Come sempre accade con le esperienze sperimentali sulle variabili che condizionano il funzionamento e l’equilibrio di un acquario, i risultati a cui si arriva sono diversi (e a volte contrastanti tra loro) a seconda del tipo di vasca con cui abbiamo a che fare.
La questione sul miglior materiale filtrante per un acquario rientra sicuramente tra queste variabili.
Innanzitutto, prima di dichiarare un “vincitore”, bisognerebbe chiaramente specificare quale tipologia di acquario stiamo trattando.
Un acquario di SOLE piante necessita di una filtrazione palesemente differente rispetto ad una vasca con un rapporto pesci/piante molto elevato. Questo perché le colonie di batteri nitrificanti e denitrificanti, tecnicamente, sono antagoniste delle piante. Le piante, come sapete tutti, hanno bisogno per la loro crescita di azoto (un macronutriente) che viene assorbito sotto forma di ammoniaca o di nitrati, due sostanze che utilizzano anche i batteri, rispettivamente nitrificanti (sensu lato) e denitrificanti. Per quanto riguarda l’ammoniaca, per essere assorbita dalle piante, la sua concentrazione in acqua deve essere generalmente superiore a 0.3 – 0.4 mg/l, fatto abbastanza raro in una vasca con un efficiente filtro biologico ed una popolazione ittica adeguata. Le alghe invece riescono ad assorbire ammonio anche a concentrazioni inferiori. In questo caso quindi, una folta colonia batterica può sottrarre utilmente l’ammonio alle alghe e impedirgli di proliferare. Ma a questo punto va precisato che i batteri nitrificanti si instaurano in ogni punto della vasca: fondo, vetri, legni, rocce e piante stesse. E poiché ai batteri, per crescere, serve, oltre all’azoto, anche l’ossigeno, è importante in una vasca avere un corretto movimento dell’acqua, per garantire il giusto apporto di ossigeno a tale colonie (ma anche di nutrienti alle piante). La concentrazione di ossigeno non dovrebbe mai scendere sotto i 2 mg/l (DO, ossigeno diciolto). Il movimento però non deve essere troppo irruento per non disperdere la preziosa CO2 così necessaria alle piante.
Riguardo al ruolo dei batteri nitrificanti, questo potrà essere molto importante in una vasca piena di pesci, mentre potrà risultare controproducente in una vasca di sole piante, dove al contrario il problema è semmai quello di integrare ed aggiungere nitrati.
Quindi, in una vasca di sole piante (o con una popolazione ittica irrisoria) potrebbe anche essere superfluo un filtraggio biologico e ed essere necessario solo un’adeguata movimentazione dell’acqua. Soprattutto in presenza di un fondo che abbia un'elevata superficie colonizzabile (vedi akadama, flourite, manado e simili). Ad esempio io attualmente possiedo una vasca di 45 litri con un folto e rigoglioso cespuglio di Cryptocoryne lucens, abbondanti cespugli di Vesicularia dubyana e due piante di Pothos (radici in acqua, foglie emerse), oltre a 3 esemplari di Dario dario. Ebbene questa vasca è allestita senza filtraggio, ma possiede solo una piccola pompa da 2W per creare un minimo di circolazione dell’acqua. E pur non cambiando l’acqua da quasi un anno, non ho mai riscontrato alcun problema di sorta (né valori di ammoniaca e nitrati alti, né alghe varie). Aggiungo anche che non ho mai fertilizzato e che come fondo c’è della semplice sabbia silicea sopra ad uno strato di terriccio da giardino, torba e akadama. Ebbene, basterebbe che io in questa vasca aggiungessi solo un qualche pesce di medie dimensioni per vederla soffocare da una proliferazione di cianobatteri.
Nel caso invece io sia in possesso di un acquario con una consistente (in relazione al litraggio e alla presenza di piante) popolazione ittica, allora il ruolo del filtro biologico sarebbe fondamentale. Ma qui torniamo ai quesiti iniziali: meglio supeporosi o no? Meglio cannolicchi o spugna? Meglio circolazione lenta o veloce?
E come sempre la risposta è… dipende. Dipende ad esempio dai valori dell’acqua.
I batteri nitrificanti, per lavorare al meglio delle loro potenzialità, necessitano di valori di pH sopra la neutralità (l’optimum è intorno a 7.9 – 8.2), di temperature sopra i 30°C e di alcalinità sopra i 6° (KH). Se in un acquario abbiamo questi valori, allora la superficie colonizzabile dai batteri potrebbe essere anche minima, in quanto la loro efficienza di colonizzazione e funzionamento sarebbe massima. Mentre se abbiamo una vasca con acque morbide ed acide, allora (a parità di altri fattori) dovremmo sicuramente sovradimensionare il filtraggio biologico per contrastare il basso livello di colonizzazione del substrato da parte dei batteri. In una vasca Malawi o Tanganica i processi di nitrificazione funzionano molto meglio che in una vasca amazzonica di acque nere. Da qui la necessità di aumentare il volume del substrato biologico nella seconda (discorso piante a parte).
Riguardo alla velocità di circolazione dell’acqua nel filtro, questa dovrebbe essere veloce a sufficienza per apportare i corretti valori di ossigeno disciolto ma lenta abbastanza per permettere un’adeguata adesione del biofilm senza che questo venga strappato via. In pratica il biofilm aderente ad un substrato, crescendo, aumenta di spessore fino a quando la forza della corrente riesce a strapparlo via. Quindi maggiore è la velocità della corrente, minore sarà lo spessore del biofilm che si potrà creare. Ma se tale corrente diminuisce troppo in velocità, ecco che l’apporto di ossigeno viene meno e le colonie batteriche deperiscono. Soprattutto quelle più interne allo spesso strato batterico, che da nitrificanti si trasformano allora in denitrificanti. Ecco quindi che un filtro in cui il flusso di acqua è molto lento, il processo di denitrificazione prende il sopravvento su quello di nitrificazione. Ma qui entra poi in gioco anche la quantità di ossigeno disciolto in acqua: maggiore sarà la sua concentrazione, minore potrà essere la velocità del flusso. E viceversa. Altro fattore da tenere in considerazione per la quantità di ossigeno disciolto è la lunghezza del percorso dell’acqua nel filtro: maggiore (a parità di substrato) è il percorso, maggiore sarà il tasso di assorbimento dell’ossigeno che quindi sarà alto all’ingresso del filtro (e disponibile nei materiali li intorno) e basso all’uscita (e quindi poco disponibile per i batteri lì insediati).
Se invece il flusso della corrente è eccessivo, le colonie batteriche nitrificanti non riescono a formare uno strato adeguato e la filtrazione biologica (nitrificante) ne risente. In questo caso a prevalere saranno le colonie di batteri eterotrofi, soprattutto se l’accumulo di sostanze nel filtro è elevato. Riguardo ai substrati, le spugne sono ottimi substrati biologici ma anche meccanici, quindi tendono ad intasarsi di rifiuti organici e vanno “strizzate” frequentemente, altrimenti al loro interno le colonie di batteri eterotrofi potrebbero prendere il sopravvento su quelle nitrificanti. Ma hanno il vantaggio di avere a disposizione un volume totale per la colonizzazione veramente elevato, visto che i suoi macropori permettono il passaggio di acqua (e ossigeno) ovunque. In un piccolo filtro interno (di quelli compatti, non quelli a vani) vedrei molto meglio una piccola spugna sagomata ad hoc per lo spazio interno al filtro, che inserire quei pochi cannolicchi che potrebbero entrarci. Riguardo poi ai cannolicchi, questi non si intasano così facilmente e producono un flusso di corrente più stabile nel tempo,ma la loro azione filtrante meccanica è irrisoria. Ci potrebbe però essere un accumulo di sostanze organiche tra i cannolicchi che non favorirebbe i processi nitrificanti, ma quelli denitrificanti e eterotrofi. Sulla questione cannolicchio ultraporoso o meno, certamente la superficie filtrante dei primi sarà sempre maggiore rispetto a quelli lisci, ma io sono dell’idea (come Falko) che alla fine questi micropori vengano occlusi dal materiale organico indecomposto, dagli stessi batteri (anche morti) e da eventuali precipitazioni inorganiche dovute a processi organici. Quindi il forte vantaggio iniziale verrebbe, con il tempo, fortemente ridotto. Anche se non credo azzerato. Oltre a questi classici materiali filtranti, ci sarebbe ovviamente da analizzare altri meno usuali (almeno ultimamente) come la graniglia lavica prima menzionata o particolari come le bioballs (ottime nei filtri percolatori).
P.S.: visto l'argomento, l'interessamento ed il livello di discussione, sposto il Topic in "Approfondimenti Dolce", sperando che il thread si mantenga on topic.......
Lascio comunque il redirezionamento in Tecnica Dolce per un paio di giorni.