ABC

L’Acquario per i Discus

La vasca per i Discus di Livia Giovannoli Da anni e anni si leggono nel web frasi come le seguenti: “i discus sono pesci delicatissimi e si possono tenere solo in sterili vasche spoglie”… oppure “i discus vanno tenuti solo in acquari biotopo, sabbia radici e acqua scura”.. o anche ”le piante negli acquari con i discus non si possono mettere perchè la temperatura dell’acqua le fa morire tutte”.. Nulla di tutto questo corrisponde a verità.Per allevare con successo dei discus è necessario avere acquisito bene i concetti fondamentali dell’acquariologia, quali la chimica dell’acqua e il ciclo dell’azoto. Questo Ciclide ha delle esigenze che vanno rispettate e seguite in modo scrupoloso; questo non lo rende un pesce difficile, ma senz’altro esigente.Per fare vivere e non’sopravvivere' dei Discus in acquario è necessario che l'ambiente che lo accoglie sia adeguato alle sue esigenze. Il Discus è un pesce di branco timido che subisce tantissimo lo stress ambientale che lo porta immancabilmente ad ammalarsi, quando il suo disagio abbassa le due difese immunitarie. Quando un Discus si ammala non è facile curarlo se la causa fondamentale, vale a dire l'ambiente in cui vive non è adatto alle sue esigenze.Il discus è esigente innanzitutto nello spazio, perché raggiunge grandi dimensioni e vive bene in gruppo, è esigente per la qualità dell’acqua che deve essere mediamente tenera, neutra/acida ma necessariamente stabile e calda; soprattutto molto pulita dal punto di vista biologico e meccanico e per questo consiglio un filtraggio sovradimensionato. L'acquario ideale per i discus è quello di litraggio dai 300 litri in su, dove possono vivere in vasca un bel gruppo di 6-7 discus. Sotto i 200 litri d'acqua netti allevare i discus comporta dei problemi legati all'instabilità dell'ambiente acquatico, legato alla necessità di avere contemporaneamente lo spazio per il nuoto, una qualità dell'acqua eccellente, un gruppo di pesci, tutto costipato in pochissimo spazio. Non è un acquario sostenibile a lungo,perché l'equilibrio che si crea (se si riesce) e comunque molto precario. Per quanto riguarda l'allestimento di un acquario per i Discus, ci sono diverse correnti di pensiero. C’è chi pensa che il Discus debba stare in solo 5 vetri senza alcun arredo né piante, perchè il Re deve essere l'unico abitante del regno acquatico, chi invece vede il Discus solo in ambientazioni di biotopi amazzonici e chi invece vede il Discus come un ottimo complemento di un acquario riccamente arredato. Vediamo nei particolari queste diverse possibilità. 5 VETRI L'acquariofilo che ama il Discus in sè e non l'acquario di Discus di solito preferisce tenere i propri pesci in vasche completamente spoglie, solo 5 vetri, senza alcun arredo. Questa scelta è di solito volta a garantire una chimica e qualità dell'acqua necessaria per poter ottenere delle riproduzioni dei Discus. Il Discus non è un pesce che ha problemi a riprodursi in un acquario arredato, ma in tale ambiente risulta complicato da gestire lo svezzamento e l'accrescimento degli avannotti. Ecco perchè chi ha il pallino delle riproduzioni di questo Ciclide dopo qualche tentativo in acquario arredato, preferisce l'igiene e la semplicità di gestione di 5 vetri. Attenzione però: "Semplicità di gestione di 5 vetri" non significa che è più facile mantenere i Discus in vasca sterile rispetto ad un acquario arredato...semmai il contrario. In un acquario arredato dopo qualche mese si crea un habitat stabile dove il fondo, il filtro, le piante garantiscono una stabilità dei valori dell'acqua che è in grado di ammortizzare ed attutire i piccoli errori di gestione dell'acquariofilo. Nelle vasche sterili, soprattutto se impostate per la riproduzione (i cosiddetti cubi) questa tolleranza d’errore, è molto minore. La filtrazione biologica dell’acquario affidata al solo filtro per l'assenza del fondo e delle piante, i valori dell'acqua piuttosto bassi rendono queste vasche molto delicate nella gestione dove l'acquariofilo deve fare molta attenzione perchè ogni piccolo cambiamento ha effetti macroscopici sull'acqua e sui pesci. VASCA BIOTOPO È la realizzazione dell'ambiente acquatico con tutti gli elementi che lo compongono (fondo, piante, pesci e valori chimici) che corrispondono esattamente al habitat naturale del Discus. Per realizzare una vasca biotopo per i Discus bisogna abbandonare ogni velleità di realizzare un acquario riccamente piantumato e luminoso, la bella vasca da salotto insomma. Ricostruire un biotopo fedele del Discus vuol dire limitarsi a pochi cm di sabbia, qualche radice, l’acqua molto ambrata dagli acidi umici e fulvici. Il biotopo Discus in acquario non prevede piante perchè l‘unica pianta che effettivamente ritroviamo in tutti gli habitat dei discus è l’acarà-acù (Licania angustiata) che però non è una pianta che vive sommersa e soprattutto non è commercializzata per l’utilizzo in acquario. In alcuni biotopi dei Discus Verdi (Symphysodon Aequifasciatus Aequifasciatus) e Blu (Symphysodon Aequifasciatus Haraldi), ma non in quello degli Heckel (Symphysodon discus) sono talvolta presenti delle piante galleggianti quali Pistia Stratiotes e Azolla sp. Nel ricostruire il biotopo dei Discus non va dimenticato che i valori dell’acqua sono molto particolari. Il pH va dal 4,8 del Rio Negro al pH 6,4 del Rio Nhamundà. una conducibilità da 5 a 30 microsiemens e una temperatura che oscilla dai 27°ai 30°. E’ scontato che, qualora si volesse ricreare un vero biotopo, i Discus scelti dovrebbero essere perlomeno esemplari selvatici e non esemplari d’allevamento. Va ricordato inoltre che le varie specie di Discus solo raramente condividono una stessa area geografica (ad esempio il Rio Nhamundà, dove si trovano Discus Blu e Discus Heckel. Ma in nessun biotopo ritroviamo il Discus verde con l’Heckel). Qualsiasi biotopo di Discus si vuole realizzare è corretto preferire una singola varietà di Discus ed è possibile accompagnare i Discus con gli ospiti che condividono lo stesso habitat in natura. (Pterophyllum Scalare, Geophagus, Hemigramus bleheri, Paracheidon axelrodi, Otocinclus). Ricreare esattamente un biotopo amazzonico quindi non è molto facile, come non è semplice mantenerlo se vogliamo adeguare anche i valori dell’acqua. Anche se agli occhi di un neofita un biotopo amazzonico può sembrare poco appariscente e appagante dal punto di vista estetico per un acquariofilo un po’ più maturo realizzarne uno può essere un’esperienza, molto gratificamene qualora si riuscisse a ricreare esattamente un habitat e garantire ai suoi ospiti un ambiente sano e confortevole.   LA VASCA NON BIOTOPO È quella in cui vivono la maggior parte dei Discus nei nostri acquari. Non è difficile realizzare un acquario dove possono vivere bene dei Discus e allo stesso tempo avere una vasca che abbia un notevole effetto scenico dato dalle piante. Si pensa che il Discus non viva bene in un acquario di piante, perché le esigenze di quest’ultime sono quelle opposte dei Discus. Sono invece dell’opinione che con una scelta oculata ed equilibrata di tutti gli elementi che vanno a costituire l’acquario, fondo, arredi e piante ed una equilibrata gestione di tutto l’acquario, si possa creare un mondo sommerso adatto al benessere dei nostri beniamini. Approfondiamo quindi questo tipo d’acquario che di solito è quello che la maggior parte degli acquariofili sogna di realizzare. Un concetto fondamentale che chi alleva i Discus deve conoscere è quello che “non esistono pesci sani ma vasche sane in cui farli vivere”. Se una vasca è sana ed equilibrata negli elementi che la compongono, se le piante crescono rigogliose, il filtro lavora efficacemente, i suoi abitanti trovano un ambiente confortevole per viverci a lungo senza problemi e magari anche riprodursi. Come anticipato poco fa, i Discus per vivere bene hanno bisogno d’alcune caratteristiche chimiche dell’acqua che abbiamo il dovere di rispettare per farli vivere al meglio: l’acqua con valori stabili,mediamente tenera ,neutra o leggermente acida e calda. Fortunatamente ci sono molte piante acquatiche che possono senz’altro adattarsi a vivere in quest’acqua senza oltretutto aver bisogno di tantissima luce, altro fattore da tenere in considerazione per il benessere dei nostri beniamini. Le piante a fusto più adatte sono quelle della famiglia delle Echinodorus: Sono anche adatte le varie specie di Criptocoryne Bellissime piante rosse decorative che si adattano a vivere alle condizioni chimiche dei discus: la Nimphaea Lotus e Nimphaea stellata, Rotala rotundifolia , Althernanthera reineckii, Proserpinaca palustris, le Ludwigia sp, anche se per mantenere un bel fogliame rosso necessitano di una intensa illuminazione e un buon apporto di ferro. Molto utilizzate anche le Vallisneria sp.  le Sagittaria sp.  e i bulbi di Crinum Sono molto consigliate negli acquari di Discus le piante a crescita veloce per l’aiuto concreto che danno all’assorbimento dei composti azotati: Hydrocotyle leucocephala, Hygrophila polisperma e H.difformis, Heteranthera zosterifolia Per lo stesso motivo sono molto utili anche la Ceratopteris cornuta, la C. thalictoides, il Ceratophyllum demersum che possono essere utilizzate anche come galleggianti.     Altre piante galleggianti molto utilizzate in vasche per Discus sono: Limnobium laevigatum, Salvinia natans, Pistia stratiotes, Phyllantus fluitans, Lemna minor, Azolla caroliniana.      Piante sciafile che vivono bene nella penombra sono l  Anubias sp. , i Microsorium sp., Bolbitis heudelotii.   Sono molto decorativi  in un acquario di discus non molto esigenti dei muschi da legare alle radici o ai sassi. Adatti alle temperature dei discus sono quelli dei generi Vesicularia e Taxiphyllum   Chi volesse realizzare un acquario con le piante provenienti dalla regione di provenienza dei Discus deve rivolgersi alle piante del Sud America: Nella scelta di queste piante dobbiamo tenere conto del tipo di substrato che si va a scegliere. In natura il Discus vive su un fondo sabbioso e questi ha l’abitudine di soffiare sulla sabbia per raccogliere il cibo. Per ricreare quindi un ambiente idoneo ai Discus anche da questo punto di vista dobbiamo scegliere come substrato della sabbia fine o in alternativa del ghiaino di granulometria 1-2 mm. Se la scelta cade sulla sabbia è importante non farne uno spessore troppo alto (meglio non superare i 5-6 cm) perché con la sua capacità di impaccarsi può facilmente portare alla formazione di pericolose zone anossiche. Se non scegliamo grandi Echinodorus questo spessore di sabbia garantisce comunque abbastanza peso alle piante per rimanere ancorate al fondo. Piante quali piccole e medie quali Echinodorus, Criptocoryne sviluppano un fitto apparato radicale che contribuisce ad un salubre drenaggio e ossigenazione del substrato. L’abitudine dei Discus di soffiare sul fondo rende problematica la stratificazione del substrato. Sconsiglio quindi in un acquario di Discus inserire un fondo fertilizzato sotto la sabbia che si mescolerebbe in brevissimo tempo. Piuttosto è opportuno prevedere delle aree delimitate più piantumate dove mettere un altro substrato ed utilizzare la sabbia nelle aree scoperte anche se la soluzione più idonea è quella di usare la sabbia come unico substrato e fertilizzare localmente tramite pastiglie a lenta cessione e/o una fertilizzazione liquida. La sabbia chiara in un acquario di Discus ha un effetto scenico senza eguali, anche se si sporca con molta facilità, ma proprio grazie alla fine granulometria lo sporco rimane in superficie ed è molto semplice rimuoverlo con una delicata sifonatura superficiale. Se si preferisce invece il ghiaino di quarzo ceramizzato come substrato consiglio la granulometria più piccola (1-2 mm), per rispettare, come dicevo sopra, le abitudini dei Discus di soffiare sul fondo in cerca di cibo. Il ghiaino essendo più pesante riesce a tenere ancorate sul fondo anche i grandi Echinodorus ma sopratutto non compattandosi come la sabbia ci dà la possibilità di poter fare spessori un po’ più alti per mettere a dimora piante grandi o piante a stelo come la Rotala rotundifolia, le Ceratopteris, le Hygrophila che sulla sabbia invece tendono sempre a tornare a galla. Il peso del ghiaino ci dà anche la possibilità di poter stratificare, se vogliamo, il substrato. Sotto il ghiaino possiamo utilizzare del gravelit o del lapillo vulcanico se vogliamo creare un fondo più ossigenato e drenante, o un fondo fertilizzato commerciale. L’importante è che lo spessore del ghiaino sopra sia abbastanza alto (almeno 3-4 cm) che anche se i Discus (e i pesci da fondo)soffiamo sul fondo non vadano a scoprire gli strati inferiori. Come per la sabbia, abbiamo tuttavia la possibilità di utilizzare il ghiaino come unico substrato, fertilizzando localmente. Per la pulizia anche qui è sufficiente il sifone, ma il ghiaino a differenza della sabbia va leggermente smosso in superficie perchè lo sporco s’incastra tra i granelli. Altri tipi di substrati che possono essere utilizzati in una vasca con i Discus sono a mio avviso l’Akadama e l’Ada Aqua Soil e anche altre terre allofane di diverse marche (Manado JBL, Nature Soil-Oliver Knott). Anche se questi tipi di substrato non permettono ai Discus di soffiare, sono comunque superfici morbide che consentono ai nostri pesci di raccogliere il cibo agevolmente sul fondo. Se si allestisce un acquario per i Discus con questi substrati, è utile ricordare che questi substrati per le prime settimane adsorbono i carbonati presenti nell’acqua rendendo quindi molto instabili i valori dell’acqua. L’Ada-Aqua soil inoltre i primi giorni rilascia molto ammonio. In questo caso i Discus in acquario andranno inseriti solo, quando i valori dell’acqua avranno raggiunto dei livelli sicuri e stabili per il loro benessere. Per la sua particolare polvere e la sua consistenza tagliente sconsiglio vivamente la Flourite Seachem in una acquario per i discus. L'utilizzo di fondi fertilizzati o substrati dedicati ai plantacquari in un acquario con discus è consigliato solo a chi ha acquisito un certo bagaglio di esperienza nella gestione di un plantacquario o un acquario tropicale. Non è sicuramente un acquario facilmente gestibile da chi è alle prime armi, perchè prevedere un piano di fertilizzazione molto mirato e attento. Per quanto riguarda l’illuminazione della vasca un buon compromesso tra la natura eliofobica dei Discus e la necessità di fotosintesi delle piante può essere un’illuminazione di 0,5 watt/lt. Una buon’accortezza è quella di avere un impianto luci che permetta l’accensione differita delle lampade per non spaventare i pesci che passano dal buio alla luce e per le piante per un graduale risveglio del processo di fotosintesi. L’impianto di Co2 in acquario di Discus non è indispensabile ma un ottimo aiuto per le piante ed è un aiuto per mantenere un pH acido e stabile senz’altro gradito ai Discus. Molto consigliato l’utilizzo di un pH controller collegato all’elettrovalvola per l’erogazione della Co2. Un improvviso aumento della Co2 può inebriare le piante, ma soffocare i pesci in poche ore. La gestione dell'Acquario di discus  La gestione quotidiana di un acquario di Discus è un po’ più complessa di un normale acquario. I Discus sono pesci che per stare bene hanno bisogno di un’acqua molto pulita e di valori stabili: quindi per sostenere un acquario come questo si rende necessaria una manutenzione più impegnativa, con un cambio d’acqua a scadenza settimanale nell’ordine del 20-30% del volume totale d’acqua con valori chimici dell’acqua identici a quelli dell’acquario. Ogni acquariofilo sa che ogni vasca ha le sue regole e anche ogni acquario con i Discus ha una sua diversa gestione. L’acquariofilo dovrà imparare a trovare un equilibrio costante per una conduzione sostenibile nel tempo della propria vasca nel quale entreranno in gioco diversi fattori come il numero di pesci in rapporto al litraggio dell’acquario, la quantità di cibo introdotto e il relativo inquinamento prodotto, di conseguenza potrà stabilire la quantità e la frequenza di cambi d’acqua; la frequenza di fertilizzazione e potatura delle piante sarà stabilita in base alla disponibilità di nutrimenti che hanno a disposizione e alla loro crescita in acquario. Sta alla volontà dell’acquariofilo trovare quest’equilibrio che non può essere dettato da regole prestabilite se non quelle di cercare di venire incontro in ogni momento alle esigenze delle creature viventi che abbiamo in custodia. Un aspetto importante per una gestione equilibrata di questa tipologia d’acquario è la taglia dei Discus da inserire nell’acquario. Chi alleva i Discus è spesso portato a scegliere dei pesci molto piccoli per vari motivi: a) Costano di meno b)Togliersi la soddisfazione di vederli crescere nel proprio acquario. Da questi punti di vista questo ragionamento è perfetto, ma bisogna fare comunque delle importanti considerazioni in merito. I Discus molto piccoli (3-4 cm= età presumibile 3-4 mesi) per crescere correttamente hanno bisogno di mangiare 7-8 volte il giorno e di avere un’acqua molto molto pulita. Tutto quel cibo in acquario provoca inevitabilmente molto inquinamento che si traduce ben presto in uno stentato accrescimento dei pesci e alterazione dell’equilibrio dell’acquario (nitrati e fosfati alti = alghe assicurate). Se si sceglie quindi di prendere dei Discus piccoli, si dovrà essere pronti ad effettuare dei frequenti e abbondanti cambi d’acqua nell’ordine di un 30% un paio di volte la settimana. Il mio consiglio altrimenti è quello di scegliere degli esemplari che abbiano superato la fare critica dello sviluppo (8-9 mesi) e che quindi di meno cibo e permettono una gestione più tranquilla dell’acquario. Anche a questa età il Discus dà la soddisfazione di completare la propria crescita in vasca, di sviluppare una bella livrea, perché il Discus cresce fino ai 18 mesi circa e completa la sua livrea fino ai 24 mesi. Dopo le prime settimane d’ambientamento in acquario se tutto funziona bene i Discus, inizieranno a dividersi i territori di competenza e instaurare le gerarchie. In questo caso i confini potranno essere delimitati da una radice, una pianta intorno ai quali si assisterà spesso a scaramucce e inseguimenti soprattutto quando si formeranno inevitabilmente delle coppie. La quotidiana osservazione del proprio acquario, dello sviluppo della vegetazione della vasca, del comportamento dei propri pesci insegnerà a carpirne i segreti e le sottili alchimie che lo governano. Solo dedicando del tempo all’osservazione e alla profonda conoscenza del proprio acquario saprà suggerirci quando necessario le soluzioni da operare per risolvere i piccoli i problemi e gli avvenimenti che vi accadono. Buon allestimento Livia Giovannoli


Discus: l’ABC

Primi passi con i discus: le linee guida di Luigi Del Favero Filosofia dell'Acquario secondo MondoDiscus di Luigi del Favero Il prezzo giusto per un Discus di Luigi Del Favero L'Acquario per i Discus di Livia Giovannoli Classificazione della specie a cura di MondoDiscus Come dare le pasticche ai Discus di Rosario Curcio Maschio o Femmina? La differenza si vede di Rosario Curcio Il Ciclo dell'Azoto di Maurizio Lodola Il Sesso dei Discus di Rosario Curcio L'Acquario fai da te:come costruirsi da soli un acquario di Rosario Curcio Come riconoscere un Discus in salute di Rosario Curcio Come ambientare i Discus di Rosario Curcio L'Acquariofilia: la passione per l'Acquario a cura di MondoDiscus La dimensione dell'occhio e il sistema di giudizio nelle competizioni di Paul Butler e Luigi del Favero Fotografare un acquario di Rosario Curcio ARTICOLI DISCUS


Il Ciclo dell’azoto 2.0: la teoria

Sul ciclo dell’azoto è stato scritto di tutto, qua è spiegato come si deve: http://www.mondodiscus.com/2007/09/il-ciclo-dellazoto-2/ Cerchiamo quindi di parlarne in maniera diversa dal solito.Come succede in tutti gli esseri viventi, le reazioni metaboliche nei batteri sono di sintesi, piccole molecole vengono utilizzate per la sintesi di grosse molecole, che necessitano di energia (anaboliche o endoergonomiche), o di demolizione, grosse molecole vengono demolite in altre di piccole dimensioni, che liberano energia (cataboliche o esoergonomiche).I batteri si possono dividere in due categorie:- Batteri eterotrofi che sfruttano il carbonio dei composti organici, fornito da altri organismi viventi, utilizzando l’energia liberata dalla demolizione delle stesse molecole organiche, svolgono ruoli ecologici dipendenti dagli altri viventi come il parassitismo, la simbiosi e il saprofitismo.- Batteri autotrofi che sono in grado di utilizzare fonti di carbonio inorganico per costruire le proprie strutture cellulari assieme ad un energia di tipo luminoso o derivante dalla demolizione di alcuni composti chimici, in base all’energia sfruttata vengono divise in ulteriori categorie:1) batteri fotosintetici: effettuano la fotosintesi in presenza di energia luminosa. 2) batteri chemiosintetici: sfruttano l’energia derivante da reazioni chimiche di tipo ossidoriduttivo a livello di alcuni composti presenti nel substrato, sono chiamati anche chemiolitotrofi poiché sfruttano composti inorganici come idrogeno, zolfo, ferro.Altre divisioni dei batteri, caratterizzate dalla presenza o assenza di ossigeno durante il metabolismo: - Batteri aerobi che vivono solo in presenza di ossigeno, utilizzato durante la respirazione aerobica come accettatore finale di elettroni. - Batteri anaerobi facoltativi, per essi non è necessaria la presenza di ossigeno, ma riescono a svilupparsi anche in suo presenza. -Batteri anaerobi obbligati, vivono solo in assenza di ossigeno, ottengono energia attraverso reazioni cataboliche come la fermentazione e la respirazione.Il metabolismo catabolico dei batteri avviene tramite fermentazione, respirazione aerobica o anaerobica. Le fermentazioni sono vie metaboliche alternative alla respirazione; l’acido piruvico, composto organico proveniente dalla demolizione iniziale del glucosio, non è del tutto demolito ed origina dei composti intermedi ricchi di energia, avente come accettatore finale di elettroni un composto organico, essendoci in questa reazione una parziale ossidazione delle molecole organiche iniziali e una parziale liberazione dell’energia in esse contenuta, l’energia disponibile è molto inferiore rispetto a quella della respirazione aerobica.La respirazione aerobica viene svolta da microrganismi aerobi e anaerobi facoltativi, è un processo attraverso il quale gli esseri viventi, utilizzando l’ossigeno dell’aria, riescono a demolire molecole organiche ricche di energia (zucchero), ossidandole e trasformandole in composti poveri di energia (acqua, anidride carbonica). L’accettatore finale di energia è l’ossigeno, la demolizione dei composti organici comporta la liberazione di un enorme quantità di energia.La respirazione anaerobica è compiuta da microrganismi che vivono in ambienti dove l’ossigeno scarseggia e che sono in grado di ridurre sostanze come il nitrato e il solfato, queste sostanze diventano gli accettatori di elettroni al posto dell’ossigeno.Alcuni batteri autotrofi possono compiere il processo fotosintetico e vengono chiamati foto autotrofi, si tratta però di una fotosintesi diversa da quella delle piante superiori e delle alghe, inoltre i batteri usano una clorofilla diversa, detta batterioclorofilla, che assorbe la luce nella regione dell’infrarosso tra i 680 e gli 870 nanometri e si trova in sistemi membranosi accollati alla membrana citoplasmatica. Un’altra differenza è la mancanza della fotolisi dell’acqua e quindi della produzione di ossigeno. La maggior parte di questi batteri infatti è di tipo anaerobico.Esistono batteri chemioautotrofi in grado di sfruttare l’energia prodotta dall’ossidazione di composti inorganici, senza l’intervento della luce e utilizzando l’anidride carbonica come fonte di carbonio.Tra i batteri chemiosintetici troviamo i batteri nitrificanti, fondamentali nel ciclo biogeochimico dell’azoto, alcuni ossidano l’ammoniaca a nitriti, altri i nitriti a nitrati, ed i solfo batteri che utilizzano come fonti energetiche composti inorganici dello zolfo come l’idrogeno solforato che viene ossidato a zolfo elementare. In due parole l’azoto organico biodegradabile è decomposto da batteri eterotrofi ad ammoniaca, alla loro morte la parte organica diviene a sua volta ammoniaca e queste due fonti, sommate all'ammoniaca già presente nell’acqua in entrata nel filtro, sono utilizzate per la crescita di nuovi organismi e convertite dai batteri autotrofi in nitrati.In acquario dobbiamo avere un sistema di depurazione diverso rispetto alla natura dato che la popolazione ittica è molto superiore, quindi anche la concentrazione degli inquinanti sarà molto maggiore, è necessario avere un efficace sistema di depurazione che trasformi le sostanze tossiche, prodotte dal metabolismo e dai residui di cibo, in sostanze non tossiche. Da qui la necessità di concentrare dei microrganismi, i vari ceppi di batteri nitrificanti, in un contenitore, il filtro biologico che permette l’ossidazione aerobica di cataboliti azotati, come ammoniaca/ammonio e nitriti, fino a nitrati.Nel filtro avviene la nitrificazione, cioè l’ossidazione biologica dei composti inorganici dell’azoto grazie ai batteri nitrificanti, che non sono presenti solo nei filtri degli acquariofili, ma anche nei depuratori dei reflui industriali e civili, in ambienta sia dolce che marino e nel suolo.Batteri NitrosomasBatteri Nitrospira Batteri Nitrobacter Nel filtro si attua l’ossidazione dei composti inorganici dell’azoto tramite i batteri autotrofi chemiolitotrofi (che trasformano le sostanze inorganiche in materiale cellulare complesso utilizzando la CO2 per la sintesi) e traggono l’energia necessaria al loro metabolismo dall’ossidazione dell’ammoniaca prima e dei nitriti poi, usando l’ossigeno libero come accettare di elettroni, l’ammonio come fonte di azoto e di idrogeno, e bicarbonato di calcio e bicarbonato di potassio come fonte di carbonio, consumano 7.07 grammi di CaCO3 per ogni grammo di NH4+ ossidato.Sopratutto nelle vasche di nuova installazione succede che sul mangime avanzato si formi della muffa ed il mangime rimane integro per giorni, la formazione di muffa è causata dalla mancanza di fauna eterotrofa che inibisce anche lo sviluppo di altre specie batteriche, per cui aspettiamo invano il picco dell’ammoniaca che non arriva, questo succede perché deve ancora insediarsi la fauna eterotrofa che provvede alla degradazione delle proteine.La degradazione delle proteine e di altri composti organici azotati sono il risultato del metabolismo di un'ampia varietà di microrganismi, oltre a batteri anche di funghi e attinomiceti.Gli organismi come alcuni batteri, piante ed alghe che sono in grado di trasformare il carbonio inorganico (come i bicarbonati e la CO2) in composti organici, sono detti autotrofi (che si nutrono da soli), mentre gli organismi che non sono in grado di trasformare il carbonio inorganico in composti organici, sono detti eterotrofi (che non sono in grado di nutrirsi da soli).I nitrati derivano dalle proteine che di conseguenza sono la principale fonte di inquinamento dell’acquario, i carboidrati ed i lipidi invece vengono degradati in anidride carbonica ed acqua, non contribuendo quindi all’inquinamento del sistema acquario da composti azotati, ma esclusivamente da composti del carbonio come il DOC (Dissolved Organic Carbon). Gli eterotrofi tramite degli enzimi degradano le proteine in peptidi, poi in amminoacidi ed infine in ammoniaca/ammonio.Fra i batteri i più attivi sono alcuni clostridi, mentre un minor grado di attività si registra in specie dei generi Proteus e Pseudomonas. I clostridi si presentano come bastoncini, di solito mobili per mezzo di flagelli; talvolta immobili, formano endospore ovoidali, sono chemioorganotrofi ed alcune specie sono saccarolitiche, alcune proteolitiche, alcune sia saccarolitiche che proteolitiche, sono presenti comunemente nel suolo, nei sedimenti in ambiente di acqua dolce e marina e nel tratto intestinale di uomini e animali. Oltre alle proteine, una sorgente di azoto sono i rifiuti metabolici costituiti principalmente da composti azotati come l’urea, che tramite l’enzima ureasi viene trasformata in ammoniaca/ammonio.La reazione di ammonificazione è:H2NCONH2 + 2H2O → 2NH4⁺ + CO3⁻⁻ (urea + acqua → ammonio + carbonato)Il passaggio seguente è la nitrosazione, consiste nel passaggio da ammonio/ammoniaca a nitrito che si svolge in due fasi, il primo è la monossigenasi che prevede l’ossidazione da ammoniaca/ammonio allo stadio intermedio idrossilammina:NH4OH + 1/2 O2 → NH2OH + H2O (ammoniaca + ossigeno → idrossilammina + acqua)NH4⁺ + 1/2 O2 → NH2OH + H⁺ (ammonio + ossigeno → idrossilammina + ione idrogeno)La frazione di ammoniaca/ammonio dipende dal pH, in ambiente acido si forma lo ione ammonio che risulta molto meno tossico dell’ammoniaca.Il secondo passaggio è l’ossidazione dell’idrossilammina a nitrito grazie all’enzima citoplasmatico complesso idrossilamminadeidrogenasi, con il molibdeno come catalizzatore:NH2OH + O2 → HNO2 + H2O → H⁺ + NO2⁻ + H2O (idrossilammina + ossigeno → acido nitroso + acqua → ione idrogeno + ione nitrito + acqua).I principali ceppi batterici responsabili del passaggio appartengono ai generi Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosobulos, Nitrosospira. Questo primo processo esogeno di ossidazione produce quattro volte più energia rispetto al processo di ossidazione del nitrito, 84 kcalmol-1 contro 17.8 kcalmol-1, è irreversibile, consuma ossigeno e produce acidità. Una volta prodotto lo ione nitrito viene prodotto il substrato necessario per l’attività di un’altra classe di batteri finora inattivi, l’ultimo processo ossidativo del ciclo dell’azoto detto nitrazione è catalizzato dall’enzima nitro ossidasi e comporta l’ossidazione dell’azoto nitroso in azoto nitrico:NO2- + H2O → NO3- + 2H+I principali batteri responsabili del passaggio sono i Nitrospira, Nitrobacter, Nitrocystis, Nitrococcus. Anche questa reazione è possibile solamente in ambienti aerobici ed a differenza della precedente è reversibile in condizioni di anossia. L’azoto in forma ammoniacale e nitrosa è tossico, oltre che per i pesci, anche per i batteri nitrificanti (Sakairi 1996), la soglia di tossicità dell’ammoniaca non dissociata per i Nitrosomonas è 10 ppm, mentre per i Nitrobacter è di 0.1 ppm, quella dell’azoto nitroso NO2 è di 1 ppm (Saroglia 2001).Complessivamente le reazioni di ossidazione dell’ammoniaca a nitrati sono:NH4+ + 2O2 → 2H+ + NO3- + H2OConsiderando che parte dell’azoto è anche richiesto per la sintesi batterica sia dei ceppi Nitrosomas, che dei ceppi Nitrospira, siccome anche il carbonio utilizzato dai ceppi batterici per la sintesi della biomassa, le reazioni stechiometriche su basi teoriche e sperimentali che tengono conto di tutto sono:NH4+ + 1.83O2 + 1.98HCO3 → 0.021C5H7O2N + 0.98NO3- + 1.041H2O + 1.88H2CO3(ammoniaca + ossigeno + bicarbonati → biomassa cellulare + nitrati + acqua + acido carbonico)NH4+ + 1.90O2 + 2HCO3 → NO3- + 1.90CO2 + 0.10CH2O(ammoniaca + ossigeno + bicarbonati → nitrati + anidride carbonica + cellulee per poter avvenire sono necessari i seguenti equilibri stechiometrici calcolati per l’ossidazione completa di 1 grammo di azoto ammoniacale rispetto la precedente equazione a:Consumato                           ProdottoO2 = 4.18gr                             H+ = 1.98gralcalinità = 7.14gr            biomassa cellulare 0.17gr                                                      NO3- = 4.34gr                                                      H2O = 1.34gr                                                      H2CO3 (acido carbonico) = 8.59gre secondo la precedente equazione b:Consumato                           ProdottoO2 = 4.33gr                             H+ = 1.98gralcalinità = 7.14gr            biomassa cellulare 0.21gr                                                      NO3- = 4.43gr                                                      H2O = 3.73gr                                                      CO2 = 5.97grL’ossidazione dell’azoto ammoniacale come si nota determina una riduzione dell’alcalinità carbonatica con produzione di protoni, cellule batteriche, nitrato, acqua ed acido carbonico.Considerando la prima reazione si consumano 4.18gr di ossigeno per ossidare 1 gr di azoto ammoniacale, si ha una diminuzione di alcalinità corrispondente a 8.63gr di HCO3-, che equivale a 7.07gr di CaCO3, e nello stesso tempo si producono ioni H+ acidi, conseguentemente si ha una tendenza all’abbassamento del pH quando l’alcalinità iniziale dell’acqua, intesa nel nostro caso come KH, non è sufficientemente elevata da tamponare l’acidità prodotta durante la nitrificazione.Il pH e l’alcalinità carbonatica sono tra i parametri che influenzano maggiormente l’efficienza dei batteri nitrificanti. Relativamente al primo fattore, il range di tolleranza è compreso tra 6÷9, ma possono resistere a valori di pH sia inferiori che maggiori (5÷10); il campo ottimale è in ambiente neutro/alcalino (7-8) (Kumar e Nicholas, 1983). L’efficienza si riduce proporzionalmente quando il pH scende sotto 7.Il pH del sistema si abbassa in seguito alla produzione di protoni, e se non viene regolarmente controllato si porterà su valori incompatibili con la buona attività del biofiltro (Summerfelt e Sharrer, 2004).Il tempo medio di generazione dei batteri nitrificanti è di circa 10/12 ore ed è in relazione con la concentrazione del substrato disponibile nel sistema (Saroglia, 2001) , le attività nitrificanti sono esaltate dalle alte temperature mentre le basse temperature, sebbene non arrestino il processo, ne determinano un rallentamento, il range termico ottimale allo sviluppo dei nitrificanti è tra 25÷35°C, una diminuzione di 6°C dimezza la velocità di crescita massima della biomassa batterica.A parità di condizioni generali, il rendimento delle specie batteriche presenti nei biofiltri sarà maggiore quindi in condizioni termofile piuttosto che a basse temperature.E’ stato dimostrato inoltre che in condizioni di portata e carico organico stabile, l’efficienza della nitrificazione è maggiore, è chiaro che “esperimenti” di modifica della portata del filtro e cambi d’acqua frequenti vanno a discapito della nitrificazione e devono essere eseguite nel maniera meno invasiva possibile.Essendo la nitrificazione un processo aerobico, l’ossigeno disciolto è un fattore limitante per fortuna facilmente controllabile, una buona attività nitrificante è garantita con una concentrazione di 5/6ppm, mentre è inibita a sotto le 2ppm.Un fattore poco importante è la concentrazione salina, direttamente collegata alla conduttività dell’acqua, concentrazioni fino a 5gr/l non creano problemi all’efficienza batterica.Per avere un’idea della concentrazione salina, e per possibili conversioni tra le varie scale di durezza:1° tedesco di durezza (1° d)          = 10mg/l CaO1° inglese di durezza (1° e)           = 14.3 mg/l CaCO31° francese di durezza (1° f)          = 10mg/l CaCO3fattori di conversione 1° d = 1.25° e = 1.78° f = 0.178mmol/lUn fattore trascurato invece è l’illuminazione, nei filtri biologici bisogna evitare che la luce, ossidando il citocromo-C batterico, inibisca lo sviluppo dei batteri nitrificanti, principalmente dei nitrosanti, bisogna di conseguenza provvedere ad oscurare il settore del filtro che contiene i supporti biologici.I supporti biologici vengono definiti a bassa densità quelli che hanno uno sviluppo superficiale da 100÷400 m2/m3, e ad alta densità quelli con uno sviluppo superficiale 400÷2000 m2/m3 (Saroglia 2001).I sinterizzati sono un gruppo a parte perché lo sviluppo superficiale varia enormemente a seconda delle porosità aperte, per chi volesse approfondire questo argomento ci sono due articoli specifici nel portale.In letteratura è nota (Ramadori R. e Tandoi V.) anche una nitrificazione eterotrofa, cioè realizzata da microrganismi che necessitano di carbonio organico per la crescita (Arthrobacter, Pseudomonasaeruginosa, Hansenula mrakii, Aspergillus flavus), che però avviene con una cinetica di due, tre ordini di grandezza inferiore a quella chemolitotrofa, di conseguenza è quasi ininfluente.leggi la seconda parte:L' Influenza del Carbonio 


Il Ciclo dell’azoto 2.0: l’influenza del Carbonio

La nitrificazione é fortemente inibita dalla presenza di sostanza organica e della flora batterica eterotrofa in competizione con i batteri nitrificanti per l’ossigeno e per lo spazio.Negli impianti d’acquacoltura in sistema chiuso le concentrazioni di sostanza organica (sia disciolta che particellata) e di ammoniaca sono strettamente dipendenti dalle caratteristiche zootecniche (biomassa allevata, indice di conversione dell’alimento, tasso di alimentazione e tipologia di alimento, fisiologia della specie allevata, efficienza della filtrazione meccanica, ecc.). Ciò porta ad avere un rapporto C/N (carbonio organico/azoto inorganico) stabile e relativamente ben definito, che può essere controllato e gestito.Di seguito i risultati di una ricerca per studiare e quantificare l’influenza del rapporto C/N (carbonio/azoto) del substrato in ingresso nei biofiltri sia sull’efficienza della filtrazione biologica, sia sull’abbondanza dei batteri eterotrofi nei filtri biologici usati in acquacoltura.L’esperimento è stato condotto utilizzando quattro filtri biologici pilota identici, riempiti con un supporto filtrante microporoso chimicamente inerte. Il supporto è stato esposto per due mesi ad un flusso continuo di acqua arricchita di ammoniaca al fine di favorire colonizzazione da parte di un biofilm multispecifico nitrificante.Ai sistemi sono stati imposti diversi livelli di C/N agendo sulle concentrazioni di sostanza organica e ammoniaca.Le analisi chimiche dell’acqua per i nutrienti (ammoniaca, nitriti e nitrati) sono state condotte come descritto da Treguer e La Corre (1974). L’efficienza di filtrazione è stata valutata come TAN (Total Ammonia Nitrogen) removal rate utilizzando la seguente formula: TAN removal rate (g/m3 giorno) = in – out × Q / V dove in e out rappresentano la concentrazione dell’ammoniaca e dello ione ammonio in entrata ed in uscita del filtro (N-NH4 g/m3), Q il flusso dell’acqua (m3/giorno) e V il volume del supporto filtrante (m3). La densità batterica eterotrofa è stata valutata tramite CFU (Colony Forming Units).I risultati di questo studio preliminare hanno dimostrato una perdita nell’efficienza di filtrazione (TAN removal rate) del 58% quando il rapporto C/N passa da 0 a 0,5. Benché la diminuzione dell’efficienza risulti meno evidente all’aumentare del rapporto C/N (Fig. 1) i risultati sono significativamente differenti fra tutti i C/N testati (P=0,01). La diminuzione del TAN removal rate viene ulteriormente evidenziata dalla diminuzione della produzione di nitrati.L’incremento del rapporto C/N porta ad un aumento della flora batterica eterotrofa fissata sul supporto filtrante che passa da 4,9×102 CFU/grammo di supporto filtrante (C/N 0) a 4,4×104 CFU/grammo di supporto filtrante (C/N 2), mentre i batteri rilasciati dal filtro passano da 4,9×102 CFU/ml a 3×105 CFU/ml (P = 0,014)Esiste, dunque, una relazione lineare fra la biomassa fissata sul supporto filtrante e quella che si libera dai filtri.Risulta interessante notare come il filtro, quando sottoposto ad un arricchimento con un C/N 0, si comporti anche da filtro meccanico trattenendo batteri e solidi sospesi, mentre quando il C/N aumenta i filtri diventano produttori di biomassa batterica.ConclusioniL’efficienza di filtrazione dei filtri biologici pilota si è rivelata, nel complesso, paragonabile a quella di filtri biologici di dimensioni maggiori utilizzati negli allevamenti, in cui in rapporto C/N è mediamente di 0,8. L’effetto inibitore della sostanza organica, messo in evidenza da Zhu e Chen (1999, 2001) utilizzando il saccarosio, è stato confermato in questo lavoro anche per quanto riguarda la sostanza organica, particellata.Il processo di nitrificazione risulta sicuramente inibito dall’aumento della biomassa batterica eterotrofa che compete con i batteri nitrificanti, per lo spazio e per l’ossigeno, ma anche per l’ammoniaca (nitrificazione eterotrofa).I batteri eterotrofi moltiplicandosi migliaia di volte più velocemente di quelli nitrificanti, se supportati da una adeguata quantità di carbonio, possono svilupparsi nelle parti superficiali del biofilm, rendendo difficile la diffusione dei soluti attraverso la matrice esopolisaccaridica verso gli strati inferiori, dove si trovano ibatteri nitrificanti.I risultati ottenuti in questo lavoro preliminare hanno permesso di aumentare i dati disponibili riguardo gli effetti della sostanza organica nei filtri biologici e, dunque, di integrare tali informazioni per il dimensionamento dei filtri biologici negli allevamenti.Inoltre, i dati di densità batterica sono stati inseriti in un modello di funzionamento del compartimento batterico nei RAS, attualmente in fase di sviluppo.Michaud, A. Lo Giudice, V. Bruni, J.P. BlanchetonDipartimento di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di MessinaLeggi anche:Il Ciclo dell'azoto 2.0: in pratica


Il Ciclo dell’Azoto 2.0 : in pratica

Le reazioni di nitrificazione sono effettuate da vari ceppi di batteri nitrificanti che sono batteri chemiosintetici, autotrofi obbligati strettamente aerobi, usano direttamente CO2 come sorgente di carbonio, mentre le sostanze organiche sono per loro generalmente tossiche. Vivono nel suolo e nelle acque, prediligendo i luoghi calcarei e non acidi, a pH molto acidi vengono fortemente inibiti o addirittura bloccati, il pH deve essere pH>5,5, la temperatura ideale è 25÷30°C. Ossidano NH3 a NO2- (nitrosazione), e NO2- a NO3- (nitrazione) ricavandone energia sufficiente per la sintesi di composti organici. I due processi di nitrosazione e di nitrazione vengono denominati nel loro insieme nitrificazione. I batteri nitrificanti si dividono in due gruppi: un gruppo ossida NH3 a NO2- passando per l'intermedio idrossilammina NH2OH (batteri nitrosi, tra i quali quelli dei generi Nitrosomonas e Nitrosocystis), un altro ossida NO2- a NO3- (batteri nitrici tra i quali quelli dei generi Nitrospira, Nitrobacter e Nitrococcus).Il filtro biologico deve poi essere preparato adeguatamente come popolazione batterica prima dell’immissione dei pesci, ci sono diverse tecniche più o meno affidabili, dall’inserimento del classico pizzico di mangime, al cucchiaio di latte, dal metodo molto usato in Francia di mettere in vasca una cozza, alla preparazione più affidabile in assoluto, cioè aggiungendo aceto o vodka, ammoniaca o cloruro di ammonio e nitrito di sodio o di potassio; c’è anche il metodo di mettere un bicchiere di urina nell’acquario, il metodo è assolutamente affidabile, anche se il rapporto C/N è elevato, ma le controindicazioni etico ambientali sono evidenti, il partner moglie/marito potrebbe avere delle comprensibili obiezioni e non essere d’accordo con tale metodo di avvio.Il pizzico di mangime o il cucchiaio di latte va bene per acquari da 40 litri dove andranno inseriti 4 guppy, 5 neon e 2 Corydoras, tale infatti è il mangime necessario giornalmente a questi pochi e piccoli pesci; ma se si prevede di inserire un branco di discus con una ventina di Petitella o di cardinali, due M. ramirezi ed un gruppo di Cory, e se si trattasse di un acquario di Ciclidi del Malawi adulti, di un branco di scalari, ma perché no anche di un laghetto con Koi, il discorso evidentemente cambia completamente, il carico di rifiuti metabolici azotati emessi giornalmente da questa popolazione ittica è enormemente maggiore del carico di composti azotati emessi dai pochi pesci della vasca da 40 litri, bisogna prevedere in anticipo quale sarà il carico di composti azotati che il filtro dovrà smaltire giornalmente per prepararlo adeguatamente, pena le classiche tragedie che si leggono poi sul web tipo “aiuto, nitriti”, o “il filtro non funziona”, oppure “nitriti, cosa devo fare”, quante volte lo abbiamo letto? Troppe, e purtroppo lo si legge ancora.Nemmeno il tempo da solo è sufficiente per preparare il filtro come serve, aspettare i canonici 40 giorni senza fornire ai batteri nitrificanti il “nutrimento” necessario è solamente una perdita di tempo, i batteri sono autoliminati in base al carico di composti azotati che hanno a disposizione, se non si fornisce loro il “nutrimento” necessario non si sviluppano nella quantità necessaria.Se avviamo il filtro con il pizzico di mangime, nel filtro ci saranno solamente i batteri nitrificanti in grado di svolgere il ciclo dell’azoto e smaltire il carico di composti azotati derivanti da quel pizzico, che sarà mezzo grammo e che corrisponde alla quantità di cibo necessaria ai 4 guppy, 5 neon e 2 Cory, ma un branco di discus, o di Ciclidi del Malawi, o le Koi per fare degli esempi, necessitano di 10/20 grammi di granulato al giorno, che è 20 o 40 volte tanto rispetto al pizzico, e tutto quel mangime in più si trasforma in ammoniaca ed in nitriti che il filtro non può smaltire perché non ci sono i batteri necessari a completare il ciclo dell’azoto.Da tenere presente che la tossicità a lungo termine dell’ammoniaca nell’acqua, sia dolce che salata, è di 0.0011 mg/l, ciò significa che a pH=7.0 c’è lo 0.55% di ammoniaca ed il 99.45% di ammonio, con 0.3 mg/l di ammoniaca letta con i test abbiamo 0.0017 mg/l di ammoniaca, basta poco per raggiungere la soglia di tossicità.A pH=6.0 invece servono dieci volte tanto di ammoniaca letta al test perché solo lo 0.05% è sotto forma di ammoniaca, ma a pH=8.0 bastano 0.03 mg/l di ammoniaca letta al test per avere 0.002 mg/l di ammoniaca dato che il 5.21% è sotto la forma più tossica ed il 94.79% è sotto forma di ammonio.La tossicità letale CL50 96h è di 0.89 mg/l, cioè con 0.89ppm di ammoniaca il 50% dei pesci muore entro 96 ore, quindi in normale acqua di rubinetto che mediamente ha pH di circa 8.0, con 15 mg/l di ammoniaca letta al test i pesci muoiono in 4 giorni.Per i nitriti il limite di tossicità a lungo termine in acqua dolce è di 0.0054 mg/l e CL50 96h è 0.09 mg/l per la trota iridea, che è sicuramente meno resistente dei normali pesci per acquario, ma per dare un’idea della pericolosità di un avvio del filtro fatto male.Per accelerare la maturazione del filtro, ma soprattutto per farla adeguata al branco di pesci che andrà immesso in vasca nello stesso momento, il metodo ormai usato da noi di MD da parecchi anni, ci sono articoli del 2012 che ne parlano, è quello di inserire ammoniaca non profumata e senza detergenti, e se possibile anche nitrito di sodio, spieghiamo quanto e come.Consideriamo che un discus del diametro del corpo di 12/13 cm (circa 15 cm con la coda) pesa circa 150 gr, necessita giornalmente di 1.5 gr di granulato, ma siccome i pesci appena immessi non mangiano a pieno regime, consideriamo la dose al 50%, quindi 0.75 gr di granulato, che equivalgono a circa 2 cc di ammoniaca al 5%, che è quella maggiormente reperibile in commercio, oppure 0.35 cc di ammoniaca concentrata al 32/33% reperibile in farmacia.Si aggiunge gradatamente ammoniaca (NH4OH nella forma idrata acquistabile in bottiglia) fino ad arrivare alla concentrazione in vasca di circa 3÷5 mg/l, indicativamente servono circa 16 cc di ammoniaca al 5%, o circa 2.4 cc di ammoniaca concentrata al 32/33% ogni 100 litri di acqua dell’acquario, la quantità è indicativa perché l’ammoniaca NH3 è un gas, che assorbito in acqua diventa NH4OH, ma la concentrazione difficilmente è sempre corrispondente a quella dichiarata.Per il nitrito di sodio NaNO2 lo si recupera sotto forma di polvere in farmacia, o da un produttore di salumi dato che è il conservante anti botulino (Clostridium botulinum) per gli insaccati, si sciolgono in un pò di acqua circa 600 mg di nitrito di sodio ogni 100 litri di acqua dell’acquario e si versa in vasca, la concentrazione sarà di circa 4 mg/l.E’ poi utile aggiungere anche una fonte di carbonio organico per gli eterotrofi, bastano 2/3 cucchiai di aceto bianco, meglio se di mele, ogni 100 litri.Per rendere bene l’idea di come funziona il metodo, sotto ci sono tre grafici relativi ai vari metodi di avvio, il primo è relativo al vecchio ed inaffidabile con il pizzico di mangime, o con il cucchiaio di latte, la quantità di batteri che si insediano nel filtro è irrisoria:La differenza tra il secondo ed il terzo metodo, quindi con ammoniaca o con ammoniaca e nitrito di sodio, è solamente il tempo necessario, nel metodo di avvio “completo” tutti i ceppi batterici cominciano ad avviarsi contemporaneamente e da subito.Dopo la prima immissione di ammoniaca, e possibilmente anche di nitrito, si aspetta finche l’ammoniaca comincia a calare, a quel punto basta mantenere costante la concentrazione di ammoniaca a circa 1÷2 mg/l con aggiunte giornaliere di ammoniaca per fornire ai batteri nitrosanti il carico di azoto ammoniacale necessario al loro mantenimento.Quando successivamente anche i nitriti saranno azzerati significa che anche i ceppi dei batteri nitratanti si sono insediati nel filtro, a quel punto in base ai pesci che andranno immessi bisogna calcolare la quantità di ammoniaca necessaria per lo sviluppo dei ceppi nitrosanti e nitratanti che ci servono per concludere l’attivazione del filtro.Esempio: se si prevede di mettere un branco di 10 discus da 12/13 cm il filtro dovrà smaltire 10 x 2 cc = 20 cc di ammoniaca al 5% al giorno, se per mantenere la concentrazione di 1÷2 mg/l servivano 10 cc al giorno, si aumenta gradatamente la dose giornaliera di ammoniaca del 20% fino ad arrivare ai 20 cc necessari, quindi il giorno dopo che anche i nitriti sono azzerati si aggiungono 12 cc di ammoniaca, il giorno dopo 14 cc, poi 16 cc e così via fino ad arrivare ai 20 cc che ci servono, o per meglio dire che serviranno al filtro per non fare intossicare i pesci.Naturalmente se oltre ai 10 discus ci saranno anche 30 cardinali, 10 Cory e una coppia di M. ramirezi servirà un po’ di più di ammoniaca, altri 4 cc in questo caso, quindi l’avvio sarà terminato quando il filtro smaltirà 24 cc di ammoniaca al 5% al giorno.Le aggiunte di ammoniaca vanno fatte fino al giorno prima dell’immissione dei pesci, e naturalmente uno o due giorni prima dell’immissione va fatto anche un sostanzioso cambio di acqua con acqua stabulata ed alla stessa temperatura per abbassare i nitrati che inevitabilmente ci saranno.Dopo che il filtro è pronto i pesci vanno inseriti tutti assieme, o perlomeno va inserito il gruppo di pesci più grandi e più numeroso, non si possono inserire i 30 cardinali e dopo una settimana i 10 discus o gli scalari altrimenti il filtro soffre perché il carico di composti azotati emesso dai pochi pesci presenti in quella settimana non è in grado di supportare tutti i batteri nitrificanti che erano attivi nel filtro al termine dell’avvio, e se i batteri muoiono è come se l’avvio non fosse stato fatto. Adesso che il filtro è pronto, bisogna mantenerlo attivo al massimo delle sue potenzialità.La fauna eterotrofa è in competizione con i batteri nitrificanti, in caso di carico organico definito come BOD (acronimo di domanda biochimica di ossigeno o Biochemical Oxygen Demand) molto elevato rispetto ai composti azotati non ossidati (definito come TKN in onore del suo scopritore Johan Kjeldahl, acronimo di azoto totale di Kjeldahl o Total Kjeldahl Nitrogen) abbiamo una sensibile diminuzione dei nitrificanti.Capita che in vecchi acquari funzionanti egregiamente da anni, l’acqua diventa lattiginosa e nei casi peggiori può emanare un cattivo odore, se il carico organico aumenta considerevolmente gli etrotrofi prendono il sopravvento sui nitrificanti e data la maggiore velocità di crescita degli eterotrofi rispetto ai nitrificanti, può diventare un problema serio.Il biofilm è stratificato, lo strato esterno soffre di meno delle limitazioni diffusionali ma è più esposto al distacco, sopravvivono le specie eterotrofiche che crescono più rapidamente, gli autotrofi nitrificanti crescono più lentamente e si ritrovano più in profondità dove sono più protetti dal distacco, le limitazioni diffusionali dei vari ceppi batterici ed il consumo di O2 per l’ossidazione del BOD possono rendere limitante l’ossigeno per i nitrificanti e diminuisce l’efficacia del filtro.Tanto maggiore è lo spessore del biofilm, e maggiore sarà la sua possibilità di distacco, quindi il flusso attraverso il filtro va calcolato adeguatamente per impedirne l’inspessimento, cosa già discussa in un altro articolo.Bisogna sapere poi che il biofilm non è eterno, mediamente ha una vita di 10÷15 giorni, poi si rinnova, ma deve essere in grado di poterlo fare, come si nota dal grafico della crescita della popolazione batterica nella curva batteri/tempo si distinguono quattro fasi, ciascuna caratterizzata da una certa velocità di rinnovo della popolazione.Nel tratto A-B di latenza all’inizio la velocità di crescita è quasi zero, nella fase esponenziale B-C (fase logaritmica) la velocità di crescita raggiunge il valore massimo, poi c’è la fase stazionaria C-D dove sostanzialmente la crescita è uguale a zero, ed infine la fase di letalità (fase endogena) nella quale la crescita ha un valore negativo.Nella crescita della popolazione batterica non sempre esiste una fase di latenza e la sua durata è molto variabile, quando le sostanze nutritive non vengono rinnovate, la crescita esponenziale continua solo per un certo tempo, la sua diminuzione è legata all’accumulo di prodotti metabolici tossici od al progressivo esaurirsi dei composti azotati necessari al nutrimento batterico, a qual punto subentra la fase stazionaria e successivamente la letalità, motivo per cui l’ammoniaca deve essere aggiunta fino al giorno prima dell’arrivo dei pesci.Durante la fase di crescita logaritmica le sostanze nutritive vengono consumate rapidamente, compresa la sostanza organica biodegradabile BOD per cui i batteri cominciano ad utilizzare il polisaccaride glycocalyx che costituisce il biofilm causandone quindi il distacco, quando il biofilm è sufficientemente ridotto i batteri presenti che nel frattempo sono accresciuti come numero, risultano più strettamente associati generando una positiva diminuzione dello spessore del biofilm stesso (cosa spiegata in un altro articolo) , ma gli effetti negativi del distacco e della disgregazione del biofilm superano gli effetti positivi.Un inoculo saltuario con prodotti seri che contengano davvero ceppi batterici nitrificanti attivi è quindi sicuramente positivo, si provvede ad un ricambio continuo dei batteri nitrificanti evitando sia la fase di letalità, sia che gli eterotrofi prendano il sopravvento.Anche l’effetto del pH sul processo di ossidazione biologica è importante per l’influenza che ha sulle reazioni enzimatiche, in un sistema eterogeneo si cerca di mantenere il pH nel campo 6.5÷8.5 in modo da ottimizzare queste reazioni, un rapido cambio del pH fa diminuire in maniera importante l’attività biochimica delle colonie batteriche.Il pH ha poi un effetto selettivo nei confronti dei microrganismi, man mano che si scende nel campo acido i funghi competono fino a prendere progressivamente il sopravvento con pH<5.0÷5.5.I funghi sono organismi multicellulari strettamente aerobici di tipo eterotrofo che per svilupparsi hanno bisogno di un substrato organico, non sono in grado di compiere la fotosintesi e devono nutrirsi di sostanze elaborate da altri organismi, il corpo vegetativo è costituito da un intreccio di filamenti ramificati detto ife che costituiscono il micelio, secernono vari enzimi che penetrano nel substrato organico e lo digeriscono, i prodotti della digestione vengono poi assorbiti dalle ife, non hanno bisogno di luce, non richiedono molto ossigeno , sopravvivono anche a pH molto acidi e sono in grado di attaccare e degradare sostanze organiche come la cellulosa.Quelli che interessano maggiormente nella depurazione delle acque sono funghi di dimensioni microscopiche dell’ordine di 2÷4 µm, contrariamente ai batteri hanno la capacità di resistere anche in condizioni di scarsa umidità, si sviluppano per spore e quindi riescono a resistere anche per lunghi periodi in ambienti non adatti, per poi riprendere la loro vitalità una volta ristabilite le condizioni ambientali a loro favorevoli.I funghi partecipano ai processi depurativi aerobici e sono presenti soprattutto nel biofilm.Da tenere presente che alcuni di questi funghi possono essere patogeni nei confronti di pesci deboli.E’ importante anche l’influenza del pH sulla denaturazione delle proteine a valori inferiori a 5.0, basta pensare che le cellule batteriche hanno una composizione prevalentemente proteica si intuisce che la condizioni di elevata acidità portano alla loro morte.Una cosa molto importante quanto semplice, e che spesso viene considerata in maniera sbagliata a causa di vecchie leggende metropolitane, l'ossigeno. La saturazione dell'ossigeno serve per fare funzionare ottimamente tutto il sistema acquario, i pesci sopravvivono con 4ppm di ossigeno, vivono con 6ppm, stanno alla grande con 7÷8ppm, stesso discorso per il classico filtro ossidante, i batteri ossidano i composti azotati fino a nitrati solo in presenza di ossigeno, in una vasca popolata con pesci e piante, le piante non sono assolutamente in grado di mantenere elevata la saturazione di ossigeno, il tubo di mandata del filtro posto sotto il livello dell'acqua non è in grado di apportare l'ossigeno necessario al sistema acquario, oltre tutto in una vasca normo popolata dopo un pò spesso si forma la classica pellicola biancastra oleosa sulla superficie formata da batteri in una matrice di polisaccaridi che rallenta ulteriormente lo scambio gassoso tra l'acqua e l'aria. Quindi diamo ossigeno al nostro sistema acquario, più c'è n'è, e meglio è. Passiamo adesso a calcolare quanta superficie filtrante ci serve.Non dimentichiamo che le proteine sono composte per il 16% da azoto, 1 gr di mangime al 40% di proteine contiene 64 mg di azoto, per cui si generano 78 mg di ammoniaca e/o 283 mg di nitrati, quindi 10 mg di qual mangime al giorno in una vasca da 400 litri corrispondono a 50 mg/l di nitrati alla settimana.Tutto questo non considerando il valore biologico VB dell’azoto e delle proteine, che andrebbe calcolato in base all’azoto inserito, derivante dalla proteina grezza, e calcolando l’azoto assorbito e l’azoto trattenuto al netto di quelli eliminati sotto forma di azoto fecale ed azoto urinario, si calcola:VB = N ingerito – ( N fecale + N urinario) / N ingerito - N fecaleLa formula in realtà esprime un Valore Biologico Apparente in quanto andrebbe depurato da 2 fonti di azoto endogene che non hanno direttamente a che fare con la quota digerita e con la quota assorbita dell’azoto alimentare, l’azoto fecale metabolico (N.F.M.) e l’azoto urinario endogeno (N.U.E.), quindi:Bilancio dell’azoto = ( proteine ingerite / 6.25 ) – ( N urinario – X )dove 6.25 è il rapporto considerando il 16% di azoto nelle proteine, ed X sono le perdite di azoto sommando l'azoto urinario, l'azoto fecale e le perdite di azoto da altre vie (squame, muco, ecc).La quantità di proteine assunte con la dieta dipende dal bilancio dell'azoto, l'equilibrio nel bilancio dell'azoto significa che l'azoto assunto giornalmente con la dieta bilancia quello perso, nel pesce sano il bilancio è nullo, in caso di malattia o denutrizione diventa negativo a causa del catabolismo proteico causato da sostanze note come citochine infiammatorie, durante la crescita il bilancio tende ad essere positivo.Per semplicità calcoliamo il bilancio dell’azoto partendo dalla quantità di azoto presente nelle proteine che come detto è del 16%.Per pesci giovani in accrescimento la quantità di cibo giornaliera è il 2% della massa corporea, mentre per i pesci adulti la quantità viene dimezzata al 1% della massa, i dati per i filtri a letto mobile tipo percolatori umidi indicano 10 m2 come superficie di biofilm necessaria alla nitrificazione di 50 gr di mangime al 40% di proteine.Questo dato è valido solo per filtri percolatori in condizioni ottimali utilizzati in impianti di ittiocoltura per pesci destinati ad uso alimentare.Nei filtri per acquari l’efficienza viene dimezzata, quindi per 25 gr di granulato servono 10 m2 di biofilm, naturalmente in condizioni ottimali, e una tale superficie dipende dal materiale filtrante utilizzato e dalla gestione del biofilm, i cannosint per esempio teoricamente dispongono di una superficie elevatissima, circa 37 m2/l, ma solo se lo spessore del biofilm è ridotto altrimenti il rendimento è di poco superiore ai vecchi cannolicchi ceramici che hanno una superficie di 1.26 m2/l; usando male i cannosint possiamo comunque ottenere circa 2 m2/l , quindi per 2,5 kg di pesci adulti che mangiano 25 gr al giorno di granulato al 40% di proteine servono 5 litri di cannosint.Il dato è incredibilmente più basso rispetto ai mega filtri che vengono utilizzati dagli acquariofili in genere, ma come dico spesso serve un grande filtro, non un filtro grande, perché se il rapporto C/N è elevato, se il pH è acido, se l’ossigeno non è sufficiente, se il flusso è basso ed il biofilm si inspessisce, se i cannosint sono coperti da sporco o da fanghi, se gli eterotrofi hanno sostituito parte dei nitrificanti, se la durezza temporanea non è sufficiente, se il filtro è illuminato, cambia tutto ed allora si che serve un filtro grande.Per rendersi conto della cosa basta una semplice osservazione, il volume dei filtri esterni e la capacità dichiarata dal produttore, un filtro esterno per vasche da 800 litri viene utilizzato per vasche da 400 litri, anzi ne vengono utilizzati due per sicurezza, quadruplicando di conseguenza la capacità filtrante, quindi o gli acquariofili in genere utilizzano dei margini di sicurezza elevati (diciamo così), o tutti gli ingegneri che progettano i filtri esterni sono degli incompetenti (difficile da credere).


Discus: la guida per principianti

 


Classificazione della specie

Il nome del genere scientifico di appartenenza dei Discus (di forma discoidale), Symphysodon, appartenente alla famiglia dei Ciclidi, deriva dalla caratteristica di avere i denti (dal greco “odon”) a livello della sinfisi mandibolare (dal greco “symphysis”).

Filosofia dell’acquario secondo MD


La dimensione dell’occhio ed il sistema di giudizio nelle competizioni

La dimensione dell'occhio e sistema di giudizio nelle competizioni

di Paul Butler traduzione di Luigi Del Favero

Quando un discus è oggetto di valutazione le persone fanno spesso riferimento ad una ”buona taglia dell’occhio del discus”. Spesso mi è stato chiesto di spiegare cosa significa un occhio troppo...


Quanto costa un Discus in Italia?


Mondo Discus
© 2013