Dentro de un acuario, ya sea del tipo que sea, existen muchas clases de bacterias. Entre ellas hay algunas que siempre están presentes y otras que se presentan de forma esporádica. Según se vaya produciendo la maduración del filtro, éste irá conteniendo paulatinamente mayor cantidad de bacterias. Simplificando, podemos agruparlas en dos grupos, las heterotróficas y las autotróficas.
Heterotrófica se denomina a todas aquellas bacterias que se alimentan de restos de desechos. Dentro de este grupo existe un enorme grupo de bacterias, pero todas ellas se caracterizan por transformar, en presencia del oxígeno,los restos orgánicos de desecho en lodos. Estos lodos si no se retiran llegarán a enturbiar el agua del acuario y a saturar los poros de las cargas mecánicas del filtro. Estas bacterias heterotróficas no incluyen a las conocidas bacterias denominadas Nitrosomas y Nitrobacterias o Nitrobacter. Éstas bacterias son las únicas contenidas en los denominados aceleradores biológicos ya que las responsables de la sintetización del nitrito y el nitrato son bacterias sumamente delicadas.
En cualquier nueva instalación, el desarrollo de las colonias heterotróficas es el primero que se desarrolla degradando cualquier desecho orgánico. Estas bacterias no requieren ser introducidas pues aparecen de forma natural a través de esporas repartidas en el aire o en los propios cuerpos de los animales o superficies de los materiales introducidos. Aparecen en cuanto haya algún residuo orgánico del que alimentarse. Las colonias de bacterias heterotróficas se desarrollan a gran velocidad por simple división.
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Las bacterias autotróficas sin embargo son algo más exigentes para reproducirse y su crecimiento es mucho más lento, necesitando incluso semanas para un desarrollo en número suficiente. Su alimentación se basa en reacciones químicas y no requiere de la presencia de desechos orgánicos. Su necesidad básica es el carbono y pueden obtenerlo si fuera necesario del dióxido de carbono del agua. Además de este proceso emplean oxígeno para metabolizar compuestos nitrogenados. Entre las principales bacterias autotróficas podemos citar las Nitrosomas y las Nitrobacter, pero existen otras especies como las Nitrocystis que desarrollan similares procesos metabólicos. Las especies de éstas varían en función del tipo y las condiciones del agua, siendo más grandes las especies de bacterias autotróficas presentes en acuarios marinos que las presentes en acuarios de aguas tropicales y acuarios de los denominados de agua fría. |
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Independientemente de su especie, todas las bacterias requieren del oxígeno para metabolizar compuestos nitrogenados. Las bacterias que mayores tasas de oxígeno obtienen del agua son las bacterias presentes en los acuarios de agua fría, siendo una relación directa entre la cantidad de oxígeno y la temperatura del agua. Las especies marinas son sin embargo las que menor cantidad de oxígeno obtienen en la misma cantidad de agua. Por esta razón, las colonías de bacterias autotróficas se desarrollan mejor en superficies expuestas directamente al aire en vez de sumergidas. Por está razón los filtros seco-húmedos son los que mayores poblaciones de bacterias presentan.
Los filtros de mayor eficacia son los que permiten una gran circulación de agua donde se combine la presencia de desechos orgánicos, sin reducir el caudal de forma significativa, manteniendo el paso de agua, de oxígeno y compuestos nitrogenados. En aquellos filtros sin circulación óptima de agua las bacterias heterotróficas obtienen el oxígeno de las bacterias autotróficas causándoles la muerte y liberando al agua amoniaco y sustancias biológicas insolubles. Esta situación es detectable por la coloración del agua que toma tintes amarillentos y es lo que se conoce vulgarmente como agua vieja.
Como resultado los filtros seco-húmedos son los filtros que mayor cantidad de CO2 pueden llegar a general alterando la relación redox y Ph del agua. El consumo de oxígeno de un filtro eficiente es tan enorme que puede llegar a ser tres veces superior que el necesario para la respiración humana.
Las bacterias heterotróficas prefieren para vivir las capas superiores de los fangos y lodos donde obtienen un acceso más rápido al oxígeno. Las autotróficas o bacterias nitrificantes se asientan sobre cualquier superficie porque no tienen capacidad para permanecer nadando. Ésta es la razón por la que los filtros-seco húmedos son diseñados para ofrecer la máxima superficie posible para la colonización, permitiendo al mimo tiempo una correcta circulación de agua y oxígeno. En este filtro, los lodos quedan retenidos pero no deben reducir el caudal de circulación.
Qué hacer con la gran cantidad de nitrato resultante de la óptima sintetización del nitrito?
Las bacterias heterotróficas extraen el oxígeno del nitrato si no hay oxígeno suficiente disuelto en el agua. El producto final de este proceso es nitrógeno libre evaporable, agua y nuevas bacterias heterotróficas. Las denominadas biobolas, tan conocidas como soporte biológico de los filtros seco-húmedos, disponen de tubos ciegos de reducidas dimensiones donde las bacterias absorben rápidamente el oxígeno eliminando la molécula de nitratro. Sin embargo está absorción del oxígeno no es suficiente para eliminar todas las moléculas de nitrato resultantes de la nitrificación. Por ello, sobre todo en acuarios marinos, se instalan sistemas para reducir la presencia de nitratos. Estos sistemas son canalizaciones de paso de agua muy lento donde las bacterias heterotróficas se ven necesitadas de obtener el oxígeno necesario para vivir de la única forma posible, descomponiendo el nitrato.