La química en el Acuario de Arrecife. Capítulo 1

La química en el acuario de arrecifeEl acuario es un sistema cerrado en el que todos los procesos juegan en desventaja respecto a los mismos procesos en la naturaleza. Desde el momento en que se introduce la primera forma de vida en el acuario comienza a interactuar química y físicamente el ser vivo con el agua y el agua con el ser vivo. Lo que le ocurra a esa forma de vida le ocurrirá al agua y viceversa. Esta es una relación indisoluble.

A parte de la carga biológica presente en cualquier acuario el principal elemento que podemos encontrar en su interior es agua y por tanto su correcto mantenimiento es el secreto para el éxito de cualquier instalación. Si instalamos un sistema de filtrado, aparatos germicidas, calentadores o cualquier otro equipamiento es por el agua. Todos los seres que podamos mantener en el interior del tanque dependen del agua al 100%.

Ciclos metabólicos importantes

Ciclo del nitrógeno: Amoniaco, nitrito, nitrato, nitrógeno evaporable.

Ciclo del Calcio: Bicarbonato de calcio más ácido carbónico da como resultado carbonato cálcico aprovechado por los invertebrados para la construcción de sus esqueletos.

La química en el acuario de arrecife

Fosfato: Fosfato más sales minerales se acumulan en los tejidos vivos. Con la muerte de ese tejido y su putrefacción el fosfato vuelve al agua.

Respiración: Las plantas durante el día producen oxígeno a través del CO2 en el proceso conocido como fotosíntesis y durante la noche producen CO2 absorbiendo el oxígeno disuelto. Los animales siempre producen CO2 y consumen oxígeno

Cadena trófica – Los minerales, aminoácidos y la luz son consumidos por algas, fitoplancton y plantas que a su vez son consumidos por el zooplancton y el resto de herbívoros que sirven de fuente de nutrientes para los animales carnívoros y los grandes depredadores.

Para poder mantener cualquier forma de vida con garantía de éxito es imprescindible conocer que elementos demandan los seres vivos para desarrollarse convenien-temente y cuales otros no toleran y en que cantidades. Además de estos elementos resulta fundamental conocer los parámetros físicos y químicos que requieren.

Parámetros físicos y químicos del agua

Cuando hablamos de parámetros físicos hablamos de cómo se encuentra el agua y cual es su estado. Por ejemplo su grado de acidez. El agua puede ser ácida o alcalina pero no ambas a la vez. También puede ser gas o líquido o puede estar fría o caliente. Otro parámetro físico del agua es la conductividad (cantidad de electricidad que es capaz de transmitir. El agua en si no transmite electricidad. El agua de osmosis no trasmite electricidad. Sin embargo si disolvemos sales cuanto mayor sea su cantidad mayor será su conductividad). Cuando preguntamos por este parámetro hablamos de que el agua es conductiva. El estado de un parámetro físico afecta a todos los demás. Otro parámetro físico sería el nivel de potencial redox porque determina cuanto oxígeno se está consumiendo. El nivel de oxígeno en el agua es un parámetro químico pero la relación de su consumo es un parámetro físico.

Cuando hablamos de parámetros químicos hablamos de concentraciones de elementos ya disueltos en el agua como por ejemplo el nivel de Kh que nos indica el nivel de carbonatos presentes. Otros parámetros químicos por ejemplo serían la cantidad de fosfatos, oxígeno o la cantidad de nitratos presentes.

Los parámetros químicos se dividen en dos grupos: parámetros orgánicos e inorgánicos. Se clasifican en base a su origen. Los parámetros orgánicos son las denominadas sustancias nitrogenadas y tienen relación con la cantidad de comida, con los desechos o con los tejidos vivos, es decir: tiene relación con todo los procesos resultantes de la presencia de vida en el agua.

La química en el acuario de arrecife

Resumen de sustancias químicas nitrogenadas: Proteínas, aminoácidos, amoniaco, nitrito, nitrato, fosfato, silicato, sulfato y gilvina.

Los parámetros inorgánicos no tienen ninguna relación con la biología. Son concentraciones como por ejemplo el calcio, los carbonatos, el magnesio, el yodo o el estroncio

Clasificación por la concentración de los parámetros químicos de origen inorgánicos: Elementos mayores y elementos menores que son los denominados como macroelementos y los elementos de traza u oligoelementos con concentraciones por litro de agua inferiores a 0,005 Mg.

  • Elementos mayores: Sodio, magnesio, calcio, potasio, cloro, sulfato, carbonato y agua.
  • Elementos menores: Zink, boro, manganeso, hierro, bario, estroncio y bromo.

Cuando se añade agua nueva ya sea de origen natural o de origen sinténtico estamos añadiendo un agua con un perfecto equilibrio iónico. Con el paso del tiempo esos elementos son consumidos en diferentes proporciones y es misión del aficionado restablecer los valores consumidos lo que permite la continuidad de la vida en el sistema. La desproporción de ciertos elementos (más acusado en el caso de los elementos mayores) provoca precipitaciones y reacciones no deseadas que pueden dar como resultado una rotura del balance iónico y la aparición de plagas no deseadas que encuentran ventaja en la competencia con otros organismos que ven frenado su desarrollo.

Aditando Calcio en el acuario de arrecife.

La presencia del calcio es muy importante en el acuario de arrecife. Existen tres formas de añadir calcio al agua del acuario: A través de una sobresaturación de hidróxido de calcio también conocido como kalkwasser o agua de calcio. A través de un reactor de calcio mezclando carbonato de calcio con CO2 para producir bicarbonato de calcio o añadiendo aditivos preparados de forma periódica.

El agua de calcio es un líquido sobresaturado de hidróxido de calcio con un Ph de 12,5 que provoca varias reacciones sobre el agua: Cuando la tasa de CO2 presente en el acuario es muy baja el Ph del tanque tiende a subir hasta los 8,5º. El nivel de Kh desciende al formarse carbonato de calcio y agua. Esto no resulta aprovechable por los corales por lo que aditarlo en estas condiciones resulta ineficaz. Sin embargo con el suficiente CO2 se forma bicarbonato de calcio lo que si es aprovechado por los invertebrados para la fabricación de sus estructuras.

Se adita normalmente a través de reactores en los que se mezcla constantemente con agua dulce hasta el límite de su disolución.Cuando el acuario necesita ser rellenado por evaporación una bomba dosificadora añade la mezcla gota a gota en el tanque. El hidróxido de calcio absorbe muy rápidamente el CO2, por esta razón los reactores son totalmente herméticos para evitar que precipite en carbonato de calcio. A través de un controlador electrónico de Ph podemos controlar cuando cambiar la carga.

La química en el acuario de arrecife

Ventajas e inconvenientes del agua de calcio

Ventajas: Su empleo favorece el control de algas filamentosas al mantener un Ph elevado y una tasa de CO2 baja, su instalación es sencilla y es fácil de mantener ya que sólo requiere una limpieza bimensual. Además precipita el fosfato al entrar en contacto con el agua del acuario.

Inconvenientes: Ha de ser añadido obligatoriamente por goteo debido a su alto Ph, consume rápidamente el CO2 presente en el acuario, se precipita rápidamente al contacto ambiental por lo que se vuelve indisoluble. Tiene un menor rendimiento que el reactor de calcio ya que su adición depende de la tasa de CO2 presente y de la cantidad que evapore el tanque donde está instalado.

El reactor de calcio

A través de este equipo aditamos hidrocarbonato de calcio que es una cristalización del carbonato de calcio que en presencia del ácido carbónico produce bicarbonato de calcio. Justo la reacción contraria a la producida en los corales. Los corales construyen sus esqueletos a partir de bicarbonato de calcio y CO2 formando carbonato de calcio. En resumen: En los reactores de calcio se añade esqueleto de coral triturado que en presencia del CO2 se descompone para que otros corales formen de nuevo sus esqueletos.

Ventajas e inconvenientes del reactor de calcio

Ventajas: El CO2 favorece el desarrollo de zooxantelas, macroalgas y corales SPS. Tiene un mayor rendimiento que el agua de calcio porque no depende de la evaporación del tanque. Su fuente de calcio es casi inagotable teniendo que sustituir la carga cada año.

Inconvenientes: La alta tasa de CO2 presente en el reactor hace posible que parte de este ácido no disuelto llegase al acuario provocando caídas de Ph y consumo de carbonatos. Además su sedimento crea fosfato lo que puede crear invasión de algas si es utilizado en exceso. Su instalación es algo más compleja al necesitar la adición permanente de CO2.

La química en el acuario de arrecife

Si comparamos las ventajas e inconvenientes de ambos equipos llegamos a la conclusión que las desventajas de uno son ventajas en el otro y viceversa. Por tanto si lo analizamos podemos concluir que la aplicación de ambos forman una única solución, llena de ventajas y ningún inconveniente:

  • El exceso de CO2 es consumido por el reactor de Kalwasser, que por otro lado, lo necesita para un correcto rendimiento, equilibrando aún más el sistema.
  • La precipitación de Kh del reactor de Kalkwasser es solucionada por la producción de este por el reactor de calcio.
  • La posible emisión de fosfato del reactor de calcio es precipitada en forma de fosfato cálcico por el reactor de Kalkwasser.