Guida scientifica sulla maturazione in acquario


maturazione in acquario

Chi si avvicina per la prima volta ad un ecosistema acquatico non può non sentir parlare dei cicli biologici, in particolare il ciclo dell’azoto ed il ciclo del fosforo. Cosa sono quindi questi cicli? Come funzionano? E soprattutto, a cosa servono? Ecco spiegato tutto, in questa guida. 

Cos’è un ciclo?

Maturazione in acquario: di cosa stiamo parlando? Una nota legge della fisica afferma che nell’universo nulla si crea e nulla si distrugge ma tutto si trasforma. Come dice la parola “ciclo”, l’elemento iniziale che prendiamo in considerazione (ad esempio l’azoto) si trova all’inizio in un determinato stato ed in un determinato ambiente (ad esempio come gas nell’atmosfera) e dopo varie trasformazioni, cambiando stato ed ambiente, si ritrova al punto iniziale.

Ognuna di queste trasformazioni genera o assorbe energia. È proprio grazie a questo continuo scambio che gli esseri viventi sono in grado di portare avanti il loro ciclo vitale. Non dobbiamo quindi pensare ad un sistema biologico come un sistema statico.
Dobbiamo invece pensarlo come un ambiente dove avvengono una quantità infinita di reazioni chimiche che sono supportate prevalentemente:

In un acquario queste reazioni chimiche avvengono fin dal primo momento in cui introduciamo l’acqua nella vasca. Ma per raggiungere una certa stabilità è richiesto del tempo, in un processo che viene denominato maturazione in acquario.

I batteri nel ciclo di maturazione in acquario

Benché per un profano questi cicli possano apparire come qualcosa di magico, in realtà sono l’espressione di una quotidiana lotta per la sopravvivenza combattuta da microscopici esseri viventi chiamati batteri.
Essi sono state le prime forme di vita a manifestarsi su questo pianeta, perciò, con tutti questi miliardi di anni a disposizione per evolversi, non è assurdo definirli come il vero motore dei cicli vitali.
Si possono dividere per semplicità in due grandi famiglie: i batteri eterotrofi ed i batteri autotrofi.
I primi sono esseri viventi che hanno bisogno di materiale organico già fatto per “mangiare” ed ossigeno per respirare. I secondi il materiale organico sono in grado di produrselo da soli attraverso particolari reazioni chimiche, come avviene anche per le piante, e non hanno bisogno di ossigeno.

Il ciclo dell’azoto

Inizia con la fissazione dell’azoto atmosferico ad opera di microorganismi presenti nel terreno o in acqua. Ma per quello che interessa a noi, cioè l’acquario, iniziamo dall’azoto già fissato ed eliminato dagli abitanti della vasca come ammoniaca, o meglio, come ione ammonio.

  1. La prima parte di questo processo viene operata da batteri del genere Nitrosomonas. Batteri autotrofi che trasformano l’anidride carbonica in carbonio organico e sfruttano per questo l’energia derivante dall’ossidazione dello ione ammonio a ione nitrito. Sono batteri presenti un po’ ovunque, hanno una riproduzione relativamente lenta (la velocità di moltiplicazione richiede un paio di settimane, contro qualche ora dei batteri eterotrofi), sono e sono foto fobici, quindi per sfuggire alla luce si possono insediare in punti dove la luce non arriva (ad esempio all’interno del filtro o sotto la sabbia) oppure si “coprono” con altri batteri.
  2. La seconda parte si sviluppa grazie a batteri del genere Nitrobacter. Anch’essi autotrofi ma che prendono l’energia necessaria al loro metabolismo ossidando lo ione nitrito in ione nitrato, molto meno tossico di ammoniaca e nitriti.

Per concludere il ciclo ed ottenere azoto gassoso abbiamo bisogno del processo di denitrificazione. Solitamente questa reazione è operata da batteri del genere Pseudomonas e Clostridium. Sono batteri eterotrofi e quindi bisognosi di ossigeno per svolgere i loro processi metabolici.
Se però l’ossigeno scarseggia e si trovano quindi in una condizione di anaerobiosi, sono in grado di sfruttare le capacità ossidanti degli ioni nitrato per metabolizzare il carbonio organico di cui si nutrono, producendo tra i prodotti finali anche azoto gassoso che viene reimmesso nell’atmosfera.

Il secondo ciclo di cui parleremo è il ciclo del fosforo.

Biologicamente parlando è più semplice di quello dell’azoto, in quanto il fosforo inorganico viene organicato da funghi e batteri nelle sue forme più solubili e reso disponibile per la produzione di sostanze fondamentali alla vita, come gli acidi nucleici, l’ATP, ecc, per poi ritornare in forma mineralizzata nell’ambiente.
In realtà le cose sono un po’ più complicate, in quanto ci sono altre specie batteriche che possono entrare a far parte di questi processi. Spesso, inoltre, lo stesso tipo di batterio può compiere reazioni diverse a seconda dell’ambiente in cui si trova, come abbiamo visto precedentemente parlando degli Pseudomonas.

Spero che questa guida sul ciclo di maturazione in acquario ti sia stata di aiuto e ti abbia chiarito un po’ di più le idee.


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