Co2 in acquario

co2 in acquario caratteristiche

La crescita delle piante può essere favorita con metodi artificiali come la somministrazione di specifici concimi reperibili in commercio o come alcuni consigliano, soprattutto i produttori di impianti di CO2, acquistando una bombola di anidride carbonica. Un'alternativa economica ed ecocompatibile per la produzione di CO2 da immettere in vasca, adatta però ad acquari semplici e sicuramente non agli olandesi, è data dal metodo naturale che sfrutta la produzione tramite i lieviti.

Tale metodo comporta però un'erogazione della CO2 discontinua e poco affidabile e per tale motivo non viene mai adottato dagli acquariofili più avanzati. Un'ulteriore metodo per apportare CO2 in acquario è rappresentato da sistemi elettrolitici che sfruttano una cartuccia di carbone per innescare lo scambio ionico con l'H2O. Vi segnalo anche la pagina di Wikipedia in Italiano, su l'acquario Olansese.

Indice

Acidificazione di bicarbonati


Questo è forse il primo metodo usato dagli acquariofili, tanti anni fa, per aggiungere anidride carbonica in acquario in maniera economica.
In questo caso si sfrutta la reazione chimica tra un acido (in genere aceto o acido muriatico) e un bicarbonato (in genere si usa bicarbonato di sodio) producendo appunto anidride carbonica.
Anche in questo caso però, gli inconvenienti sono gli stessi visti per la fermentazione: facili cadute o aumenti di pressione, irregolarità e scarsa durata.
Oggi esistono tuttavia alcuni sistemi di produzione industriale che garantiscono una somministrazione costante e duratura. Un sistema casalingo lo si può costruire usando una normale bottiglia per flebo, reperibile in farmacia, grazie alla quale si può gocciolare, in modo regolare e controllato, una soluzione acida in una di bicarbonato (o viceversa).

Acqua minerale


È il metodo reso famoso da un acquariofilo giapponese che, intuendo l'importanza della CO2
in un acquario ricco di piante, aggiungeva acqua Perrier nelle sue vasche. È sicuramente un metodo economico (ndr: credo che il dott. Peris si riferisca all'acqua oligominerale in genere!), ma è troppo discontinuo , poco duraturo e legato alla continua presenza dell'acquariofilo.

L'anidride carbonica e l'acqua


L'anidride carbonica, essendo un normale componente dell'atmosfera terrestre, è in grado di passare nei corpi d'acqua con relativa facilità, anche se la sua solubilità, a parità di quella dell'ossigeno , è piuttosto bassa.
A 25°C abbiamo detto che se ne sciolgono circa 1,4 g per litro d'acqua, ma questa solubilità, data dall'equazione.
Solo l'1% circa dell'anidride carbonica disciolta è sotto forma di acido carbonico ( H2CO3 ), un acido così debole e instabile da non essere isolabile.
Gli equilibri delle equazioni 2-4 sono strettamente correlati col pH della soluzione acquosa, ma non entreremo nel dettaglio di queste reazioni in quanto la letteratura acquariofila è piena di informazioni al riguardo.
Ci limiteremo solo a richiamare queste relazioni in quando, più avanti, parleremo della tossicità dell'anidride carbonica in acquario.
In genere l'acquariofilo è portato a prendere la Natura come esempio per la sua stabilità,come riferimento per il comportamento e le caratteristiche dei pesci che alleva, dimenticando o ignorando che, al contrario, la Natura è molto lontana da queste caratteristiche.
Restando nel campo che stiamo esplorando, in particolare, è molto difficile trovare condizioni stabili e costanti in un corpo d'acqua naturale. Prendiamo il caso dell'anidride carbonica: essendo presente in atmosfera questo gas influenzerà in modo massiccio le caratteristiche delle piogge tropicali. Ne consegue che, dopo un acquazzone, lo strato superficiale di laghi e fiumi tenderà ad essere più acido del fondo, in quanto l'acqua piovana lo avrà arricchito di CO2. Si potranno quindi misurare variazioni del valore di pH anche notevoli tra i vari punti del corpo d'acqua esaminato.
Nei nostri acquari domestici, ovviamente, il fenomeno delle piogge è assente, a meno che la vasca non sia tenuta all'aperto (un laghetto, ad esempio) o su una terrazza ; tuttavia, l'acqua della nostra vasca è in contatto con l'aria e una minima diffusione di CO2 tra aria e acqua avviene sempre.
Anche in questo caso, però, la diffusione è un fenomeno locale e l'acqua in superficie delle vostre vasche potrà essere più acida di quella più vicina al fondo. Questo è molto più evidente in vasche con uno scarso movimento d'acqua e prive di aggiunte esterne di anidride carbonica (in questo caso ho volutamente tralasciato i fenomeni di acidificazione dovuti ai batteri nitrificanti presenti nel fondo di ogni acquario maturo).

Abbiamo visto in precedenza come l'anidride carbonica sia poco solubile in acqua e come la sua solubilità possa essere artificiosamente incrementata dalle reazioni che coinvolgono i bicarbonati (questo fenomeno è meno evidente in acque tenere e acide e/o molto mosse).

Tuttavia il passaggio (diffusione) di CO2, dall'aria all'acqua non è eterno, ma raggiunge un punto di equilibrio e si ferma (in realtà resta sempre attivo: si tratta di un equilibrio dinamico e non statico); ciò accade quando la velocità con cui l'anidride carbonica si diffonde in acqua diventa uguale alla velocità con la quale lo stesso gas abbandona la fase liquida per tornare in aria.

Queste velocità sono fortemente influenzate dalle caratteristiche dell'acqua, sia fisico-chimiche che meccaniche.
In un'acqua molto mossa la velocità di fuga della CO2, sarà molto più alta e, di conseguenza, se ne scioglierà di meno che non in acque più calme. Anche temperatura e pressione giocano un ruolo importante nella solubilità di un gas. Ad esempio, mentre la solubilità dell'ossigeno è influenzata solo in minima parte dalla temperatura dell'acqua, nel caso della CO2, una variazione della temperatura gioca un ruolo molto più marcato.
Abbiamo visto come passando da 0 a 25°C la solubilità della CO2 , sia più che dimezzata, passando da 1 g in 300 mL di acqua a 1g in 700mL.
Opposto invece è l'effetto della pressione atmosferica, anche se meno importante.
Nelle stesse condizioni, operative, ad esempio, un acquario a Genova avrà più anidride carbonica disciolta di una vasca tenuta a Merano o Potenza, in quanto maggiore sarà la solubilizzazione di CO2 in acqua.

Tossicità dell'anidride carbonica


Tutti noi sappiamo come l'anidride carbonica sia uno dei prodotti di rifiuto del metabolismo animale e debba essere allontanata dall'organismo pena il soffocamento.
Anche per i pesci esiste un rischio simile; infatti la CO2 prodotta dal metabolismo viene espulsa attraverso le branchie e affinché questo processo avvenga con regolarità e necessario che la concentrazione di anidride carbonica in acqua non superi certi valori.
Ad esempio, la trota Salmo trutta muore se esposta per quarantotto giorni a valori di anidride carbonica pari a 150 mg/L. Questo valore, molto alto, non deve essere preso come assoluto in quanto ogni specie ittica avrà un limite sopra il quale inizierà ad avere problemi.
Ciò che accade è che lo scambio di CO2 tra sangue e acqua avviene per diffusione e un eccesso di questo gas ne provoca acidosi, che accelera il ritmo respiratorio e, come conseguenza, l'emoglobina perde efficacia, non riuscendo più a trasportare ossigeno ai tessuti.
Diventa ben visibile a questo punto il problema, poiché i pesci saliranno verso la superficie dove inizieranno a boccheggiare in cerca di ossigeno.
Poiché i livelli tollerati di anidride carbonica variano moltissimo tra le differenti specie e, all'interno della stessa specie dipendono dalla taglia, possiamo dire che, sempre se sia necessario somministrare CO2 in acquario, tenendo i valori compresi tra i 15 e i 25 mg/L si può avere un ottimo equilibrio tra le necessità delle piante e quelle dei pesci.
In ogni caso è sempre importante osservare il comportamento dei pesci verso il mattino, momento in cui i problemi saranno più evidenti.

Anidride carbonica e ossigeno


Si sente spesso dire che un eccesso di anidride carbonica in acquario riduce la quantità di ossigeno presente e viceversa.
Purtroppo questo modo di vedere le cose è ancora piuttosto diffuso e, a mio avviso, dettato da un'errata interpretazione di alcuni dati effettivamente corretti. È normale, infatti, che in vasche ricche di vegetazione e/o alghe, e senza somministrazione esterna di anidride carbonica, durante l'arco della giornata i livelli di anidride carbonica e di ossigeno varino in maniera inversamente proporzionale (durante il giorno diminuisce la CO2 ed aumenta l'ossigeno grazie alla fotosintesi, mentre di notte l'ossigeno diminuisce e aumenta la CO2 per effetto della respirazione delle piante e dei pesci).
Questo andamento dei due gas, del tutto indipendente, viene facilmente interpretato come strettamente legato da chi non sia ben ferrato in materia, contribuendo a diffondere notizie non vere

Anidride carbonica e alcalinità


Vediamo, infine, la relazione tra l'anidride carbonica e un parametro molto importante dell'acqua: l'alcalinità.
La quantità di anidride carbonica libera in acqua dipende da pH e da alcalinità (KH). A parità di pH, un aumento dell'alcalinità produce un incremento della concentrazione di CO2 libera e, di conseguenza, a parità di KH, la quantità di CO2 aumenterà al diminuire del pH. La conseguenza più immediata di questo è da ricercarsi nelle improvvise variazioni di pH o di KH che possono produrre variazioni brusche ed imprevedibili nella concentrazione della CO2 .
È facile capire che, se queste variazioni dovessero produrre importanti aumenti nella quantità di anidride carbonica libera, si potrebbero avere conseguenze pericolose per la vita dei pesci allevati in acquario.
Un'altra fonte di pericolo è da ricercarsi nelle variazioni di pH che si possono avere tra il giorno e la notte.
È per questo che io suggerisco, nelle vasche molto ricche di piante, di utilizzare la somministrazione di CO2 e di non sospendere l'erogazione durante le ore notturne, per mantenere pH e KH sempre agli stessi livelli.
Il sistema più sicuro, anche se piuttosto costoso, per ovviare a questi inconvenienti è rappresentato dall'uso di un pHmetro abbinato ad un elettrovalvola che regoli l'immissione della CO2 in funzione delle variazioni del pH. Con queste righe spero di aver contribuito a diffondere qualche informazione in più su questo gas, così comune in molte vasche, ma, al contempo, così poco conosciuto dagli acquariofili.