Acuario Marino

Filtración

En los pasados 10 a 15 años se hicieron muchas investigaciones sobre el desarrollo y la aplicación de diversos tipos de filtros biológicos. Estos trabajos no fueron hechos para el acuarismo como hobby, sino mas bien para el tratamiento del agua, la cuicultura y – en menor medida – para los acuarios públicos. a menudo, este estudio estuvo focalizado hacia encontrar reemplazos para los tradicionales filtros de placa, de arena o de bolitas que se usan en los sistemas recirculantes.

Unos pocos de los resultados de la investigación dirigida al tratamiento de aguas servidas o a la acuicultura pudieron ser adaptados al hobby de los peces tropicales, así como para algunos acuarios públicos. Infortunadamente, muchos hobbystas aun confían en los filtros de placas tradicionales, con sus problemas inherentes, para el control biológico de los contaminantes nitrogenados.

Los filtros biológicos giratorios, lechos fluidos, filtros de goteo, filtros de bolita, se han adaptado exitosamente a la acuicultura y al cuidado de peces tropicales, y son usados en criaderos, en algunos sistemas de filtración central, en instalaciones para venta mayorista de peces y en acuarios domésticos. En tales acuarios, las densidades de peces y la carga de amoniaco suelen ser mayores, en unidad de volumen, que en los acuarios públicos.

Numerosos estudios han demostrado la superioridad de estos tipos de biofiltros comparados con los de placa o de arena. Este articulo describirá brevemente estos diversos filtros y las razones por las cuales aquellos son mas eficientes. Sugeriré las maneras en que pueden adaptarse para acuarios públicos. Los acuaristas encontraran esto muy interesante.

La nitrificación se define como la oxidación del nitrógeno desde una forma mas reducida (amoniaco) hacia una forma mas oxidada (nitrato), por procesos microbianos (Killman, 1986). Dentro de los productos intermedios formados y consumidos durante este proceso están la hidroxilamina y los nitritos.

El amoniaco, el principal producto excrementicio de los peces, es tóxico para estos a concentraciones tan bajas como 0.5 mg/l (miligramos por litro) NH3-N.

Entonces, en los sistemas acuáticos de exhibición, se usa la nitrificación para eliminar el amoniaco del agua. Esto se cumple haciendo pasar el agua a través de, o sobre, materiales filtrantes, en los cuales crecerán eventualmente las bacterias necesarias para la nitrificación.

La eliminación de amoniaco y nitritos del agua del acuario se llama filtración biológica, y los materiales sobre los cuales las bacterias crecen se llaman filtros biológicos o biofiltros. Los organismos que realizan la conversión biológica de los productos contaminantes nitrogenados se llaman bacterias nitrificantes.

La mecánica y la química son otros tipos de filtración acuática, necesaria para un ambiente acuático exitoso.

La filtración mecánica es la retención y consecuente remoción de materiales en partículas, principalmente de origen orgánico. Este proceso es importante para mantener la claridad del agua y reducir la materia orgánica biodegradable (MOB) en el sistema.

La filtración química se refiere a un amplio conjunto que incluye el uso de gránulos de carbón activado, separación de proteínas u ozonificación para remover carbonos orgánicos disueltos en el agua.

Cuando se selecciona y/o se diseña un filtro biológico, deben considerarse dos características de las bacterias nitrificantes. Primero, estas bacterias son aeróbicas. Aunque pueden vivir en ambientes bajos en oxigeno, su eficiencia se agranda a medida que el oxigeno disuelto se incrementa hacia la saturación del aire (21 % de oxigeno).

El agua saturada contiene de 8 a 9 partes por millón (ppm) de oxigeno a las temperaturas corrientes usadas para mantener a los organismos acuáticos, con 15 ppm de oxigeno que casi toda el agua puede mantener a muy bajas temperaturas sin estar sobresaturada. Por otro lado, el aire contiene 210.00 ppm de oxigeno. Aunque las bacterias nitrificantes pueden adquirir el oxigeno que requieren de alguna otra fuente, las que están sobre un biofiltro sumergido deben adquirir su oxigeno del que esta disuelto en el agua, mientras que las bacterias nitrificantes sobre un material filtrante expuesto a la atmósfera pueden obtener su oxigeno directamente del aire.

En segundo lugar, las bacterias nitrificantes crecen lentamente, con tiempos de reproducción de 24 horas o mas, en comparación con las bacterias heterotroficas, que tienen tiempos de reproducción de unos 20 minutos. Estas características significan que un biofiltro eficiente maximizaría la cantidad de oxigeno disponible para las bacterias.

La acumulación de MOB en el filtro asfixia a las bacterias nitrificantes y provee un entorno que alienta el desarrollo de bacterias heterotroficaas (Manem y Rittman, 1992). Luego, las bacterias heterotroficas oxidan el material orgánico y así producen amoniaco y consumen oxigeno. Entonces, debe eliminarse la MOB del sistema lo antes posible. La acumulación de MOB también incrementara la demanda bioquímica de oxigeno, la cual ha probado ser un factor limitante de la nitrificación (Wu et al., 1980; Rittman y Dovantzis, 1983).

Introduccion al acuarismo marino

Hasta hace relativamente pocos años, mantener peces de agua salada, mas que una empresa difícil, parecía una proeza. Coronar con el éxito semejante empresa significaba sortear un camino de obstáculos, cuando no de frustraciones y, en los mejores casos, no se sabía si los logros eran debidos al esfuerzo propio o simplemente producto del azar. Gracias al empeño sostenido de los aficionados, paralelamente con el avance científico y tecnológico, se han ido desarrollando las técnicas y equipamientos necesarios para el adecuado mantenimiento de organismos vivos marinos en acuario. De esta manera puede decirse que hoy la situación es bien distinta, una gran cantidad de gente mantiene exitosamente acuarios marinos en sus casas o en lugares públicos.

Cuando se habla de acuarios marinos generalmente se refiere a organismos de mares tropicales, son estos los mares que albergan la flora y fauna mas vistosa y exótica, tanto por el colorido como por la diversidad de formas. Tradicionalmente, los actores principales han sido los peces pero con el correr del tiempo se han ido incorporando a la escena cangrejos, estrellas, camarones, erizos, anémonas, pólipos, corales y muchos otras formas de vida. El acuario marino ya no es sólo un fantástico objeto decorativo, es una ventana a través de la cual y mediante simple observación, podremos perdernos indefinidamente y sentirnos ligados con la naturaleza. Allí, criaturas misteriosas conviven de un modo único: algunas se disputaran el espacio o el alimento, otras entrarán en íntimo contacto mediante relaciones simbióticas de mutuo beneficio, otras se devorarán, y otras se reproducirán en este pequeño universo tan singular y cambiante.

Si existiese un principio generalizado para la construcción de un acuario marino, seguramente sea el tratar de realizarlo reproduciendo a la naturaleza lo mas fielmente que sea posible. Pero, cómo es el medio marino? Si bien existe una amplia variedad de ambientes marinos, cada uno de ellos con sus particularidades, es posible generalizar algunas características que poseen las aguas marinas tropicales en zonas de arrecifes coralinos o aledañas, que son los ambientes de donde provienen la mayoría de los peces e invertebrados de interés acuarístico. La iluminación es intensa, la luz solar penetra el agua entregando a las algas la energía necesaria para su desarrollo, convirtiéndose así en el combustible que hará funcionar este ecosistema. La concentración de oxigeno es sumamente elevada, se encuentra a valores cercanos a la saturación o de sobresaturación. Los nutrientes minerales como nitratos y fosfatos, necesarios para las algas, se encuentran a muy baja concentración, al igual que la materia orgánica de la cual se nutren los animales. Esta característica de nutrientes limitados es típico de ecosistemas maduros de gran diversidad, donde siguiendo el principio de máxima economía, se aprovechan todos los recursos disponibles. Desde el punto de vista de las características físico-químicas es un ambiente muy estable y poco cambiante. La densidad de organismos vivos, esto es la cantidad por unidad de volumen, aunque localmente pueda ser elevada, si consideramos las corrientes y las zonas aledañas de influencia, es muy baja en comparación con las altas densidades que normalmente encontramos en los acuarios.

Esta alta densidad de seres vivos en el acuario, que necesariamente respiran y se alimentan y por lo tanto devuelven desechos al medio, determina la tendencia del agua del acuario a deteriorarse, disminuyendo lo que se denomina calidad de agua. Pero cómo se revierte esta tendencia? Es difícil tener peces de mar? Es mas difícil que tener peces de agua dulce? Personalmente creo que no es ni tan difícil ni mas ni menos complicado, es mas bien cuestión de conocer la técnica. Estoy de acuerdo en que es mas complicado montar y mantener un acuario de arrecife que un acuario de goldfish, pero en lo que quiero hacer hincapié es en el dominio de la técnica, y esto tiene mas que ver con nosotros mismos. Los peces marinos han evolucionado en un medio mucho mas estable que los peces de río, por ello “no saben” adaptarse a ciertas situaciones de cambio, no han desarrollado las adaptaciones fisiológicas necesarias. Muchos habrán tenido oportunidad de observar lo que sucede durante un corte de luz con los peces de agua dulce, a medida que se consume el oxígeno del agua los peces “boquean” en superficie. Los peces marinos, o al menos algunos de acuerdo con mi experiencia, lamentablemente no saben “boquear”. En este sentido son muchos mas estrictos que los peces de agua dulce, requieren rangos mas estrechos en los parámetros físico-químicos del medio. Pero no por ello los considero mas “delicados” simplemente tendremos que lograr mantener los parámetros claves dentro de rangos precisos para proveer un ambiente adecuado, ese es nuestro desafío.

La filtración será un elemento clave de nuestro sistema. Creo que no hay un filtro que sea el mejor, todos poseen ventajas y desventajas, es importante conocerlas, pues existen diferentes maneras de lograr el mismo objetivo. También podremos proponernos diferentes objetivos, diferentes tipos de acuarios marinos que deseemos realizar. Esto nos conduce a elaborar un plan. Los acuarios marinos “tradicionales” tienen como elemento central el filtro de placas en donde el agua es forzada a través de un sustrato (tipo arena de coral) el cual funciona como filtro mecánico (retención de partículas sólidas en suspensión) a la vez que filtro biológico donde la materia orgánica retenida es degradada por acción bacteriana a materia inorgánica (proceso de mineralización). Observamos aquí una limitación importante de este sistema. La función mecánica y biológica se encuentran en el mismo sitio. Si queremos limpiar el lecho del fondo estaremos perdiendo bacterias beneficiosas, y si queremos conservar las bacterias no estaremos retirando la materia orgánica acumulada, lo que reduce la calidad de agua del sistema. Estos filtros pueden complementarse o reemplazarse con filtros externos tipo “mochila”, o “botella”, para aumentar la capacidad biológica del sistema, o también los filtros llamados “wet-dry”, que además mejoran enormemente la ventilación del sistema (intercambio gaseoso). Pero en todos estos casos de filtración tipo “tradicional”, el proceso de mineralización de la materia orgánica conduce inevitablemente a la acumulación de sustancias tóxicas (nitratos, fosfatos) que deberán ser retiradas mediante cambios parciales de agua. Por suerte existen los equipos de filtrado llamados espumadores. Ellos retiran la materia orgánica del sistema antes de ser degradada por la acción bacteriana, disminuyendo así la concentración de materia orgánica y la consiguiente acumulación de sustancias tóxicas inorgánicas, se reduce entonces la necesidad de cambio de agua, y aumenta enormemente la calidad de agua.

En los acuarios marinos llamados “naturales” se minimiza o se evitan estos filtros mecánicos y biológicos mencionados arriba, puesto que compiten con el espumador, el cual es un elemento central que es aquí maximizado. La filtración biológica en estos sistemas naturales es llevada a cabo por lo que se denomina “roca viva”, que son rocas sacadas del fondo del mar que tienen organismos vivos en su superficie y en su seno, que pueden complementarse con un sustrato de arena de coral. El otro elemento fundamental es una fuerte iluminación que favorece el desarrollo de algas que absorben nutrientes minerales compensando así los producidos por el proceso de mineralización. Existe una gama intermedia entre lo que denominamos acuarios “tradicionales” y “naturales”. Mientras que los primeros son mas adecuados para peces, los últimos lo son para invertebrados, especialmente corales vivos. Estos acuarios son los llamados Acuarios de Arrecife, “Minireef” o simplemente Reef. En los tipos intermedios que podríamos llamar “seminaturales” también podemos tener unos cuántos invertebrados como anémonas con sus peces payasos, estrellas, erizos, cangrejos, camarones, etc. En la medida que avancemos hacia sistemas más “naturales” y de mayor tamaño tendremos sistemas de mayor estabilidad, mayor densidad de formas vivas y menor asistencia (en el sentido de la necesidad de cambio de agua).

En su máxima expresión el acuario marino es una suerte de pequeño ecosistema donde rigen los mismos principios que en la naturaleza. Será tan semejante a uno real, como nosotros seamos capaces de realizarlo. Somos nosotros quienes pondremos un trozo de roca sobre la otra y dispondremos los espacios para que una pequeña cueva sea ocupada por un gobio o para que en un claro la corriente sople los tentáculos de una anémona. Inevitablemente le habremos robado algo a la naturaleza, pero estaremos haciendo mucho mas que encerrar un trozo de ella entre 4 paredes de cristal, habremos realizado algo completamente nuevo, algo con vida propia. Experimentaremos la extraña sensación de ser meros observadores a la vez que protagonistas que gozan con lo hecho por ellos mismos. Y amar lo hecho por uno mismo no es exactamente moneda corriente en este mundo moderno que nos conduce obligadamente de un lado a otro. Atrévase, en esta milagrosa creación que es el acuario marino, usted puede ser el artista.