Metales pesados

Actualizado: 3 jun 2021


metales pesados acuario marino

El sábado pasado en el programa radial, Acuariofilia Marina, que se emite por Radio Monumental 93.5 FM en Costa Rica, tuve el gusto de conversar, junto con mi compañero de programa, Ricardo Calvo, con la doctora Anastazia Banaszak quien es investigadora en la Unidad Académica de Sistemas Arrecifales de la Universidad Nacional Autónoma de México, donde trabaja en la reproducción sexual de corales y durante dicha conversación ella nos comentaba su perspectiva sobre el aporte fundamental de la acuariofilia marina para la investigación en la preservación de los arrecifes coralinos.


Nos decía lo expertos que somos los acuaristas en preservar con éxito los corales y reproducirlos en nuestros acuarios, en nuestras casas y como ello no solo generar ciencia sino también, experiencias que hoy permiten investigar los corales en los laboratorios para encontrar claves de sus preservación.


Pero mi experiencia sobre el rol de la acuariofilia y sus aportes no se reduce a este programa de radio, ya en el pasado había tenido el honor de entrevistar a Charlie Veron (John Edward Norwood Veron) el Charles Darwin de los arrecifes coralinos quien reconoce igual valor a nuestro pasatiempo para garantizar el futuro de los arrecifes.



También, por medio de la Asociación Costarricense de Acuariofilia Marina he tenido la oportunidad de colaborar con los estudiantes e investigadores del laboratorio de corales del Centro de Investigaciones en Ciencias de Mar y Limnología, CIMAR, de la Universidad de Costa Rica quienes ven el valor de nuestra experiencia en el pasatiempo.


Todos estos ejemplos y muchos más que hay alrededor del mundo, suceden pues cuando estos investigadores o científicos de los arrecifes coralinos, observan nuestros acuarios quedan fascinados y sorprendidos del éxito que tenemos los aficionados en la conservación y reproducción por fragmentación, mayormente, de los corales.


Aún cuando nosotros mismos a veces no comprendemos el valor de nuestro extraordinario éxito, que implica sostener artificialmente en un entorno cerrado un arrecife coralino que depila constantemente elementos o puede ser contaminado fácilmente por dosificaciones incorrectas, y aún más allá, depende de muchísimos factores adicionales para ese éxito, como por ejemplo la garantía de fluido eléctrico, control artificial de temperaturas, máquinas electrónicas y electromecánicas que requieren frecuente mantenimiento, pasan por desgastes, fallan, pero también dependemos del equilibrio y balance biológico que debemos construir y mantener en el ecosistema, dar una iluminación artificial que tiene su punto justo al que debemos llegar, hacer un manejo nutricional por buenos alimentos, control de nutrientes, plagas y pestes, buenas prácticas, control de errores, etc.

En resumen, la posibilidad de un fallo costoso siempre está sobre la mesa y cuando sucede, en algunos casos podemos encontrar nuestro error y en otras oportunidades nunca sabremos qué causó el problema o el colapso del acuario.


Por dicha en esta evolución acelerada del pasatiempo, que hemos visto en los últimos años, nos han llegado mejores herramientas y una de ellas han sido los análisis ICP que nos ha ayudado en encontrar respuestas a fallos o colapsos del acuario que antes no tenían explicación.


Conozco varios acuarista que han comprado, llenos de ilusión, acuarios de segunda mano, pero han sufrido permanentemente en lograr un acuario estable pues no sabían que en ese acuario se habían tratado peces con fuertes dosis de cobre que quedaron atrapadas entre la silicona y no es hasta que han realizado su primer ICP que se han llevado la gran sorpresa de que hay cobre en sus acuarios en concentraciones peligrosas y comprenden con ello la razón de sus problemas.

Recientemente me sorprendí al revisar un test de ICP cuyo dueño me pidió le diera una mirada, nunca había visto un test con tanta cantidad de metales pesados por lo que pensé que era oportuno hablar un poquito de este tema, pues para algunos de estos metales pesados, de carácter de oligoelemento son esenciales, pero aplica bien el dicho que dice ni tanto que queme al santo ni tan poquito que no lo alumbre y sólo por medio de un análisis ICP podemos llevar control de sus valores en el acuario.


¿Qué son los metales?


Metales pesados acuario

Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que exhiben propiedades metálicas y las definiciones pueden estar vinculadas a su número o peso atómico, a alguna de sus propiedades químicas o de toxicidad, a su número de orden en la tabla periódica o bien en su densidad. Realmente no existe una definición consensuada y a hoy la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada a registrado hasta 38 diferentes definiciones.


Si se trata de su densidad, serían aquellos cuyas densidad es por lo menos cinco veces mayor a la del agua o bien cuando esta es mayor a los 5 gramos por centímetro cúbico y por debajo de esta densidad serían metales livianos.


Por su peso atómico sería un elemento químico comprendido entre cobre que tiene 63.55 amu (unidades de masa atómica) y el Mercurio que tiene un peso atómico de 200.59 amu.


En fin, en términos muy generales podemos decir que un metal pesado se refiere a cualquier elemento químico metálico que tienen una relativa alta densidad y es tóxico o venenoso en concentraciones bajas.


No obstante, algunos metales pesados, aún con la etiqueta de tóxicos, son indispensables para la vida, para procesos enzimáticos como el cobalto, el zinc, molibdeno, el hierro, níquel, cobre, cadmio, estaño, entre otros. En el caso de los que son esenciales, aún así estos pueden ser peligrosos pues tienden a bioacumularse por lo que su regulación es fundamental en el organismos biológico a fin de que no se almacene más rápido de lo que es usado.


Por supuesto, a como existen metales pesados que biológicamente son esenciales hay otros que no lo son.


Indistintamente de si son o no esenciales, si los ranqueamos del más tóxico al menos tóxico en primer lugar estaría el cobalto, luego el aluminio, el cromo, el plomo, el níquel , el zinc, el cobre, el cadmio y luego el mercurio; claro, existen otro tóxicos pero en un ranqueo estos serían los que encabezan la lista .


Entre los más conocidos, dentro de nuestro pasatiempo, estaría el cadmio

cromo, hierro, cobalto, cobre, lantano, manganeso, molibdeno, níquel, zinc, cadmio y estaño.


Siendo que los metales pesados son una parte esencial de la corteza terrestre no es extraño que estén presentes en el océano por la actividad propia de la tierra o bien por actividades antropogénicas.


metales pesados acuario

Los organismos marinos tienen diferentes umbrales a los diferentes metales e incluso entre las mismas especies de organismos hay diferentes umbrales a diferentes niveles de concentraciones y cuando se cruza ese umbral resultan tóxicos y hasta mortales para la vida. Dentro de las acroporas unas pueden tolerar más y otras tolerar menos el manganeso, por ejemplo, y las que menos lo toleran a su vez pueden ser más resistentes a otros metales pesados que aquellas que toleran mejor el manganeso.


Como oligoelementos algunos son esenciales e indispensables para procesos vitales en las células, pero llegan a ser tóxicos si están por encima de ciertas concentraciones.


La concentración de los iones de los metales pesados se mide por microgramos por litro, así que es fácil comprender cómo estos pueden desencadenar, por un lado la muerte o deterioro de nuestros invertebrados o bien, por otro lado una extraordinaria calidad de vida, como la que puede recibir una goniopora o una alveopora cuando el manganeso está en su rango ideal, pues como ya apunté, mucho de estos metales pesados tienen funciones biológicas vitales como oligoelementos, pero también sucede lo contrario, son capaces envenenar y causar muerte y tenemos otros metales pesados que no cumplen, por lo menos a la fecha, algún rol de utilidad para los procesos fisiológicos, como el caso del plomo y el mercurio.


Los que constituyen oligoelementos esenciales lo son hasta ciertos niveles, excedido ese nivel se vuelven altamente tóxicos, como es el caso del cobre que es fundamental para las plantas y animales, pero se convierte en mortal cuando está por encima del valor correcto. Otro ejemplo sería el cobalto que es un componente vital de las moléculas orgánicas.


En experimentos con Acropora pulchra se encontró que cuando el cobalto está por debajo de los 38 microgramos por litro la mortalidad de esta acropora era baja, pero a dosis de 1.547 microgramos por litro se alcanzaron tasas del 20% de mortalidad a las 96 horas de exposición y el resto de Acroporas pulchra que no murieron a esas 96 horas mostraron signos serios de estrés.


Acropora pulchra
Acropora pulchra

Como acuaristas no podemos subestimar el papel de los metales pesados para bien y para mal, e incluso, como responsables de muertes inexplicables que tenemos, pues estos no solo son tóxicos fuera de sus valores, sino que incluso lo son en pequeñísimas cantidades fuera de valor pero permanentes en el tiempo, en este contexto pueden ser peligrosos y mortales aún con esos muy bajos valores, y por tanto podrían explicar muchas muertes extrañas que no tienen explicación, aún cuando se hacen cambios de agua, pues aún cuando diluimos la presencia del metal pesado, este queda en el acuario en pequeña dosis y dado que el coral lo está bio acumulándo lentamente en su estructura con el paso del tiempo, y por tanto su veneno, no es de extrañar que en el pasatiempo escuchemos expresiones de acuaristas diciendo: “que extraño perdí el coral y no he tocado nada, no he cambiado nada, hago cambios regulares de agua, el acuario venia bien”


En nuestros acuarios los metales pesados pueden estar presentes bajo tres posibles condiciones, como iones libres, en complejos inorgánicos o en complejos orgánicos, siendo la forma libre del ion la que se considera biodisponible mientras que los complejos orgánicos e inorgánicos se consideran generalmente no biodisponibles hasta que un organismo lo consume y se incorpora a la red trófica del acuario.


Adicionalmente los metales pueden precipitarse o sorberse en superficies sólidas, particularmente en superficies de carbonato muy presente en nuestros acuarios.


La presencia de metales pesados en el acuario se puede detectar por medio del análisis de ICP.


Para nosotros como acuaristas lo más importante es entender que los metales pesados cuando están en el acuario no desaparecen de la noche a la mañana y se bio acumulan en los organismos. Esto quiere decir que los cambios de agua no siempre son efectivos o no son la solución permanente mientras no encontremos la fuente que origina la contaminación, y por otro lado, debemos entender que día a día, semana a semana, mes a mes, estos metales se estarán incorporando a los organismos, lo cual puede ser por dos vías, por absorción de metales solubles en el agua o bien, por incorporación a través de la alimentación. En es este último caso, tratándose de los corales esto puede suceder también por dos vías, por la captura del zooplancton y fitoplancton que tiene incorporado en su organismo los metales pesados y por otro lado, por la mucosidad que tiene el coral que le permite atrapar plancton y materia muy fina el cual luego es ingerido.


Estos metales se irán acumulando paulatinamente y cuando están en demasía, lo que sucederá tarde o temprano, en semanas o meses, según sea el exceso presente el acuario, es que se superará el umbral de lo tolerable para la salud del organismo y vendrá el deterioro de salud hasta llegar a la muerte. Recordemos que cada especie puede tener umbrales diferentes.

 
 

Fuera de los accidentes que podemos tener en el acuario con piezas metálicas o esmaltadas que caen, así como fisuras de imanes, plásticos de mala calidad en tuberías o equipos, etc, otras formas de incorporar metales pesados al acuario, sin percatarnos, es por medio de sales de mala calidad y por ello mi recomendación a usar siempre sales con materia prima de calidad farmacéutica y no otras con materia prima industrial o de menor grado. No hace mucho, durante los primeros años del 2000 se realizaron diferentes estudios que mostraban la presencia de cobre, entre 10 a 13 ppb en la sal de Instan Ocean.


También los alimentos de mala calidad pueden ser una fuente, así como el uso de suplementos de calcio y alcalinidad que son caseros o usan materia prima que no es grado farmacéutico.


Incluso quienes usan agua natural del mar deben tener cuidado pues dadas nuestras actividades antropogénicas las aguas oceánicas están siendo contaminadas cada vez más por los ríos, rutas marítimas, minería, etc. por lo que hay que cuidar los puntos de recolección.


Comprobado por un análisis ICP que tenemos la presencia de algún metal pesado por encima de rangos aceptables removerlos no siempre puede ser fácil según el metal pesado presente o bien, porque con el cambio de agua diluimos su presencia pero no encontramos la fuente que genera la contaminación, así que la revisión minuciosa de cada rincón del acuario buscando un tornillo esmaltado, una corrosión metálica de la urna que cae al acuario, desprendimiento de pintura que cae al sump, fisuras en un imán, corrosión de un eje de bomba, plástico de mala calidad que se degrada con la salinidad, herramientas de manipulación oxidadas que dejan residuos cuando se usan dentro del acuario, tuberías pvc que puede soltar estaño, etc. será una tarea necesaria, así junto con una buena dosis de paciencia y perseverancia para encontrar la fuente, y aquí vale no subestimar nada, incluso tener presente lo impensable.


Metales pesados acuario
Media para filtración mecánica en el sump que usa un cuello de metal en vez de plástico

Encontrada la causa y eliminada debemos proceder con cambios de agua para diluir las concentraciones indebidas y usar algún producto especializado para remover la presencia remanente del metal pesado.


Hay casos donde en ciertas oportunidades no es rentable o factible remover la fuente de contaminación por lo que el camino será descartar el equipo. Uno de estos casos es cuando se compra un acuario de segunda que fue usado con cobre para tratar algún parásito y remover la presencia de cobre de la silicona no siempre es factible.


Indistintamente de que podamos usar algún producto especializado para remover el metal pesado, como veremos adelante, es importante recordar que el uso del skimmer, mayormente en húmedo ayudará, así como usar un ATS, refugio o reactor de algas, de igual forma el uso de carbón activo de alta calidad y para ciertos metales el uso de resinas férricas para control de fosfatos puede colaborar en la captura de los metales pesados, y reitero que es una colaboración, pues no son una solución directa para atender el problema ya que su reducción alcanza apenas mediciones de partes por billón.


cobre acuario marino

Tratándose de productos propiamente para remover metales pesados podemos considerar el uso de algunas esponjas químicas como la Polyfilter, Boyd poly filter, Metasorb de Two Little Fishies o Kent Toxic Metal Sponge.


El uso de Cuprisorb ayuda a remover el cobre, estaño y el aluminio.


El Detox de Triton es mi preferido para bajar la concentración de cobre, pero el fabricante también lo recomienda para otros metales pesados.


Purit de Brightwell, conforme su fabricante señala ayuda a remover cobre y otros metales pesados.


No obstante, el uso de estos productos pueden traer efectos colaterales dada la sensibilidad que podamos tener en algunos de nuestros corales, que ya de por sí están afectados y sensibles por la presencia del metal pesado.


Si gustan conocer ya individualmente el rol que cumplen algunos metales pesados que son oligoelementos esenciales les dejo este par de videos por si son de interés.