La oxigenación en los acuarios: 5 aspectos fundamentales
El oxígeno es una verdadera fuente de vida, ya que está presente como elemento imprescindible en casi todos los procesos metabólicos de los organismos. Es por ello que el oxígeno representa un factor crítico en la calidad del agua en un acuario.
Mantener una tasa adecuada de oxígeno disuelto en el agua no representa un reto difícil, sin embargo, al igual que pasa con nosotros, los organismos de un acuario no pueden prescindir de dicho elemento ni si quiera unos minutos sin sufrir consecuencias irreversibles, ya que todos consumen oxígeno de forma inexorable.
Aunque las plantas acuáticas sólo hacen esto durante la noche, los animales consumen constantemente oxígeno expulsando dióxido de carbono, de modo que, si no equilibramos el sistema, siempre faltará oxígeno y sobrará CO2 en un acuario.
Además, este elemento es altamente demandado por bacterias de todo tipo, especialmente las pertenecientes al género Nitrospira; implicadas en la nitrificación dentro del filtro biológico. Debido a lo anterior, debemos garantizar permanentemente la disponibilidad del oxígeno para que nuestro acuario funcione.
Por otro lado, el deshecho de la respiración de los organismos es el dióxido de carbono (CO2), que obviamente se acumulará en el agua del acuario si no ponemos remedio a ello. Así pues, es necesario tanto disipar el CO2 sobrante como reponer el preciado O2 para compensar el desequilibrio que genera la respiración.
¿Y de dónde obtiene un acuario el oxígeno?
La respuesta está en el aire. De hecho, la mayor parte del oxígeno consumido por los organismos de nuestro acuario proviene del aire que rodea la superficie del agua por disolución, al tiempo que se libera el exceso de CO2. Cuando hablamos de la oxigenación de un acuario realmente debemos expresarlo como “aireación”, ya que es un proceso en el que fomentamos el intercambio de los gases solubles entre el agua y el aire. Pero, ¿cómo funciona este intercambio?
Veamos primeramente las diferencias entre el aire y el agua. Ambos son fluidos, aunque el agua es 800 veces más densa que el aire. Otra diferencia es que nuestro aire contiene aproximadamente un 21% de oxígeno, mientras que el agua dulce alcanza un 8% a su máximo nivel de saturación, dependiendo de factores como la temperatura o la cantidad de minerales disueltos.
En cambio, la solubilidad del CO2 es hasta 12 veces mayor, dependiendo del valor del pH y la alcalinidad. El CO2 también es mucho más fácil de disipar del agua que el oxígeno, que afortunadamente es mucho más persistente.
Como podrás deducir es muy importante que la superficie del agua disponga de suficiente accesibilidad a un aire que pueda renovarse con cierta frecuencia para facilitar la oxigenación de los acuarios.
Mientras que en el aire que respiramos contamos con un 20.9% de oxígeno puro, en el agua es muy raro encontrar tasas cercanas a un 8%. Esto es debido a que el agua posee un nivel de saturación muy inferior al del aire.
El gradiente de densidad y presión existente entre ambos fluidos es el verdadero impulsor de este tráfico de gases, estableciendo de forma natural un balance de presiones. Sin embargo, esto no es tan sencillo, ya que existe una barrera física que opone resistencia ante este intercambio gaseoso: la famosa “Capa de tensión superficial” (ɣʹ).
Este fenómeno físico consiste en una película de una sola molécula de grosor que presenta una mayor cohesión molecular, la cual siempre se forma entre dos fluidos de distinta densidad. En el seno de un líquido, cada molécula está rodeada por otras de similar fuerza de atracción, contrarrestándose entre ellas.
En cambio, en la superficie la última capa de moléculas establece un mayor poder de atracción al carecer de este balance. Esta manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos presenta ciertas propiedades electromagnéticas, dando lugar a la capilaridad.
Este fenómeno en sí presenta una fuerza que se opone al intercambio gaseoso con sus 72,75 dina/cm, pero el mayor problema lo ofrece la atracción electromagnética que reciben partículas de polvo que vagan por el aire y también es ahí a donde se dirigen los fluidos grasos procedentes de desechos orgánicos y restos de alimentos que introducimos en el acuario.
Estos residuos junto con el polvo acaban formando una barrera infranqueable al superar al gradiente de presión existente entre los gases disueltos tanto en el aire como en el agua. El resultado es la paulatina disminución del oxígeno disponible y la acumulación de ácido carbónico (CO2 disuelto en agua).
En un agua sin movimiento estas partículas se acumularán irremediablemente, formando una capa mucho más gruesa que en un acuario donde su superficie presenta una mayor agitación. Por lo tanto, provocar un movimiento homogéneo y vigoroso en la superficie debe ser el objetivo que debemos perseguir si queremos garantizar el intercambio gaseoso para favorecer la oxigenación de los acuarios.
El mito de las burbujas para obtener la oxigenación en los acuarios mediante bomba de aire.
Tradicionalmente siempre hemos confiado ciegamente en las burbujas emitidas por las piedras difusoras para obtener la oxigenación de nuestros acuarios a través de una bomba de aire, incluso a menudo se suelen llamar “piedras oxigenadoras”. Es obvio que las columnas de burbujas que emiten estas piedras están llenas de aire y no de oxígeno.
El aire apenas contiene un 21% de oxígeno y estas burbujas formadas tardan menos de un segundo a llegar a la superficie y desaparecer en el aire. Por consiguiente, las burbujas no logran disolver el poco oxígeno que contienen durante escaso instante que les lleva su recorrido hasta la superficie del agua.
Sin embargo, su ascenso en el agua provoca una leve circulación ascendente alrededor de la columna de burbujas. Al romperse en la superficie, las burbujas crean un “claro” en la capa de tensión superficial, que impide la aireación de forma natural. De hecho, las burbujas sí obtienen un efecto de circulación, aunque no es ni de lejos tan eficiente como normalmente se cree para obtener la oxigenación.
Aquí puedes ver un video publicado en nuestro canal de youtube al sobre la oxigenación en los acuarios:
Ventajas y desventajas.
Si has llegado hasta aquí, te habrás dado cuenta que para obtener una buena tasa de oxígeno disuelto necesitamos dos cosas: una circulación homogénea y un vigoroso movimiento en la superficie del agua.
Aunque es cierto que las burbujas de aire contribuyen a la oxigenación, su efecto es notablemente inferior a lo que popularmente se cree, siendo más eficientes durante una función puntual (aclimatación, transporte, aislamiento, etc.) que confiar en este sistema para un uso continuo. Comprobar este incremento de oxigenación es posible mediante un oxímetro digital calibrado.
De hecho, el control de la tasa de O2 disuelto se practica de forma rutinaria en sistemas para uso acuarístico profesional y acuicultura. Otra desventaja es la necesidad de instalar todo un circuito neumático abierto formado por una vibrante y algo sonora bomba de aire, manguera flexible, válvula anti retorno, llave reguladora, lastre, etc.
La oxigenación mediante bomba de aire
Materiales en ocasiones aparatosos, que necesitan cierto mantenimiento y algunos son consumibles, como las piedras difusoras, la membrana de la bomba o las mangueras. Sin embargo, este sistema presenta ventajas en ciertos sistemas donde todavía es muy popular, como en instalaciones formadas por múltiples acuarios poco poblados y de pequeño tamaño.
La ventaja de este sistema es que al tiempo que genera aireación, también alimenta la circulación de los filtros biológicos de esponja individuales. La eficiencia energética obtenida en estos casos es muy alta y los costos no son excesivos para obtener la oxigenación.
Aireación mediante una bomba de circulación.
Entonces ya sabemos que a la hora de buscar la oxigenación en los acuarios óptima no tenemos por qué llenar nuestro acuario de burbujas; ya que sólo necesitamos generar movimiento en la superficie del agua para obtener un agua más permeable al intercambio de gases. Solo debemos asegurarnos de que esta bomba se encuentre orientada de manera que pueda mover la superficie con su salida.
La oxigenación mediante un filtro de cascada
De este modo generamos una circulación entre la superficie rica en oxígeno con el agua más anóxica situada en el fondo. Algunos filtros tienen en cuenta la circulación de superficie, aprovechando la salida de agua limpia para producir este efecto de forma mucho más eficiente que cualquier columna de burbujas.
Además, existen varios modelos de bombas de circulación, cabezas de poder, filtros sumergibles, filtros tipo canister y filtros de cascada con su salida de agua especialmente diseñada para tal fin. Estos dispositivos nos permiten obtener un rendimiento de oxigenación máximo para la oxigenación en los acuarios, ya que si los instalamos convenientemente alcanzan sin dificultad niveles de saturación de oxígeno cercanos al 100%.
Esto es especialmente útil en acuarios de mayor tamaño, donde los difusores son una clara desventaja en rendimiento cuando nos referimos a la oxigenación.
¿Y tú?
¿Cómo “Oxigenas” tu acuario?
¿Aún usas burbujas para oxigenar o usas otro método?
¿Ya conoces los desnatadores de superficie?
Déjanos tus comentarios, dudas y cuéntanos tu opinión a cerca de la oxigenación. Será un placer contestar a todas ellas.
