Sustancias nitrogenadas en el acuario I

Afortunadamente, ya podemos presumir los aficionados españoles a los acuarios , que hemos evolucionado lo suficiente como para poder compararnos con los países más avanzados de Europa y también América. Claro que  esto significa amigos, que antes teníamos ciertos problemas que ellos, ya tenían solucionados; y ahora simplemente sufrimos los mismos que ellos. Qué problemas son estos? Y, ¿Cuál es la preocupación de los aficionados de todo el mundo? La respuesta creo que es unánime: las plagas de algas. La verdad es que este problema de esta talla requiere unos "cuantos artículos" para ser tratado como se merece. Sin embargo, en más del 70% de los casos, el causante de este quebradero de cabeza es la presencia excesiva de sustancias nitrogenadas en nuestro acuario. Con lo cual, merece la pena llegar al fondo de la cuestión y comprender que son, como se producen y como se controlan.

Qué son las sustancias nitrogenadas?

Las sustancias nitrogenadas son fluidos de origen orgánico disueltas en el agua y compuestas por diferentes combinaciones de nitrógeno y otros elementos. Estas sustancias están sometidas en todos los acuarios a complejas reacciones químicas que podemos dividir en diferentes fases, como generación, reducción, oxidación y mineralización.  El conjunto de todas estas reacciones que se forman en un acuario, así como de forma similar en la naturaleza lo llamamos "CICLO DEL NITR�GENO"

"EL CICLO DEL NITR�GENO"

El ciclo del Nitrógeno posiblemente sea uno de los aspectos más importantes y menos comprendidos de la bioquímica del agua en el acuario, ya que realmente representa en nuestro arrecife, el pilar sobre el que descansa toda la vida de nuestro sistema, y todas las reacciones metabólicas producidas en el dependen por entero de su correcto funcionamiento. Merece la pena pues, conocer al menos el concepto básico de su funcionamiento si queremos verdaderamente tener en nuestras manos, el control de un pequeño trozo de vida en una "jaula" cristal.

Aunque estamos intentando resumir los procesos del ciclo del nitrógeno en el acuario, hemos de confesar que nuestros conocimientos están basados en comparaciones con procesos tropicales naturales, y que sabemos que debido a la naturaleza cerrada de los acuarios, estas reacciones no son exactamente iguales. Las transformaciones del nitrógeno en las que intervienen microorganismos van desde el N2 a las proteínas y otros compuestos orgánicos nitrogenados complejos. Todos estos cambios se realizan durante el curso de un gran número de reacciones enzimáticas.

Proteínas:

Todo empieza con las proteínas. Estas son las primeras sustancias nitrogenadas que introducimos en nuestro sistema y están presentes en todas las células vivas. Los excrementos de invertebrados y peces, los restos de comida y otras materias orgánicas (por ejemplo, feromonas fito y zoo toxinas, desechos químicos de las algas, ureas, etc.) son los productos que aparecen en abundancia y que contienen nitrógeno (más abundantes, cuanto más pobladores haya en el acuario). Ciertos microorganismos, son capaces de elaborar enzimas específicas para desarticular las proteínas (proteinasas) las convierten en elementos más sencillos llamados Péptidos, que a su vez, con intervención de otro tipo de enzimas (peptidasas), se desdoblan en sus componentes elementales o aminoácidos:

Proteínas > Proteinasas > Péptidos > Peptidasas > Aminoácidos

Los aminoácidos pueden ser entonces oxidados por estos micro-organismos especializados, produciendo como deshecho, el primer eslabón de la cadena de la eutrofización: El amoníaco.

Amoníaco:

Existe una forma disociada del Amoniaco (NH3) que es el Amonio (NH4) y es mucho menos tóxica. La proporción entre el Amoniaco y el Amonio se debe al pH y a la temperatura del agua (cuanto más alto sean el pH y la temperatura más Amoniaco y menos amonio tendremos). Ahora bien, Debido a que el PH natural del agua de mar oscila normalmente entre 8,2 y 8,3, podremos nacernos cargo de una clara desventaja de los acuarios de agua salada frente a los de agua dulce. Hemos de tener en cuenta que el amoníaco no dejará de acumularse en el acuario mientras que la acción metabólica de ciertas bacterias no lo consuma

PH

Amonio

(NH4)

Amoníaco

(NH3)

8,2

95%

5%

7,8

80%

20%

7,4

60%

40%

7

40%

60%

6,6

20%

40%

6,0

5%

95%

Desde el nitrito hasta el nitrato:

Llamamos " Nitrificación" a la oxidación metabólica del amoníaco (NH3) formando Nitrito (NO2) y repitiendo el proceso para formar Nitrato (NO3). Los micro-organismos responsables de estos dos procesos son las bacterias autótrofas. Este paso se lleva a cabo en dos fases bien diferenciadas por medio de bacterias específicas (Nitrosomonas y Nitrobacter, respectivamente). No existen demasiados géneros de bacterias capaces de llevar a cabo estas reacciones, y sólo los dos citados han sido estudiados con detalle. Las especies de ambos géneros son autótrofos obligados y aerobios estrictos. Tan sólo merecen una cita las bacterias llamadas "facultativas" capaces de desarrollarse en condiciones extremas de PH y oxígeno, o enquistarse esperando latentes mejores condiciones. Nitrosomonas oxidan el Amoníaco a nitrito:

2NH3 + 3 O2 > 2HNO2 + 2H2O

Las bacterias Nitrobacter oxidan el nitrito a nitrato:

NO2 + O2 ----> 2 NO3

El Nitrato es muchísimo menos peligroso para la vida en el acuario que los otros dos componentes, el amoníaco y el nitrito. Muchos autores han sostenido en sus publicaciones, que la gran mayoría de los peces pueden vivir perfectamente en entornos con valores de hasta 200 mg/l. Aunque nadie puede negar que factores como el crecimiento, coloración de la librea o la reproducción, puedan verse afectados por la tasa de nitrato.

Ahora bien, sabemos que la acumulación del nitrato entre otras sustancias, es la causa de varios males como la aparición de plagas de macro y micro algas y mortandad de ciertas especies de invertebrados o varios desequilibrios en la biodiversidad de nuestro acuario. La reducción del nitrato es la piedra filosofal de las modernas técnicas de sistemas de acuariofilia. Métodos como el plenumm o Jaubert, el método Berlín, el método de la arena viva, sistema de acuario refujio, y otros, nos ofrecen diferentes maneras de eliminación de esta sustancia nitrogenada acumulativa. Todos estos métodos confían nuevamente en la acción de otras familias de bacterias que, bajo determinadas condiciones son capaces de metabolizar el Nitrato, generando de nuevo nitrógeno gas que se libera de nuevo a la atmósfera, cerrando así el ciclo del nitrógeno.
En condiciones adecuadas, el paso siguiente sería la conversión de los nitratos en nitrógeno gas o en ácido nitroso. Este proceso se denomina "Desnitrificación" y lo llevan a cabo organismos como por ejemplo Thiobacillus denitrificans (autótrofo), Micrococcus denitrificans (heterótrofo) y otras especies de heterótrofos más comunes de los géneros Serratia, Pseudomonas y Achromobacter. Estas bacterias se desarrollan bajo unos valores de potencial REDOX específicos ( -50 mV -250 mV ) y necesitan diversos minerales para alimentarse de Nitrato.
Aunque es muy raro observar este fenómeno en la acuariofilia moderna, hemos de mencionar que es posible que se produzca otra forma de desnitrificación. En este punto, y bajo unas condiciones pobres en oxígeno, PH bajo, y concentraciones superiores a 300 Mg/L de Nitrato, una reacción reversible podría convertir el Nitrato en Nitrito y luego en Amoníaco. Este proceso ocurre cuando bacterias, como las llamadas facultativas encuentran mayor concentración de oxógeno en el nitrato, (véase su fórmula, con tres átomos de oxígeno NO3) descomponiéndolo para obtener su oxígeno.

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