Existe mucho debate sobre la técnica correcta de mantener un acuario marino. En mi opinión no existe una técnica universal o única, todas tienen sus méritos pero a su vez todas tienen sus limitaciones. Mencionaré algunas de las metodologías predominantes y discutiremos los atributos de cada una de ellas. Como punto de partida hablaremos sobre los acuarios de arrecife de coral ya que son los más complejos y demandan gran destreza por parte del acuarista. La terminología utilizada en esta sección puede confundir un poco pero son fundamentos que se deben conocer antes de elegir cualquier método de filtración.
Si desea más información sobre estas metodologías me puede escribir a cvicente@acuatico.com
Acuario de Ecosistema por Leng Sy
Esta técnica se basa en la utilización de una gravilla muy fina ubicada en el fondo de un compartimiento diseñado especialmente para ella. Sobre esta gravilla con un alto contenido de hierro se cultiva caulerpa , un género de macroalga marina. Por su profundidad y compactación esta gravilla provee el ambiente adecuado para llevar a cabo denitrificación. En términos generales cuando se propicia un ambiente anaeróbico o bajo en oxígeno disuelto, bacterias en su mayoría pseudomonas, utilizan el átomo de oxígeno de la molécula de nitrato para llevar a cabo el proceso de respiración. El nitrato es el producto final del proceso de nitrificación y su toxicidad ha sido debatida por varios científicos. Sólo se han establecido relaciones de índole especulativa. Sistemas bajos en nitrato mantienen un nivel de alcalinidad más estable y son menos propensos a desarrollar superpoblaciones de microalgas bénticas. Estas microalgas utilizan nitrato como nutriente cuando los niveles de amoníaco son muy bajos o casi inexistentes.
La teoría detrás del sistema es que provee un espacio donde una comunidad de microorganismos esenciales se pueden desarrollar sin ser atacados por depredadores. La macroalga en este “filtro” se encarga de mantener un pH estable y provee gran parte del oxígeno disuelto necesario por el sistema. Lo curioso del sistema es que la macroalga es iluminada 24 horas al día contrario a otros filtros de algas. Según el desarrollador del sistema, el Sr. Leng Sy, este período no natural de iluminación evita que el alga se reproduzca sexualmente y muera, algo frecuente en este tipo de macroalga. Leng Sy alega que su sistema no requiere de aditivos adicionales, filtros accesorios ni cambios de agua frecuentes. De todos los métodos que he experimentado este es el mejor para mantener niveles bajos de nitrato y para desarrollar comunidades de microorganismos esenciales que sirven como alimento a las diversas especies dentro del acuario.
Acuarios marinos utilizando la metodología de Leng Sy pueden ser convertidos a este sistema sin mayores inconvenientes. Durante la conversión al nuevo sistema la posibilidad de que se desarrollen áreas de microalga béntica es bien alta y puede dar la impresión de que el sistema no sirve. La paciencia es clave en la estabilización del acuario ya que puede tomar varios meses en lo que vemos resultados. Debemos remover las microalgas que vayan creciendo para evitar que cubran los corales y a su vez sacamos fuera del sistema los nutrientes que la hacen crecer. Es esta actividad en particular la más tediosa pero la más importante y es la clave en el éxito de la próxima metodología que vamos a discutir.
“Algal Turf Scrubbers” ( ATS ) por el Dr. Walter H. Adey
Este método enfatiza el uso de microalgas bénticas para el manejo de calidad de agua del acuario. El concepto se conoce como “fitoremediación” y es utilizado en el tratamiento de agua potable. La clave es la estabilidad del sistema mediante la fijación de nutrientes como biomasa en vez de utilizar filtración bacterial. Nos referimos a biomasa a la comunidad de microalgas que utilizan estos nutrientes para formar sus estructuras. Estas algas son removidas del sistema constantemente y con ellas los nutrientes. Creando un sistema de exportación de compuestos y elementos no deseados. Los detalles del diseño del aparato de filtración los pueden encontrar en “Dynamic Aquaria, Building Living Ecosystems” una de las publicaciones del Dr. Adey. Este método ha sido comprobado en sistemas de alto volumen de agua como lo son el acuario del “Great Barrier Reef”en Queensland, Australia y el tanque marino de la Biosfera II en Arizona, USA ambos con un volumen que excede el medio millón de galones.
Las ventajas adicionales del método son que mantiene un pH estable y niveles de oxigenación altos. Se comenta que el sistema tiene la desventaja de liberar compuestos orgánicos que colorean el agua de un tono amarillo claro. Según comunicación personal del Dr. Adey esto se debe a un dinoflagelado y no a compuestos orgánicos. La única desventaja que le veo al sistema es que las algas también utilizan elementos importantes para los corales como lo son el yodo, calcio, molibdeno, hierro y manganeso. Al ser cosechadas fuera del sistema con ellas se van estos elementos.
El Dr. Adey y Allegra M. Small probaron el modelo de calcificación de McConnaughey y Whelan ( 1997 ) el cual plantea que la relación simbiótica entre la zooxanthellae y su anfitrión es de asistencia, reciclando el exceso de CO2 producido durante la calcificación del coral. Según el modelo de calcificación de McConnaughey y Whelan las células del disco basal del coral bombean iones de hidrógeno hacia el coelenteron y mueven iones de calcio debajo del disco basal. Esto crea un ambiente rico en calcio con un pH alto que produce una rápida formación de cristales de aragonita (esqueleto del coral) debajo del disco basal. El ambiente ácido del coelenteron produce CO2 del bicarbonato. Adey comprobó que la zooxanthellae no puede reciclar todo el CO2 producido y que depende de microalgas flotantes y bénticas para procesar el exceso. En términos sencillos si no existieran las algas flotantes la sobreproducción de CO2 limitaría la calcificación de los corales debido a una baja en el pH. Esta es la gran ventaja del método desarrollado por Adey. El modelo de McConnaughey y Whelan es considerado un gran adelanto en cuanto al entendimiento de cómo y porqué se forman los arrecifes de coral.
Sistema de “Berlin”
Este sistema fue desarrollado en Alemania hace más de veinte años y sigue utilizándose hoy en día. Es el más complejo en cuanto a equipo técnico se refiere. Su principal aparato de filtración es el fraccionador de espuma. En términos simples este artefacto remueve compuestos orgánicos del sistema mediante el uso de una columna de burbujas dentro de un reactor. La desventaja del uso de los fraccionadores es que no discriminan en cuanto a que remueven del sistema. Estudios hechos al efluente de estos aparatos indican altas concentraciones de fitoplantom, materia orgánica disuelta ( DOM ), bacterias y compuestos esenciales como lípidos, glicerol y elementos escenciales como el hierro. Como sabemos el fitoplantom es la base de la cadena alimenticia. Las esponjas se alimentan de bacterias, DOM y en menor grado de pequeñas especies de fitoplantom. Los corales se benefician del fitoplantom en el proceso de calcificación. A pesar de estas desventajas estos aparatos son muy útiles al momento de curar piedra viva y de controlar exceso de nutrientes en el sistema, especialmente cuando el acuario es de peces solamente.
Otro equipo utilizado en este sistema son los ozonizadores. El ozono es un oxidante muy fuerte que debe ser manejado con cuidado. La molécula de ozono contiene un átomo adicional de oxígeno que la hace muy inestable. Reacciona con todo lo que encuentra en el sistema, desde bacterias hasta tubería plástica. El ozono se comporta muy diferente en agua salada que en agua dulce. En acuarios de agua dulce el ozono se mantiene como un gas y el exceso puede salir del sistema mediante aeración. En los acuarios marinos la historia es diferente. El ozono reacciona con elementos del grupo de los halógenos, como el bromo, y se convierte en hipobromito un poderoso oxidante similar al hipoclorito. A diferencia del ozono, el hipobromito tiene una media vida de dos horas en sistemas marinos y su oxidación es persistente. No se puede eliminar del acuario por aeración ya que no es un gas. Es este atributo del hipobromito que le da la fama de desinfección al ozono, en palabras sencillas oxidan todo lo que encuentran sea bueno o malo. El ozono también reacciona con los bicarbonatos del sistema reduciendo la alcalinidad del acuario y oxida muchos elementos importantes como el hierro y el estrontio. Otra reacción que ocurre es cuando el ozono reacciona con el hipobromito, sorprendentemente se convierte en bromo y oxígeno nuevamente. ¿Si esto es así porqué nos preocupamos? El hipobromito reacciona con algunos compuestos orgánicos formando bromo acetato que se cree puede causar efectos adversos en el DNA de algunas especies. Estudios sobre los efectos de estos compuestos sobre organismos acuáticos son limitados y hacen mucha falta. La utilización de ozono debe ser en cantidades bien pequeñas y tiene sus aplicaciones. Son muy efectivos cuando se necesita curar piedra viva, contrarrestar mortalidades súbitas y controlar los niveles de oxidación en sistema de alta demanda biológica. Varias marcas principales de sal no incluyen bromo en sus fórmulas para evitar la creación de hipobromito en el sistema. La mayoría de los acuarios públicos dependen de la utilización de ozono para controlar la excesiva carga biológica de sus sistemas. El bromo es un elemento abundante y su importancia para la vida marina aún se está determinando.
Estos son los principales métodos utilizados hoy en día en acuarios domésticos y públicos. Existen muchísimos otros métodos que han probado cierto grado de eficacia. El método de Jean Joubert del acuario de Mónaco ha sido bien efectivo, lamentablemente es muy difícil de duplicar ya que sólo funciona si todos los parámetros del diseño son seguidos al pie de la letra. Si se escapa algún detalle el sistema se puede convertir en una pesadilla. Otros sistemas integran diversas especies de mangles y ha probado ser muy efectivos, el único detalle es que las características de filtración se le atribuyen erróneamente a la planta y no a la comunidad de microorganismos que se desarrollan en el substrato y los alrededores de ella.
Aquí los dejo con esta interrogante ¿Cuantas veces nos hemos encontrado con acuarios que parecen refinerías de petróleo de tanto equipo técnico y sin embargo no logran los resultados deseados? Por otro lado vemos acuarios con poca o ninguna asistencia artificial y son sumamente exitosos. ¿Acaso existe una magia negra detrás de cada acuario? No creo, lo que podemos concluir es que nos falta mucho por entender cómo funciona el Océano.
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