problemi ai pesci anche in piccolissime quantità. Essi stessi ne producono e rilasciano, ma essa deve disperdersi velocemente e mai accumularsi.

Il nitrito è pericoloso poichè crea problemi alla respirazione, portanto presto all’asfissia i pesci. Un sintomo tipico è il loro boccheggiare in superficie nonostante l’acqua sia areata a sufficienza e quindi si possa escludere la carenza di ossigeno o l’eccesso di anidride carbonica.

Il nitrato è poco o nulla pericoloso direttamente, ma se troppo abbondante porta all’eutrofizzazione dell’acquario, cioè un altro complesso processo il cui risultato è una crescita eccessiva delle specie vegetali, piante o alghe che siano.

Le ho disposte nell’ordine e sequenza di trasformazione. Dalla materia, perlopiù proteica, in decomposizione si libera dopo vari ulteriori passaggi l’ammoniaca, la quale viene trasformata da alcuni ceppi batterici in nitrito e da altri in nitrato. Questo ciclo viene chiamato ciclo dell’azoto, ma che in genere è incompleto in quanto prevede altre trasformazioni ancora.

Questa sequenza è la base nota a (quasi) tutti gli acquariofili, perchè la sua conoscenza è la premessa per capire a grandissime linee come tenere in vita un acquario d’acqua dolce.

I batteri nitrificanti sono fondamentali per trasformare le sostanze inorganiche (alcuni composti dell’azoto). Sono attivi unicamente nel ciclo dell’azoto. La degradazione del detrito è opera di altri batteri o altre tipologie di microrganismi

Non ci sono solo i batteri: nell’immagine seguente un’anteprima di numerosissimi altri microrganismi che sviluppano durante la maturazione dell’acquario.

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2. Le colonie di microrganismi


Oltre ai batteri nitrificanti, cioè quelli attivi nel ciclo dell’azoto, centinaia di altre specie di microrganismi proliferano in acquario. Quasi tutti sono invisibili all’occhio umano, mentre di qualcuno se ne riesce a intuire la presenza, non più accuratamente che come puntino bianco.

Questi altri microrganismi sono importanti tanto quanto i batteri nitrificanti, poichè questi sono attivi solamente qualora siano già stati prodotti composti chimici semplici come l’ammoniaca o l’ammonio. Nella decomposizione delle complesse molecole biologiche partecipano anche organismi ben più grandi dei batteri, sebbene quasi sempre risultino comunque troppo piccole per essere viste ad occhio nudo.

Le colonie dei microrganismi seguono andamenti demografici davvero variabili. E’ possibile che in determinate condizioni una specie si riproduca in maniera esponenziale per poi ridursi a qualche esemplare isolato nel giro di una settimana.

2.1 Reti trofiche di pascolo e di detrito

Le reti trofiche o alimentati consistono nelle complesse interazioni tra diverse specie di organismi legati da rapporti preda-predatore o competitore.

La rete alimentare di pascolo è nota quasi a tutti ed è ricordata di solito come i passaggi dai produttori a vari gradi di consumatori erbivori e carnivori, ad esempio le alghe producono materiale vegetale consumato dai gamberetti, i quali sono prede abituali di qualche piccolo pesce il quale a sua volte subisce la predazione da parte di tartarughe carnivore o pesci più grossi.

In acquario questa rete trofica è molto poco importante poichè normalmente non si verifica o si verifica in modo del tutto marginale.  Sebbene a volte ci si organizzi per introdurre piccoli invertebrati o pesci che si nutrano delle alghe in eccesso, non si progetta mai l’inserimento di predatori di tali erbivori.

Il nutrimento che permette la sopravvivenza degli animali superiori in acquario è dunque quasi interamente fornito attraverso il mangime, secco o surgelato o vivo che sia. In pochissimi casi ho potuto assistere a interessanti  catene alimentari di pascolo negli acquari, e tutte erano relative ad acquari naturali gestiti senza filtro secodo filosofie di gestione ispirate a Konrad Lorenz e poi sviluppate maggiormente.

E’ la rete alimentare del detrito ad essere fondamentale in acquario. Senza di essa sarebbe necessario rimuovere continuamente gli accumuli di quello che viene chiamato “sporcizia” dal fondo e dal filtro, altrimenti nel giro di qualche mese tra foglie morte e deiezioni dei pesci l’acquario si troverebbe con strati da decine di centimetri di detrito, la vasca verrebbe sommersa dai rifiuti.

L’importantissima azione di decomposizione del detrito è svolta da funghi, o specie acquatiche affini come gli oomiceti, protisti perlopiù ciliati, animali (metazoi) come rotiferi, vermi, crostacei, molluschi… Nei prossimi paragrafi verrà preso in esame ogni gruppo, con qualche immagine a dare un “volto” a questi nomi.

In generale le catene del detrito consiste nella progressiva riduzione delle particelle di materia organica. Dagli scarti di predazioni, come parti non consumate della preda, si ottiene il sostentamento degli organismi spazzini che cibandosene producono feci aventi particelli singole molto molto piccole. Queste sono vitali per detritivori di più minute dimensioni, che scompongono tali particelle in frammenti sempre di dimensioni minori. Ciò che rimane viene infine trasformato in materia inorganica, sali disciolti e più raramente particelle minerali precipitate,ad esempio alcuni esoscheletri.

Alcuni batteri riescono a nutrirsi di materiale ancora a basso livello di decomposizione, ma talvolta necessitano dell’aiuto di un organismo più grande e forte che, rompendo le pareti cellulari, consenta loro di accedere all’interno delle cellule per proliferare. E’ un aspetto curioso da osservare al microscopio, che mostra come tutti i microrganismi cerchino di sfruttare le attività altrui per trarne vantaggio, ad esempio arrivando velocemente nel luogo dove sta avvenendo una predazione e sottraendo al predatore parti del suo pasto.

2.2 Micro -biodiversità in acquario, come ottenerla

Durante la maturazione di un acquario vi si sviluppano numerosissime specie di microrganismi: alcune sopravvivono solo in determinate fasi, altre formano colonie abbastanza stabili che popoleranno l’acquario per tutta la sua esistenza. Se le prime sono ingestibili, le secondo necessitano di maggiore considerazione. La buona riuscita di un acquario, la sua stabilità e salute sono date in grande parte della sua comunità microbiologica, la quale svolge il lavoro invisibile di purificare l’acqua e migliorare le condizioni ambientali in colonna e nel substrato.

Per ottenere una buona biodiversità è necessario introdurre più materiali diversi possibile già all’avvio dell’acquario, in modo che durante il periodo di maturazione possano insediarsi senza troppi disturbi. Con disturbi si intende il cambio d’acqua, che toglie direttamente parte della popolazione, ma anche l’uso di fertilizzanti in quantità eccessiva, eventuali addizioni di prodotti di sintesi, cambi di temperatura e valori chimici di durezza e pH dell’acqua.

All’avvio di un acquario d’acqua dolce consiglio:

  • Introdurre piante acquatiche prelevate da acquari dei negozianti, da vivai o serre, da vasche di amici.
  • Inserire nel filtro un pezzo di spugna o altro materiale prelevato da un filtro di altri acquari.
  • Aggiungere starter di microrganismi provenienti da colture. Scegliere specie piccole e di ambienti permanenti, ad esempio si evitino le dafnie e si prediligano rotiferi, copepodi, ostracodi.

Avvertenze:

  • I materiali presi in natura possono facilmente portare con loro larve di insetti predatori come le libellule. A volte succede anche con piante prese da acquari interni o negozi. Queste larve si evitano catturandole con retini oppure dispondendo prima le piante in un’altra vasca e inserendo in acquario uno stelo per volta verificandone l’assenza. Lo stesso per eventuali sanguisughe bianco/trasparenti  (Glossiphonia sp). Queste ultime predano solo le chiocciole, non sono pericolose per altri animali.
  • Qualunque materiale o piante non deve provenire da acquari con pesci malati o con una gestione dubbia. E’ preferibile che le piante arrivino da acquari di amici con animali in salute o, ancora più preferibile, da plantacquari senza pesci. Ciò riduce il rischio di introdurre oltre ai micorganismi utili, anche patogeni e parassiti.

 

2.3 Fioriture batteriche e phytoplankton

L’allestimento di un acquario comprende normalmente sia elementi minerali e inorganici come il fondo sabbioso/ghiaioso, le rocce ed eventuali accessori plastici, sia parti organiche o contenenti almeno una percentuale di sostanza edibili per microrganismi: legni, fondi fertili, foglie secche.

L’arrivo immediato di una certa quantità di detrito organico porta alle fioriture batteriche.

Questi fenomeni consistono in rapidissime proliferazioni di batteri  eterotrofi che terminano la decomposizione del detrito e successive, simultanee o indipendenti fioriture algali.

Le micro alghe, note anche come fitoplancton se si distribuiscono in colonna, sono cellule o piccole associazioni di cellule fotosintetiche. Crescono in presenza di nutrienti disciolti e necessitano sempre di alcune ore al giorno di luce. Solo alcune specie sopravvivono senza, come le Euglena, ma sono un caso particolare poco comune in acquario.

I batteri di cui si parla, a differenza delle alghe, consumano ossigeno per le loro attività. Se la loro presenza è massiccia e prolugata portano all’esaurimento di ossigeno disponibile e a fenomeni di putrefazione che possono risultare puzzolenti. E’ molto raro arrivare a tanto in acquari appena avviati, ma è possibile in caso di eccesso di mangime, anche a distanza di mesi o anni dalla maturazione iniziale.

I batteri possono unirsi formando dei filamenti bianco trasparenti, viscidi al tatto. Da non confondere con i funghi che crescono sui legni. Di colore bianco, si tratta in realtà di oomiceti. Non sono pericolosi normalmente e si dissolvono quando esauriscono le riserve nutritive presenti nel legno. Bollire i rami non li fa evitare con certezza.

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Fioritura algale in ambiente controllato. L’effetto in acquario è simile, ma è variabile l’intensità del colore. Per essere sicuri che la fioritura sia a prevalenza algale si osservare l’acqua controluce in un bicchiere trasparente.

Le alghe sono indissolubilmente legate alla luce e vi crescono unicamente se presente e abbastanza abbondante. Una loro crescita eccessiva può creare dei problemi all’ambiente, ma è molto difficile che ciò avvenga in acquario. In genere è necessario dispongano di molti nutrienti e tantissima luce, come solare diretta, per poter proliferare a dismisura prima che organismi predatori riescano a contenerne la presenza.

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Fioritura batterica e associazioni mucillaginose. I batteri sono rapidi a riprodursi e formano “nebbie batteriche” che il nostro occhio vede come una opacità biancastra dell’acqua. I batteri non sono distinguibili ad occhio nudo, quindi vediamo l’acqua come fosse colorata. Nella fotografia sono visibili alcuni punti bianchi distinti: non sono più batteri, ma microrganismi di dimensioni più grandi che il nostro occhio riesce a identificare, seppur non a osservarli accuratamente.

Questa fotografia mostra il contenuto di una coltura di batteri e ciliati, ambiente controllato dove è possibile produrre microrganismi utili anche per l’integrazione in acquario.

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Gli oomiceti sono organismi simili a muffe. La loro rapida crescita li fa comparire in modo vistoso già a pochi giorni dal riempimento dell’acquario. Crescono principlamente sui legni nuovi, mai usati in precedenza. Questo perchè si nutrono dei rimasugli edibili di rami e tronchetti. Normalmente non sono pericolosi e regrediscono in 1-3 settimane.

2.4 I protisti ciliati

I protisti sono organismi eucarioti (quindi non affini ai batteri) nè piante, nè animali, nè funghi. Il gruppo di protisti più comune in acquario è quello dei ciliati. Visti da vicino si riconoscono, tra le varie caratteristiche, per la presenza di ciglia con cui si muovono e catturano il cibo.

I ciliati possono essere predatori di batteri, di alghe, di altri protisti e/oppure detritivori. Molte specie sono opportuniste e accettano sia particelle morte sia piccoli organismi vivi che catturano attivamente.

La loro proliferazione segue spesso le fioriture batteriche o algali. La nebbia batterica, talvolta, non svanisce semplicemente perchè i microbi esauriscono il nutrimento, ma spesso concorre anche la pressione predatoria esercitata dai ciliati.

In questo video si possono vedere dei grossi ciliati intenti a consumare batteri e detrito organico depositato sui vetri del nano acquario – barattolo. Durante la maturazione dell’acquario possono svilupparsi indisturbati dai pesci o altri animali e colonizzare fondo, filtro e superfici.

Esplosione demografica di ciliati durante la maturazione dell'acquario

In questo video si può ammirare un ciliato vorticellide. Si noti come con le ciglia cerchi di attirare particelle sospese. Quelle verdi sono grosse alghe unicellulari.

Vorticellidae, comuni ciliati da maturazione

La vera e propria nebbia batterica dopo alcuni giorni dall’apparizione ospita un’infinità di specie di ciliati predatori. Questo video mostra il contenuto di poche gocce di acqua prelevata da un acquario in maturazione.

Microrganismi ciliati tipici in maturazione o associati a occasionali fioriture batteriche

2.5 I metazoi rotiferi

I metazoi, oggi sinonimo di animali, che quasi sempre presenziano negli acquari sono i rotiferi. La loro moltiplicazione è più lenta dei protozoi come i ciliati. Se questi ultimi per riprodursi si scindono in due cellule distinte dalla singola originaria, i rotiferi producono uova. Queste possono essere una sola o anche più di due ed abbisognano di alcune ore o giorni per svilupparsi, i piccoli rotiferi neonati impiegano altro tempo per diventare adulti e riprodursi a loro volta.

Per questi motivi la crescita demografica di questi organismi è più lenta e il loro maggior numero lo si trova in fasi progredite della maturazione.

La presenza dei rotiferi in acquario, seppur non indispensabile, è molto importante. Contribuiscono alla limpidezza dell’acqua nutrendosi di moltissime particelle in sospensione e grazie alle loro dimensioni non troppo microscopiche fungono da cibo per avannotti di numerose specie di pesci.

Si rinvengono soprattutto tra le alghe e sulle piante acquatiche, dove rimangono spesso adesi alle superfici grazie ad uno pseudopodo, cioè ad una estremità simile a una coda che assolve a questa funzione.

La maggior parte dei rotiferi sono simili a questo e misurano dai 100 ai 500 micron di solito, circa 0,1-0,5 cm. L’esemplare del video lo ho rinvenuto tra alcuni filamenti di alga verde cloroficea.

Rotifero bdelloidea, comune piccolo animale tra le alghe e le piante

Tantissime specie di rotiferi vivono adese sulle alghe e sulle piante acquatiche. Alcuni nuotano liberamente, ma sono rari negli acquari filtrati poichè vengono intrappolati nelle spugne. In queste ultime trovano un perfetto ambiente i rotiferi Philodinia, ma anche altre specie gradiscono una dimora stabile, raramente disturbata e con costante flusso di acqua ricco di particelle. Sebbene i batteri siano estremamente abili nello scomporre la materia organica, i filtri degli acquari ospitano decine o centinaia di altri organismi utilissimi.

2.6 I metazoi nematodi e altri vermi

Nell’acquario in maturazione si possono ammirare altre specie affermarsi e andare constituendo delle colonie. I vermi sono quelli che destano più antipatie, sia per le credenze comuni, sia per ciò che si può leggere nei forum di gamberetti. Alcune specie di vermi, in particolare il gruppo delle planarie, possono predare i gamberetti ornamentali. Il punto fondamentale è che le planarie sono solo poche specie rispetto alle migliaia di vermi esistenti.

I nematodi o vermi cilindrici sono organismi abbastanza diversi dalle planarie, le quali si presentano appiattite e appartengono, infatti, al grande gruppo dei vermi piatti (platelminti).

I nematodi sono tubulari ed alcune specie raggiungono lunghezze misurabili in centimetri, ma molte altre sono inferiori al millimetro e colonizzano principalmente i filtri e i depositi di detrito. La loro riproduzione può avvenire con modalità varie, ma in generale i tempi di moltiplicazione si misurano in giorni.

Infine, aggiungo che questi organismi proliferano soprattutto a maturazione inoltrata oppure dopo qualche settimana dall’aggiunta dei pesci, in quando abbisognano di parecchio nutrimento per diventare numerosi e quindi una presenza evidente ai nostri occhi.

Altre specie di vermi sono meno microscopiche, ma sicuramente molto benefiche in acquario. Il momento ideale per introdurre organismi detrivori di piccole dimensioni e prede per i pesci è il momento in cui questi non vi sono: durante la maturazione dell’acquario.

I Tubifex sono vermi di acque molto inquinate, cioè con tantissimo detrito e nutrimento. In acquario possono sopravvivere, anche se non si riproducono esponenzialmente come nelle acque di scolo degli allevamenti di bovini. E’ facile trovarli qui, ma ne sconsiglio assolutamente la raccolta per il rischio di entrare in contatto con patogeni pericolosi anche per le persone. Possono essere reperiti in modo più sicuro da acquariofili o direttamente dal sottoscritto.

 

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In foto un Tubifex tubifex. Si vede tranquillamente ad occhio nudo poichè raggiunge i 2-4 cm di lunghezza. Vive nel fango e nel detrito, formando tane rigide dove si ritira in caso di pericolo.

2.7 Altri microrganismi

Naturalmente sono centinaia i microrgansimi che possono svilupparsi durante la maturazione e scomparire oppure assestarsi successivamente. Non sono stati ancora menzionati i crostacei, un po’ perchè sono più conosciuti (forse).

Sono molto comuni i copepodi e gli ostracodi. I primi si riconoscono facilmente per il colore bianco e la forma a Y di alcuni esemplari, ovvero le femmine con uova. Gli ostracodi sono spesso colorati e di forma tondeggianti. A prima vista sembrano strisciare sulle superfici, in realtà le piccole zampe generano un flusso che li propulsa in avanti.

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Gli ostracodi sono spesso di colore arancione e popolano prevalentemente la superficie del fondo. I copepodi, i punti biancastri nella foto, sono nuotatori e stazionano tra la vegetazione o in superficie.

Le idre sono comuni negli acquari appena avviati dove sono state inserite piante acquatiche provenienti da vivai o serre, mentre è più raramente giungono da altri acquari. A seconda di come avviene la maturazione dell’acquario possono svilupparsi sempre oppure solo in due fasi: i primissimi giorni, quando i processi di decomposizione non sono ancora ben avviati e quindi l’acqua risulta pura tale quale a quando è stata immessa, oppure verso la fine quando l’ambiente si è stabilizzato e l’inquinamento ridotto. Spesso scompaiono con l’arrivo di pesci o invertebrati più grossi.

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Le idre più comuni sono verdi poichè contengono alghe in simbiosi. Spesso aderiscono ai vetri dove possono ricevere maggiore luce, fondamentale per i piccoli ospiti fotosintetici. Il nome di questa specie è Hydra viridis, ma possono crescerne anche altre senza alghe e che basano il proprio sostentamento unicamente sulla cattura di micro prede e scambi con la soluzione acquosa.

3. La colonizzazione del filtro artificiale e dell’acquario

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Il filtro artificiale è un’ottima dimora per i microrganismi come batteri, ciliati, rotiferi e alcuni vermi.

Il nome filtro è ingannevole e il significato etimologico è ora, praticamente, inesatto. All’alba della sua diffusione, il filtro aveva lo scopo di bloccare le particelle di detrito grossolane e più fini in modo da rendere l’acqua limpida in modo meccanico diretto. In altre parole, i materiali filtranti intrappolavano meccanicamente sedimenti e microrganismi e con interazioni chimico-fisiche i carboni attivi bloccavano sostanze disciolte che potevano tingere l’acqua di giallo. Ad oggi questo è chiamato filtro meccanico ed è uno strumento utile solo se si sa gestire, in ogni caso non è il tema di questa guida e verrà affrontato in un’altra pagina.

Con l’evoluzione delle conoscenze acquariologiche si è capito come l’ambiente scatola-filtro possa diventare una coltura intensiva di microrganismi adatti all’autopurificazione dell’acqua, cioè la pulizia da sostanze chimiche dannose attraverso agenti biologici. Il filtro biologico è quindi una immensa estensione delle superfici dell’acquario dove vivono i microrganismi che mantengono il sistema “ornamentale” in salute, senza invadere fondo e vetri in modo talvolta antiestetico o semplicemente coprente.

Va da sè che non è sempre necessario, poichè in alcune circostanze lo spazio offerto da fondo e superfici in vasca sono più che sufficienti e quindi un eventuale filtro aggiuntivo verrebbe scarsamente popolato, oppure a causa del pescaggio obbligato di detrito trasferirebbe semplicemente i substrati organici dal fondo all’interno della scatola filtro, senza modificare in realtà il sistema completo.

Al di là che sia necessario o meno, se presenti viene popolato in modo proporzionale dai vari organismi viventi già menzionati. Per ottimizzare la loro proliferazione si scelgono con cura i materiale costitutivi degli scompartimenti di filtrazione biologica.

 

3.1 Materiali di insediamento

I materiali filtranti adatti anche alla colonizzazione microbiologica disponibili in commercio non sono così numerosi. Fondamentalmente sono le spugne di diversa grana, pietre ceramiche o vetrose ad alta porosità, supporti plastici e mattonicini ad elevatissima micro-porosità.

Personalmente prediligo le spugne a tutti gli altri, poichè la loro conformazione permette l’insediarsi della più biodiversa comunità vivente. Il detrito che vi si accumula viene decomposto da specie differenti ed in maniera, quindi, più resiliente. Se vi fosse un’unica specie a degradare la materia accumulata, in caso di sofferenza di questa la catena del detrito potrebbe bloccarsi. Se, invece, gli organismi detritivori sono variegati gli eventuali problemi di un tipo non influiscono l’azione complessiva del processo. Queste problematiche possono insorgere con il cambiamento di pH o di temperatura, principalmente.

I cannolicchi e materiali affini sono ottimi per i batteri o piccolissimi ciliati, ma è bene tenerli puliti da eccessivo accumulo di detrito (specialmente se minerale) il quale potrebbe ostruire i micro fori riducendo l’effettiva superficie colonizzabile. Prima dei cannolicchi consiglio di posizionare una spugne fine o della lana di perlon. Quest’ultimo è un materiale tipicamente meccanico poichè la facilità con cui si ostruisce obbliga a frequenti ricambi o lavaggi.

Le bioball e simili sono altrettanto valide per i batteri, ma risultano efficienti perlopiù in grandi impianti di filtraggio.

I mattoncini iper micro porosi sono eccezionali per i batteri, ma come i precedenti prodotti non sono ideali per altre tipologie di organismi. Sono comunque utili in acquari molto affollati, poichè è bene ricordare che l’azione nitrificanti che avviene dopo la decomposizione della materia organica è opera unicamente dei batteri nitrificanti.

In generale è meglio progettare un filtro avente un buon comparimento per i batteri, ma anche un settore con spugne permanenti. Anche i filtri a sole spugne possono essere validi, ma le creazioni sono spesso molto soggettive in base alla vasca e meritano un approfondimento a parte.

Batteri presenti nei filtri di acquari e durante le nebbie batteriche

3.2 Tempi di colonizzazione

La domanda che la maggior parte dei nuovi acquariofili si pone è

  • “Quanto dura la maturazione e quando posso aggiungere i pesci? “

Le risposte più comuni sono:

  • ” La maturazione dura 30 giorni”
  • ” Puoi inserirli dopo 1 settimana”
  • ” Se usi un prodotto dopo 24 h l’acquario è pronto”
  • ” Fai i test, quando i nitriti sono a 0 l’acquario è pronto”

In verità si può dimostrare che nessuna delle precedenti è sempre corretta. Le prime due risposte sono totalmente date a caso, frutto di una “non-cultura” acquariofila radicata negli anni.

3.2.1 La teoria

<<Quanto segue può essere applicato sia per il passaggio nitrito-> nitrato, sia per il precedente azoto ammoniacale -> nitrito. Ho scelto di parlare del passaggio nitrito->nitrato solo perchè è quello che più accende le discussioni su di sè. >>

Da alcuni esperimenti emerge che i batteri nitrificanti sviluppano e raggiungono rapporti adatti a produrre il nitrato, mantenendo scarissime le concentrazioni dei composti precedenti, in tempi differenti. I batteri responsabili della produzione del nitrito sono talvolta più lenti e quindi si verifica un “picco” del valore di concentrazione NO2-.

Vi sono due importantissime considerazioni a riguardo.

La prima.

La crescita dei batteri produttori di nitrato è legata alla presenza di nitrito da ossidare. In sua mancanza o scarsità non è dovuta la loro proliferazione, pertanto se e quando cresceranno sarà in funzione delle quantità di nitrito disponibile.

Tale quantità non è certamente quella misurabile con i test, poichè si parla di quantità prodotta e non presente in un istante: ciò significa che se viene prodotto e consumato allo stesso tempo quantità X di nitrito, sul test il suo valore apparirà circa 0. Quando il valore diventa, per esempio, 1 mg/lt significa che vi è un accumulo di 1 mg/lt di nitrito, ovvero circa 0,1 grammi in 100 litri.

A questa situazione segue l’espansione delle colonie di batteri consumatori di nitrito e produttori di nitrato, poichè trovano una quantità superiore al solito di sostentamento e pertanto sono stimolati a riprodursi di più. Nell’esempio sopra, dovranno crescere abbastanza batteri produttori di nitrato da consumare quel decimo di grammo di nitrito presente. In quel momento, però, dovrà esserci una produzione di nitrito da parte degli altri batteri tale da mantenere tutta la colonia dei consumatori, altrimenti questa si riduce o i propri componenti diminuiscono l’attività.

Il picco di nitrito dunque non è per forza sempre misurabile poichè se la sua produzione incrementa lentamente, i batteri che lo trasformano in nitrato riescono a seguire l’andamento e non far rilevare nulla con i test. Naturalmento con “picco” s’intende un valore concretamente alto, e non le normali fluttuazioni minime e normalissime, le quali potrebbero variare anche a seconda del punto di prelievo dell’acqua campione per il test.

La seconda. Chiarita un po’ meglio la dinamica dei picchi, potrebbe sorgere spontanea una domanda: “Ve ne è solo uno?”.  E’ forse questo il fulcro, il nocciolo della questione che fa crollare le tesi secondo cui misurato un picco con i test, l’acquario è automaticamente pronto. Le importanti variazioni di concentrazione del nitrito avvengono a seconda di quanta materia organica è stata decomposta in precedenza, dunque dipende quasi esclusivamente da quanto materiale da trasformare giunge. I batteri sono versatili e riescono a gestire benissimo piccole fluttuazioni del carico di lavoro, ma se queste ultime diventano notevoli, i microrganismi possono non riuscire a purificare in modo efficiente. Sono sempre efficaci, ma talvolta troppo lenti e quindi generano pericolosi accumuli di nitrito.

Un eccesso di carico di lavoro può avvenire in qualunque istante: una dose davvero troppo generosa di cibo, un pesce morto da alcune ore o qualcosa di organico caduto in acqua. Un evento banale di questo tipo è l’aggiunta di nuovi pesci. Aggiungere una certa massa di pesce che necessita proporzionalmente di un dose di cibo regolare prima non inserita è un esempio di nuovo carico di lavoro potenzialmente esagerato. Aggiungere 10 piccoli caracidi in vascone non sortirà alcun effetto evidente, ma inserire sei oscar adulti contemporaneamente potrebbe condurre a nefaste conseguenze indipendentemente da quanto grosso sia il filtro dell’acquario: se la comunità batterica non è abbastanza proporzionata, stasi nel ciclo dell’azoto sono quasi certe.

A volte piccolissime concentrazioni di ammoniaca o nitrito sono tollerate, soprattutto se temporanee. Ciò significa che spesso avviene una nuova“maturazione”, nel senso classico limitato ai batteri, ogni qualvolta che la popolazione di pesci viene modificata in modo importante.

In acquari molto piantumati l’azoto ammoniacale può essere consumato anche dalle piante. Tra piante e batteri nitrificanti corre competizione, ma agli occhi dell’acquariofilo si può nominare collaborazione: entrambi gli organismi portano al risultato medesimo di acqua pulita e adatta per i pesci. Quando prevale l’azione dei vegetali nel purificare l’acqua si parla di fitodepurazione ed è una pratica adottata da sempre più acquariofili, e già da tempo nota in laghettistica e in settori diversi dall’acquariofilia.  Da notare bene che i batteri sono fondamentali anche in acquari piantumati, ma variano i ceppi più attivi.

3.2.2 La pratica: quando introdurre i pesci

Sebbene a livello teorico i tempi di maturazione dell’acquario siano difficilmente definibili, nella pratica è indispensabile conoscere quando poter inserire i pesci in modo più sicuro possibile.

<< Premetto che un inserimento può essere sicuro anche se avviene il giorno stesso del riempimento: ciò dipende dall’acquariofilo, dalla sua esperienza e dalla sua capacità di gestire la situazione. Affermare che un inserimento “precoce” è sempre assolutamente sbagliato ha lo stesso valore di dire che sono necessari proprio 30 giorni: entrambe le proposizioni sono errate. Spesso, comunque, gli inserimenti simultanei con l’allestimento avvengono in occasioni particolari: un’esposizione, un trasferimento d’emergenza oppure negli allevamenti dove l’acquario è solo una vasca dedicata all’animale ornamentale e non un ecosistema in miniatura. Ciò non significa che sia “irrispettoso” nei confronti dei pesci come alcuni sostengono con convinzione. Semplicemente agli animali non interessa il modo in cui viene gestito l’acquario, bensì l’ambiente finale in cui vivono: acqua adatta, mangime a sufficienza, … Tutta questa guida sulla maturazione è per poter creare un acquario – ecosistema, cioè un ambiente ricco e completo, non un limitato seppur a mio parere rispettabilissimo contenitore di allevamento di pesci. >>

1° settimana. La fase iniziale di maturazione, ovvero l’avvio dei processi di decomposizione, dura circa una settimana. In questo arco di tempo potrebbe non succedere nulla di significativo, ma spesso si assiste a nebbie batteriche, muffe sui legni e marcescenze delle foglie delle piante acquatiche. Molto specie vegetali patiscono i cambi d’ambiente, perdono gran parte delle foglie e ne rigettano di nuove. Spesso le nuove foglie sono diverse dalle prime, poichè vengono create più adatte, ad esempio, alle nuove condizioni di luminosità.

2° settimana. Nella seconda settimana l’acqua si arricchisce di sostanze nutritive, le piante cominciano a crescere e a volte anche le alghe. Il filtro, se presente, inizia a riempirsi di detrito. Appaiono vari organismi sul fondo e sulle superfici in generale.

Di solito questo è quanto avviene negli acquari con parecchio materiale da decomporre presente già all’avvio. A volte ve ne è così poco che è necessario aggiungere del mangime per pesci o qualche altra sostanza da decomporre per avviare il processo e la maturazione.

In alcuni casi tra la seconda e la terza, al massimo fino alla quinta, settimana dall’avvio si sviluppano alghe filamentose e cianobatteri. Entrambi sono organismi fotosintetici che competono per le risorse tra di loro e con le piante. Quasi sempre la situazione si conclude con la vittoria delle piante superiori e la progressiva scomparsa dei microrganismi competitori. Questo avviene poichè a circa una settimana dall’avvio la produzione di azoto ammoniacale si fa sostenuta e le alghe, così come i cianobatteri, ne traggono beneficio. Con lo sviluppo dei batteri nitrificanti che sottraggono l’azoto ammoniacale per ossidarlo a nitrito e nitrato e con la competizione per nutrienti e l’ombra causata dalle piante, i microrganismi fotosintetici tengono ad essere vinti in poche settimane.

E’ bene attendere la regressione di tutte le specie piccole e invasive prima di introdurre i pesci. Questo consiglio è basato sul rischio che questi microrganismi sgraditi prendano il sopravvento ed obblighino a importante manutenzione con pesci già in vasca, il che è da evitare.

Una moderata presenza di alghe è tuttavia assolutamente benefica. I filamenti algali e i biofilm offrono supporto ad altri organismi utili e possono costituire una riserva alimentare per i pesci o gli invertebrati, non necessariamente erbivori: anche micropredatori come tantissimi caracidi e piccoli ciprinidi ne giovano. E’ bene ricordare che tra le alghe vi crescono animali come rotiferi e vermi, prede più che apprezzate.

La crescita delle piante è spesso un buon indicatore: quando crescono attivamente tutte le specie presenti, la fitodepurazione è in atto.

Un altro indicatore è il tempo di smaltimento di una dose di cibo. Se si introduce regolarmente una certa razione di materiale organico, come un pizzico di mangime secco, questo viene dissolto alla vista in sempre meno tempo. Se un granulo di cibo impiega giorni per decomporsi significa che i microrganismi detritivori sono pochi e ancora inefficienti.

In acquari dove i vari fenomeni si assestano rapidamente e si ottiene un ambiente alla vista stabile, equilibrato, senza infestazioni di un particolare organismo e magari in un test di controllo non si rilevano ammoniaca e nitriti, si può valutare l’inserimento di pesci già dopo 2-3 settimane dall’avvio. In casi in cui non si forma un equilibrio, potrebbe essere necessario attendere vari mesi prima di raggiungerlo.

 

4. Equilibri con gli animali superiori dopo la maturazione


La maturazione fin qui presentata si riferisce al primo periodo di vita dell’acquario, prima dell’introduzione dei pesci o altri animali ornamentali. In realtà l’evoluzione della comunità microbiologica continua per tutta l’esistenza della vasca: le continue variazioni macroscopiche come la forma delle piante prima e dopo la potatura, il numero dei pesci o degli invertebrati maggiori, la temperatura estiva rispetto a quella invernale e le eventuali variazioni di sali disciolti sono tutti fattori che modificano specularmente anche il mondo microscopico.

4.1 Biofilm e colonizzazione del fondale durante e dopo la maturazione

Spesso si legge che un acquario è molto maturo a circa 10-12 mesi di vita. In effetti la completa colonizzazione  impiega molto tempo e nelle prime settimane si assestano solamente le fioriture batteriche e algali, senza tuttavia consentire la colonizzazione degli strati inferiori del substrato e la formazione di biofilm più completi su rocce, legni e altre superfici fisse.

Biofilm e colonizzazione dello strato più basso del fondo sono processi non indispensabili, ma che arricchiscono non poco la biodiversità in acquario e soprattutto migliorano l’efficienza di autopurificazione, riciclo del nutrienti e limitano le crisi di sistema, ovvero risultano un aiutante nel gestire e ridurre gli effetti drastici di eventuali pesci morti, eccesso di cibo e problematiche analoghe.

Sulle superfici esposte a luce ed eventuale movimento dell’acqua possono formarsi patine, spesso viscide e colorate, dove nel giro di alcune settimane viene a costituirsi una comunità specifica di microrganismi. Questi sono in prevalenza fotosintetici come alghe diatomee e cloroficee, talvolta cianobatteri. Queste tipologie di esseri viventi tendono a stabilizzarsi, pur variando i rapporti interspecifici, restano comunque presenti costantemente. Tra queste cellule si nascondono comunemente ife fungine per nulla visibili ad occhio nudo, le quali si palesano  qualora vi si depositasse sopra un granulo di cibo o  qualcosa di simile. La loro crescita rapidissima rende possibile la scomparsa di piccoli detriti in qualche ora, al massimo un paio di giorni.

Il biofilm algale composto da alghe cloroficee pluricellulari, spesso chiamate alghe a barba o a tappetto per l’aspetto caratteristico, ospita un’incredibile biodiversità di rotiferi e ciliati. Per la relativa massiccia presenza vegetale è in grado di consumare rapidamente accumuli di azoto nitrico o ammoniacale disciolto, ed i piccoli animali che vi abitano fungono da riserva alimentare per tutti i pesci che vi spiluccano.

Gli strati profondi, compatti e mal ossigenati del fondale possono ospitare ceppi di batteri denitrificanti, oppure specie il cui effetto è ridurre il nitrato producendo gas volatili. Un terrore acquariofilo sono le zone anossiche dove potrebbero formarsi acidi dal cattivo odore. In realtà è un evento piuttosto raro e tipico di fondi veramente compatti e troppo ricchi di materiale organico in profondità.  Siccome mi rendo conto sia una situazione difficile da gestire alle prime armi, consiglio di stendere fondali poco spessi (1-3 cm) oppure con qualche lapillo mescolato assieme, così da rompere eventuali stratificazioni impermeabili e rendere più poroso tutto il substrato. Le piante radicanti, molti vermi e alcune chiocciole sono abili nel rimescolare il fondo e permettere una migliore ossigenazione anche in profondità.

4.2 Accenni al sistema delle saprobie

Sebbene questo aspetto, più vicino all’ecologia che all’acquariologia, sia raramente di utilità concreta in questo campo, mi sembra interessante citarlo.

La saprobie sono organismi caratteristici di acque inquinate e il sistema delle acque saprobie consiste nella classificazione in quattro gruppi delle tipologie di ambiente acquatico in funzione del grado di inquinamento e degli organismi indicatori che vi abitano.

L’acqua più pura è chiamata oligotrofica. Questo genere di ambiente è molto ambito in acquariofilia marina, poichè la maggior parte dei coralli esige una concentrazione di nutrienti / inquinanti molto bassa, sebbene mai assente. Nell’acquariofilia dolce, invece, può essere necessaria per pesci estremamente delicati e sensibili, ma quasi mai un acquario d’acqua dolce è oligotrofo.

La maggior parte degli acquari sono mesosaprobi. In questo tipo di ambiente, specialmente se beta-mesosaprobio, l’ossigeno abbonda, le piante acquatiche crescono rigogliose e proliferano numerosissimi microrganismi benefici. E’ secondo me l’acquario ideale poichè risulta essere il meglio bilanciato e sano.

L’equilibrio e la biodiversità di un acquario beta mesosaprobio può venir presto alterato. Si considera come capacità di carico il limite di lavoro (decomposizioni, riciclo di nutrienti) oltre cui la situazione cambia radicalmente. Se le dosi di cibo abbondano sempre più, la vegetazione non cresce rigogliosa per qualche carenze specifica e le foglie morte coprono il fondale, gli equilibri per rimanere in fascia beta mesosaprobia possono venir meno. La tipologia di ambiente che per inquinamento si posizione ad un grado maggiore è la alfa mesasaprobia.

Quando il detrito aumenta, cresce notevolmente l’attività batterica. I batteri, pur minuscoli, sono numerosi e incidono pesantemente sul consumo di ossigeno. La reintegrazione di questo elemento avviene per scambi gassosi superficiali e per l’attività delle piante. Se le piante sono sofferenti e l’area superficiale non aumenta, i batteri possono presto portare a carenze pericolose di ossigeno, alterando l’equilibrio dei processi ossidativi e quindi accumulando NO2- disciolto.

Questa crisi non è così rara, poichè nella gestione di un acquario si possono sempre commetter errori, a volte non per ignoranza, ma per accidente: il mangime che scivola è forse il guaio più comune.

Le conseguenze immediate sono, in ordine: nebbia batterica -> carenza di ossigeno, eventuale accumulo di ammoniaca, nitrito e anidride carbonica -> pesci sofferenti boccheggiano in superficie, dove l’ossigeno è più abbondante per la vicinanza con l’aria -> eventuali animali morti (anche microrganismi).

In caso di nebbie batteriche dense o pesci boccheggianti, l’azione primaria da effettuare è l’accensione di un aeratore e/oppure l’aumento del ricircolo d’acqua in superficie, ad esempio direzionando in alto l’uscita dell’acqua dal filtro. In questo modo l’area superficiale dell’acqua aumenta e così l’ossigeno è maggiormente disponibile per sostenere l’incremento dei consumi. Di solito in 1-2 giorni le crisi lievi si risolvono così, quelle lievissime invece regrediscono in modo spontaneo.

 

4.3 Stabilità futura dell’acquario, post maturazione

La stabilità futura dell’acquario è frutto di una buona maturazione iniziale, ma soprattutto di una gestione attenta. Ciò non significa effettuare continue ed impegnative manutenzioni, il che allontanerebbe l’acquario dall’essere considerato simile ad un ecosistema.

I continui cambi d’acqua sono spesso inutili o dannosi in un acquario naturale. Si rende necessaria una regolare sostituzione parziale negli acquari oligotrofici oppure in quelli a costante rischio di diventare alfa mesosaprobi, quindi con una popolazione ittica eccessiva e/o un allestimento inadeguato.

Non è così corretto nemmeno evitare del tutto il cambio d’acqua. Dovrebbe essere effettuati in tre occasioni particolari:

1- Se è morto qualche grosso animale oppure si ha ecceduto con il mangime, e quindi l’acqua si è inquinata troppo entrando in uno stato di crisi per cui l’aeratore risulta insufficiente.

2- Per reintegrare micronutrienti, levare eventuali accumuli di sali disciolti…

3- Per simulare la stagionalità, ad esempio l’aggiunta di acqua più fredda è uno stimolo alla riproduzione di molti pesci e alla muta per molti gamberetti.

Dopo ogni cambio d’acqua importante vi è un “nuova maturazione” o più precisamente vi si è creato spazio libero da colonizzare. Batteri, protisti e microfauna occuperanno il nuovo spazio e raggiungeranno le concentrazioni precedenti in pochi giorni.

L’aggiunta periodica di piante acquatiche, di qualche animale o arredo provenienti di altri acquari aiuta a mantenere e arricchire la biodiversità, poichè con essi si possono introdurre nuovi microrganismi utili o reintrodurre specie che, per qualche motivo, si sono estinte. Sarà poi l’ambiente stesso a premiare, o punire con una nuova estinzione, quei microrganismi del tutto inadatti all’acquario. Vale sempre la regola di valutare il luogo di provenienza di piante, animali e materiali: deve essere un vasca senza evidente presenza di patogeni e parassiti.

5. Conclusioni sulla maturazione di un acquario naturale d’acqua dolce

Spero che questa guida alla maturazione di un acquario d’acqua dolce sia stata utile, che abbia smentito alcuni luoghi comuni e che abbia chiarito meglio tutto il processo di avvio chiamato maturazione.

Per qualunque ulteriore informazione sulla maturazione di un acquario d’acqua dolce naturale mi si può contattare a info@matteorancan.com

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