Nitrógeno en el acuario



Hoy en un grupo volví a ver el tema de tener o no tener sustrato y me encontré también con una publicación sobre el zooplancton, como a veces me da por pensar en la piedra filosofal aplicada al acuarismo, me puse a pensar en los compuestos nitrogenados, que gracias a los test N DOC , he observado, no pocas oportunidades, que andan bien altos en algunos acuarios.

Creo que conforme desarrollen la lectura que comparto, entenderán por qué me puse a “filosofar” con el sustrato y la infauna (bichos que viven en o dentro del sustrato)

Estos resultados que observo de los test N DOC, que se comparten en algunos grupos, me hace estar preguntándome ¿qué cosas puedo o debo hacer en el acuario a fin de que nuevos o mejores procesos fortalezcan las condiciones del ecosistema artificial?

Creo, que conforme miremos más estudios, no solo de los arrecifes coralinos, sino también de nuestros acuarios, que iremos prestando mayor atención a los organismos de la infauna que viven entre los sedimentos, por ejemplo, los anfípodos y los poliquetos que por el proceso de bioturbación y su actividad en la construcción de sus cuevas, madrigueras “ventilan” no solo las mismas, sino también, los sedimentos circundantes y son esos dos procesos tremendos responsables de la nitrificación y desnitrificación de esos compuestos nitrogenados presentes en el acuario.

Se ha observado que muchas madrigueras incluso llegan a zonas de anoxia, donde no hay oxigeno o no es suficiente y ello permite la transformación del nitrato a nitrógeno gaseoso por la actividad de unas bacterias. Estoy seguro de que cuando miramos el vidrio del acuario y la arena observaremos más de uno de esos túneles entre el sustrato.

Una observación general para que nadie se me confunda con lo que a continuación desarrollo, es que toda materia orgánica disuelta en el agua o partículas de materia orgánica, está formada por carbono orgánico y nitrógeno, de momento me enfoco en el nitrógeno y en mi próximo video, para los suscriptores del canal de YouTube, veremos un poco sobre el carbono orgánico que también está figurando por los test N DOCs.

En nuestros acuarios la principal fuente de nitrógeno que tenemos es el orgánico, sea en partículas o bien disuelto en el agua. Obviamente la diferencia de uno y otro es el tamaño. Partículas para las proteínas y aminoácidos para lo segundo y que por la actividad de los microbios una partícula puede pasar a nitrógeno disuelto en el agua.

El nitrógeno orgánico puede entrar al acuario por dos vías principales, por los alimentos que le damos a nuestros peces y corales que contienen gran cantidad de proteínas y aminoácidos. De estos, una parte constituida por los alimentos no consumidos se descomponen y hace que este nitrógeno ingrese inmediatamente al ciclo del nitrógeno y otra gran mayoría ingresa posteriormente a ese ciclo del nitrógeno como subproductos, sea como desechos, como resultado de la digestión de los organismos. Estos desechos se van depositando como sedimentos y por una actividad física y química se descomponen e ingresan al ciclo del nitrógeno como explico a continuación.

Precisamente es esta etapa donde los desechos se van depositando y haciendo sedimentos en nuestro acuario, es que surge la segunda forma por la que el nitrógeno orgánico entra al acuario y que se conoce como fijación del nitrógeno, la cual es sumamente relevante ya que permite la incorporación del nitrógeno ambiental a la cadena trófica.

Como decía al inicio sobre la infauna, los poliquetos y los anfípodos, entre otros componentes de esa infauna, cumplen un rol como mineros, como excavadores y ello tiene un impacto fundamental en el acuario pues al crear túneles, cuevas y sus madrigueras oxigenan el sustrato y la materia orgánica que les circunda, pero también hacen túneles que llegan a zonas sin oxígeno o casi sin, y ello permite que unas bacterias llamadas diazotrofos puedan hacer la fijación del nitrógeno convirtiendo el nitrógeno gaseoso en amonio que luego ellas usan para su propio crecimiento, por ello lo fijan o capturan, pero claro está que cuando mueren ese nitrógeno ingresa nuevamente al acuario aumentando su concentración medible y por el contrario, a mayor captura que hagan, menos nitrógeno medible en el acuario. Los diazótrofos son un grupo de microorganismos marinos fijadores de nitrógeno que relativamente tienen poco tiempo de haber sido descubiertos. Dentro de ellos hay una buena cantidad de los ciliados que se han estudiado y que hospedan simbiontes – diazotrofos - que fijan el nitrógeno.

Un estudio financiado por la Unión Europea “Evolución de la simbiosis entre ciliados y procariotas fijadoras de nitrógeno” encontró luego de cinco años de estudiar zooplancton cultivado, que la misma especie de diazótrofos estaban presentes en muchos tipos de ciliados.

Este estudio ayudó a comprender de mejor forma cómo estos microorganismos diazotrofos cooperan con otras especies para captar nitrógeno y por tanto el rol que cumplen en nuestro acuario.

¿Cuánta fijación de nitrógeno se da en nuestro acuario por parte de ellos? Es más, ¿cuánta fijación perdemos por tanto abuso de antibióticos que solemos hacer en el acuario para tratar peces o cianobacteria?

Lastimosamente no hay estudios del tema en nuestros acuarios y, por tanto, no se conoce a ciencia cierta, pero si lo comparamos con la actividad natural que sucede en los arrecifes coralinos solo podría decirles que este proceso es más que importante, es fundamental. Si 100 puntos fuera esa categoría de fundamental en un arrecife coralino ¿qué nota sacaría nuestro acuario?

Si hablamos de dinoflagelados nos asusta la palabra, pensamos en catástrofe, pero cuando hablamos de la zooxantela, un tipo de dinoflagelado, le damos un gran valor, lo mismo sucede con la cianobacteria, cuando pensamos en ella inmediatamente pensamos en el alga indeseable, pero la cianobacteria es una de esas bacterias que realiza fijación del nitrógeno y cumple por tanto un rol fundamental en el océano y el acuario. Claro está, esta no puede hacer más que multiplicarse cuando el nitrógeno se hace abundante en el sedimento del acuario por el mal manejo que hacemos.

También tenemos que tener presente, como ya apunté, que cuando matamos la cianobacteria con antibióticos todo ese nitrógeno capturado es liberado nuevamente al ecosistema.

En resumen, los desechos como producto de la digestión de los organismos del acuario se sedimentan, luego, organismos de la infauna los oxigenan y los revuelven o mezclan cuando trabajan el sustrato haciendo cuevas, madrigueras, túneles y ese oxígeno es aprovechado por bacterias como energía para transformar el nitrógeno disponible en esa materia orgánica sedimentada, pero también sus túneles y excavaciones llegan a zonas sin oxígeno donde otras bacterias convierten el nitrato a nitrógeno gaseoso y en todo este proceso de nitrificación y desnitrificación, también juegan las bacterias diazotrofas capturando o fijando el nitrógeno gaseoso. Esta actividad representa una de las formas más efectivas para eliminar el exceso de nitrógeno en el acuario, al cual también acompañamos con el trabajo del skimmer que exporta las proteínas antes de que se degraden, así como la captura que hace el fitoplancton y las macroalgas del nitrato en el acuario.

Será interesante mirar a futuro con mejores estudios este impacto de las bacterias diazotrofas en el control del nitrógeno en el acuario y si no tener sustrato y la buena infauna que lo habita y oxigena, que llega a zonas de anoxias, revolviendo sedimentos, etc, hace más frágil o no el ecosistema artificial que tenemos.

Como bien saben no soy biólogo ni microbiólogo así que cualquier corrección que nos permita ser más precisos y aprender de estos importantes procesos será más que agradecida la corrección o ampliación del tema, al fin de cuentas se trata de aprender entre todos.


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