Il biofilm superficiale e gli scambi gassosi
 

Apro questo thread sulla "patina superficiale" o "patina oleosa" e sulla diatriba circa la capacità di ostacolare in misura massiccia piuttosto che trascurabile gli scambi gassosi.

Lo spunto è partito da questo thread http://acquariofilia.biz/viewtopic.p...192783#2192783, dove il sottoscritto ha fatto una memorabile figura di me*** :-D

Di post in merito ce ne sono molti, ma la maggioranza discute dei metodi di eliminazione o riduzione (movimentazione superficiale, carta assorbente etc etc).
Qui vorrei invece approfondire gli aspetti biochimici di questa patina, e degli effetti negativi od assenza di essi nelle nostre vasche: fino ad ora ho letto "tutto e il contrario di tutto", quindi mi piacerebbe finalmente vederci chiaro :-)

Le imprecisioni sui termini che seguono sono volute per rendere di facile comprensione la discussione: non me ne vogliano i chimici e biologi che leggeranno ;-)


Cos'è questa patina e perchè si forma?

Si tratta di colonie batteriche aerobe, che si aggregano dove trovano le condizioni ideali per la moltiplicazione cellulare, ovvero l'ambiente a loro idoneo.
I metaboliti dei pesci sono inizialmente in larga misura a base proteica; queste molecole hanno la caratteristica di avere una parte idrofila (attratta elettrostaticamente dalla molecola H2O) ed una idrofoba (respinta dall'acqua).
In altre parole se si trovano sull'interfaccia aria-acqua si "girano" tutte come bandierine.
La tensione superficiale (causata appunto dal fatto che l'ultimo strato di molecole di acqua non ha altre molecole sopra, ma solo i gas atmosferici) attira inesorabilmente queste molecole, che restano incollate.
Questo è il principio di funzionamento degli schiumatoi usati nel marino.

Ecco che in prossimità della superficie aumenta la concentrazione di inquinanti. Cibo per i batteri.
Cos'altro occorre ai batteri per vivere? L'ossigeno, che in atmosfera assume concentrazioni molto più elevate che in acqua.

Abbiamo quindi ottenuto un habitat eccezionale per i batteri, che iniziano a moltiplicarsi colonizzando la superficie e formando un biofilm che pur essendo spesso solo pochi micron (millesimi di millimetro), è visibile e si presenta come una patina oleosa.

Le condizioni migliori per questa coltura sono di acqua ferma, infatti il film è talmente sottile che basta poco movimento supeficiale per frammentare la pellicola.

All'interno di questo film si sviluppa tutto un micromondo, fatto di prede (i batteri aerobi e alghe unicellulari) e predatori (protozoi, amebe, etc etc), che si evolve a nostra insaputa.

Ora le domandone:
In che misura il biofilm interferisce con gli scambi gassosi?
In particolare, per quanto riguarda lo scambio di ossigeno e biossido di carbonio fra acqua ed atmosfera, quanto le due specie vengono "frenate"?
Dobbiamo realmente preoccuparci o si tratta solo di un innocuo "inestetismo"?

A voi la palla #19

Luca, io ti riporto la mia esperienza diretta, così vediamo di mettere un pò di carne al fuoco e di scambiarci qualche idea.

Nella vasca di piante la patina superficiale è stata eliminata creando una leggera turbolenza superficiale, cioè sagomando il tubo di mandata del filtro esterno in modo che creasse un "ricciolo" in superficie ed inglobasse la patina stessa.

Ogni tanto mi accade che, a causa di rabbocchi troppo generosi, tale sistema vcada in tilt, ma non ho mai notato problemi "gassosi" direttamente correlabili al fenomeno patina. #24

Nel malawi invece la patina c'è, anche se uso un Venturi fai-da-te... qui me ne frega meno di zero perchè so che l'acqua è ossigenata comunque. :-))




Il problema per me sorge in caso di fermo prolungato del filtro e/o delle luci, come successo di là a Bettina... purtroppo però non sono in grado di quantificare il fenomeno... :-(

Credo che un parametro da tenere in considerazione sia appunto la tensione superficiale, che credo sia maggiore in vasche malawi rispetto ad esempio ad un biotopo sudamericano o addirittura risaia asiatica.

Provo a spiegarmi: la capacità delle molecole di aderire all'interfaccia dipende dalla tensione superficiale (infatti gli skimmer funzionano bene nel marino perchè questa è maggiore che nell'acqua dolce). Nella vasca malawi hai pH e kH alti, e credo che l'alta percentuale di sali disciolti determini una tensione superficiale elevata (questo spiegherebbe il funzionamento della vasca di un tal tedesco che si basa solo su un pre-filtraggio a perlon e ad un grosso skimmer #18 ...).
Viceversa il plantacquario, avendo caratteristiche più - passami il termine - "stagnanti", potrebbe avere una bassa tensione superficiale, ovvero una minor capacità di "calamitizzare" le proteine e come conseguenza di un minor cibo, un biofilm più sottile o comunque fragile.

Sono solo considerazioni e magari sto prendendo lucci per alborelle, eh...?

Nella mia vaschetta-laboratorio ("forse" per fine mese allestisco finalmente la benedetta autovasca) oramai lasciata praticamente a se stessa - come ultimo step del test - riguardo alla gestione, la patina si forma nella zona di acqua "ferma" ma non ho notato variazioni misurabili nel pH o negli altri parametri (che non ho mai smesso di monitorare), e sembrerebbe confermare che il consumo di ossigeno sia inferiore a quello apportato da piante e scambio atmosferico.

Dici che per cominciare di carne al fuoco ce n'è abbastanza e possiamo iniziare a stappare le prime birre della grigliata? :-))

luca2772, non voglio smontarti, ma nei miei excursus nel salmastro ho potuto appurare che lo skimmer è funzionale solo con una salinità superiore a 1.018....

L'acqua anche dura del malawi si ritiene, per l'ambito acquaristico, avente densità 1,000 ... penso siamo di qualche ordine di grandezza lontani.


...per conoscenza, ho invitato qui Linneo :-))





PS frena con le birre, quelle dopo i risultati ;-)

Nella maggioranza dei casi per quanto concerne gli scambi gassosi è un problema esclusivamente estetico. In contenitori di vetro di circa 500 ml, con "patine oleose" anche piuttosto spesse, la vita (come indicatori biologici erano state utilizzate pulci d'acqua) non ne ha minimamente risentito.

Quindi una patina di pochi micron (un micron è pari ad 1 millesimo di millimetro) non influisce più di tanto.

Altra cosa potrebbe essere quando accanto ai batteri si inseriscono organismi appartenenti ad altri regni (protisti e funghi). Allora le cose potrebbero farsi problematiche in quanto si potrebbero avere patine dello spessore di decine di micron. Però questi sono casi limite. Negli ultimi anni ne ho osservato solo uno.

Altro discorso andrebbe invece fatto per quanto concerne l'irraggiamento luminoso. Qui con patine di un certo spessore si potrebbe avere una certa riduzione della quantità di luce che penetra nella colonna d'acqua.

Tenete anche presente che spesso queste patine non si vedono ma comunque ci sono. Per eliminarle del tutto ci vorrebbe una movimentazione eccessiva della superficie che per certe vasche può essere del tutto controproducente visto che porterebbe ad una eccessiva eliminazione della CO2 presente...

vi do il mio contributo....
quando tempo fa ho avviato la vasca ho cominciato a notare il fenomeno...
allora ho cominciato a leggere un po da tutte le parti il modo per poterlo debellare..
quello che lessi piu' spesso era quello di aumentare la movimentazione superficiale dell'acqua.... ma poi mi dissi: se movimeento.. mi gioco co2....

allora gradatamente ho cominciato ad abbassare il collo d'oca sotto la superficie dell'acqua... ormai sono almeno 3 mesi che il mio getto si trova a circa 4 - 5 dita sotto la superfice... (non increspandola assolutamente)....

e l'effatto e' stato meraviglioso.. non so x quale motivo ma la patina non e' piu' comparsa..... quindi ho cominciato a fare esperimenti.... (prima che mettessi i pesci) cambiando gh - kh - ph non ho avuto grandi differenze...

mi sono accorto invece che (questo circa 2 settimane fa) che se faccio un bel cambio di acqua solo osmotica (mi e' servito x abbassare il kh da quasi 6 a 4 .. immissione di 50l ro) dopo un po mi si e' formata.... -05

ora passate cirrca 2 settimane il fenomeno e' risparito... niente patina oleosa... non riesco a capire il motivo di questa cosa.... #17 #17

Linneo, grazie Maurizio ;-)

Con il cambio di 50 litri per me rimuovi parte dei microorganismi che devono di nuovo trovare l'equilibrio, quindi la patina torna e poi sparisce di nuovo. :-))

quello che pensavo anche io....
ma allora mi chhiedo.... perche' suul web tuttti dicono e danno come rimedio la movimentazione quando invece a quanto sembra almeno dai miei esperimenti non e' l'unico rimedio ??

secondo me .. scusa se dico str*****e .... la sua sparizione dipende anche da un buon equilibrio batterico vasca filtro .... ma ancora devo capire in che modo...

tempo fa su una discuussione trattavamo i sovraddimensionamenti dei filtri... e si diceva.. sicuramente ricordi.. che sovraddimensionando troppo l filtro si poteva avere proprio l'effetto della patina (inquanto ci poteva essere un sovraaffollamento di batteri).. ma il mio filtro e' bello sovraddimensionato.... pero' non da a quanto vedo quell'effetto.... #24
non credo che sia merito mio... inquanto nuovo di questo mondo.... ma sicuramente ci deve essere qualcosa magari casuale nella gestione della vasca che aiuta la non formazione del film... ma cosa mi chiedo... #30

Io avevo grossi problemi di patina, ma è scomparsa da sola dopo aver risolto i problemi di alghe in vasca e sostituito la girante nella pompa del filtro con una di portata inferiore... da qualche mese ho l'acqua limpidissima...
Penso che nel mio caso sia una questione di equilibrio... raggiunto correggendo il modo di effettuare il cambio d'acqua... prima cambiavo sempre acqua e perlon nello stesso momento... #23

Adesso è davvero OK! :-))

anche secondo me e' tutta uanquestione di equilibri....
io x esempio con filtro sovraddimenzionato sparo a piena portata l'acqua in vasca... a differenza tua che hai dovuto ridurre...