Las primeras semanas de un acuario son cruciales para su éxito. Antes del agregado de los peces es muy importante que en el agua se establezca todo un mundo biológicamente activo, que asegure una vida saludable para ellos, sus principales habitantes.
Puesto que un acuario es un ambiente cerrado, todos los desechos originados por los peces, los restos de plantas y el alimento sin comer, se acumulan dentro del mismo. Esto podría originar un caos en cuanto a la toxicidad del agua, la cual a pesar de verse clara, estaría conteniendo una serie de elementos totalmente letales para nuestros peces.
Las principales toxinas generadas por la descomposición de la materia orgánica, por medio de microorganismos, están basadas en nitrógeno.
En un acuario ya establecido, el amoníaco, la primer sustancia nitrogenada que se genera, es transformado en nitritos, menos tóxico, el cual será luego convertido en nitratos, mucho menos peligroso, constituyendo lo que se denomina el ciclo del nitrógeno. Todo el proceso está mediado por un grupo de bacterias autótrofas obligadas y aerobias estrictas, que transforman de ese modo los desechos orgánicos en sustancias menos nocivas.
Cuando instalamos un acuario nuevo, estas bacterias nitrificantes sólo existen en pequeñas cantidades, y suelen venir principalmente en el agua y en la grava. Por ello es fundamental que en las primeras semanas se logre una multiplicación de sus colonias, de manera que se obtenga una población lo suficientemente grande para procesar los desechos de los futuros habitantes.
El proceso de colonización de estas bacterias se produce sin ningún otro tipo de intervención más que una fuente de materia orgánica. Una vez que el tanque es llenado y los filtros comienzan a funcionar, debemos proveer un poco de amoníaco para empezar el ciclo, pues la cantidad que pueda existir en el agua es escasa. Una buena manera es colocando plantas naturales, ya que su propio metabolismo provee el nitrógeno inicial, y además son buenos consumidores de amoníaco, evitando que su nivel se vaya muy arriba. También se pueden agregar pequeñas cantidades de escamas, pero lo que sin duda acelera el ciclo es la siembra de bacterias mediante la introducción de agua o un poco de grava procedente de un acuario ya establecido, asegurándose, por supuesto, de sus buenas condiciones. Otro procedimiento muy común es utilizar peces resistentes como los danios cebra, los platys o los barbos, lo cual no sería la mejor solución pues se los estaría sometiendo a grandes tensiones.
Es necesario un lapso de 5 a 7 semanas aproximadamente para asegurar que el nuevo acuario tiene una carga biológica completa, de esta manera estaremos constituyendo un ambiente mucho más habitable para nuestros peces.
Etapas del ciclo del nitrógeno
Primera etapa: formación de amoníaco
En nuestro acuario, desechos tales como restos de alimento, detritos de los peces, hojas en descomposición y otras sustancias orgánicas, como desechos químicos de algas y urea, son fuente de nitrógeno. Puesto que el nitrógeno se encuentra fundamentalmente en las proteínas, existen microorganismos que contienen enzimas proteasas y peptidasas, las cuales actúan a través de un proceso llamado hidrólisis, rompiendo enlaces peptídicos y dando como resultado, sus componentes elementales o aminoácidos. La desaminación de estos últimos por separación del grupo amino, origina la amonificación, esto es, la liberación de amoníaco.
El amoníaco es la primer sustancia que se forma durante el ciclo del nitrógeno y es la más tóxica de ellas. Por lo general, su nivel comienza a levantarse a partir del tercer día de iniciado el ciclo.
El amoníaco total presente en nuestro acuario se encuentra en dos formas: como amoníaco (NH3) y como ion amonio (NH4+). La proporción dependerá principalmente del pH y, en menor grado, de la temperatura. La solubilización del amoníaco genera un importante buffer:
NH3(ac) + H2O(l) « NH4+(ac) + OH–(ac)
A pH alcalino, la mayor concentración de hidroxilos hace que la reacción se desplace, en el equilibrio, hacia la producción de amoníaco (muy tóxico).
A pH ácido, la protonación de los hidroxilos produce un desplazamiento de la reacción, en el equilibrio, hacia la formación de amonio (menos tóxico).
El nivel de amoníaco de ser siempre de 0 mg/l o ppm, es decir, imperceptible por los kits de prueba convencionales. Si el nivel alcanza los 0,25 mg/l, la gran parte de los peces moriría antes de los tres días. Con 1,5 mg/l, un día bastaría para matarlos, y con un nivel de 5mg/l, la muerte llegaría en cuestión de horas.
En un tanque maduro, el nivel de amoníaco es mantenido en cero por la actividad bacteriana, pero hay situaciones que pueden dar lugar a subidas temporales:
- Adición de una gran cantidad de peces al mismo tiempo
- Sobrealimentación
- Falta de filtro o mantenimiento
- Uso de medicamentos
- Excesiva limpieza del material filtrante
El amoníaco produce daños en las agallas, las cuales enrojecen. También ataca a branquias y riñones, disminuye el apetito y hace más susceptible al pez de contraer enfermedades. Ocasiona hemorragias y daños osmoregulatorios. A niveles pequeños, el amoníaco produce stress.
Segunda etapa: oxidación a nitrito
En un acuario maduro, el amoníaco es oxidado por las bacterias para formar nitritos:
2 NH3 + 3 O2 ® 2 HNO2 + 2 H2O
Las bacterias responsables de este proceso son del género Nitrosomas, aunque ciertos estudios recientes aseguran que estas bacterias no tienen gran actividad en los acuarios de agua dulce, siendo bacterias del grupo Nitrosococcus los verdaderos amoníaco-oxidantes de nuestros acuarios.
El ácido nitroso (HNO2) disuelto en agua se encuentra parcialmente disociado, aportando así el ion nitrito (NO2–). Éste no tiene la toxicidad del amoníaco, pero resulta perjudicial para la salud de los peces. Reacciona principalmente con la hemoglobina de la sangre, formando metahemoglobina (hemoglobina oxidada) impidiendo su correcta oxigenación. Esto origina hipoxia, observándose rápidos movimientos de las agallas del pez, disminución de su actividad, inanición (el pez deja de comer) y finalmente, muerte. Puesto que la metahemoglobina causa que la sangre tome una tonalidad color café, la observación de ese color en las agallas es síntoma de envenenamiento por nitritos.
El nivel ideal de nitritos es de 0 mg/l o ppm. Una exposición prolongada de los peces a concentraciones de sólo 0,1 mg/l podría resultar nocivo, debilitando al pez y haciéndolo más susceptible a contraer enfermedades.
Generalmente, el nivel de nitritos comienza a elevarse antes del final de la primer semana de comenzado el ciclo.
Tercera etapa: conversión a nitrato
En esta etapa se produce la oxidación del nitrito a nitrato:
HNO2 + ½ O2 ® HNO3
Aquí intervienen bacterias del género Nitrobacter, pero teniendo en cuenta investigaciones recientes, las responsables de la conversión de nitrito a nitrato serían bacterias del grupo Nitrospira.
Como resultado de este proceso, los nitratos comienzan a acumularse lentamente en nuestro acuario. Es importante no dejar que su concentración se eleve en exceso pues, a pesar de ser muchísimo menos tóxico que el amoníaco o el nitrito, puede traer consecuencias a largo plazo en la salud general, crianza y reproducción de los peces, y conducir al crecimiento excesivo de las algas que lo utilizan como alimento.
Por lo general es conveniente mantener los nitratos por debajo de 50 mg/l o ppm, pero lo más deseable sería no sobrepasar los 25 mg/l. Ciertas especies delicadas como los discus, no soportan niveles superiores a 20 mg/l.
Para evitar intoxicaciones con nitrato debemos realizar cambios parciales regulares de agua, y mejor aun si introducimos plantas naturales, pues absorben fácilmente el nitrato en forma de abono.
Desnitrificación
Aquí finaliza el ciclo del nitrógeno, y los nitratos son transformados en nitrógeno libre. Este proceso de descomposición es llevado a cabo por bacterias desnitrificadoras anaerobias autótrofas y heterótrofas, de manera tal que el nitrógeno gaseoso sea devuelto a la atmósfera y al agua.
En un acuario hay pocos lugares con ausencia de oxígeno, por lo que la desnitrificación prácticamente no se produce. Las bacterias desnitrificantes existen en pequeña cantidad, y su presencia debe evitarse debido a que suelen asociarse a sustancias tóxicas como el ácido clorhídrico y a gases nocivos como el metano. Por esta razón es conveniente remover la grava o la arena del fondo para evitar así, zonas con escasez de oxígeno
Existen filtros desnitrificadores que utilizan, por etapas, colonias de bacterias aerobias y anaerobias, en donde las primeras agotan el oxígeno de un lento flujo de agua del acuario, y las segundas convierten el nitrato en nitrógeno gaseoso.
La presencia de este tipo de filtro no es indispensable. Cambios regulares parciales de agua alcanzan para mantener bajo los niveles de nitrato, a fin de mantener una buena calidad del hábitat, con el consiguiente beneficio para nuestros peces.
