El Ciclo del Nitrógeno

A modo de introducción presentaremos a este personaje tan interesante, que forma parte del ciclo vital y por consiguiente de nuestros acuarios:

El nitrógeno constituye el 78% en volumen de la atmósfera terrestre donde esta presente en forma de moléculas de N2. Aunque es un elemento clave en los organismos vivos los compuestos de nitrógeno no abundan en la corteza terrestre y agua

Es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto por moléculas de N2

En el campo de la acuariofilia, lo que realmente nos interesa, son sus compuestos Hidrogenados y sus Oxácidos

Dentro de los compuestos Hidrogenados del N nos encontramos con:

El amoníaco(NH3).- es uno de los compuestos más importantes de nitrógeno. Es un gas tóxico incoloro que tiene un olor irritante característico., en el agua es fruto de la respiración de plantas y animales, a si como de sus excreciones y descomposición.
Este es altamente toxico para los peces, por lo que hay que tener gran precaucion con el.
Nos podemos preguntar a partir de que cantidad de este, comienza ser problematico para nuestros peces, pues es facil, si nuestro test, es capaz de captarlo, es decir no nos da 0, ya es demasiado y suficiente para crear desde estres a la muerte de nuestros peces.

En el caso de detectar niveles de amoniaco en nuestras mediciones, procederemos a realizar cambios de agua, para reducir el % disuelto de este, a la espera de que la colonia bacteian lo reduzca y elimine.

Como sabemos, las plantas utilizan el nitrato, pero de igual modo el amoniaco, como fuente de energía, a si que en nuestras plantas tenemos un gran aliado, contra este peligroso enemigo, por eso desde aqui recomendamos el uso de plantas naturales en lugar de las de plastico

Un acuaurio establecido, no debera tener mediciones de este compuesto, siempre que no sobrepasemos la carga biologica que nuestro filtro es capaz de neutralizar( superpoblacion, exceso de Mat. Organica, etc..)

El Amonio (NH4+).-es el ácido conjugado del amoniaco, resultante de la descomposición del mismo, este no es tan toxico como el amoniaco, pero de igual modo tendremos que controlarlo.

Los test de Amonio/Amoniaco( NH3/NH4) comerciales, nos dan mediciones de los dos compestos en uno, sin especificar cuanto de cada hay en nuestro acuario, por ello, trataremos de igual modo que si fuera todo amoniaco y pondremos medidas para eliminarlo, ya que ante la incertidumbre de si es amonio o amoniaco, mas vale prevenir.

Y como Oxácido, citaremos el que mas afecta a nuestros acuarios

El ácido nítrico (NO3H): líquido corrosivo incoloro. Es un ácido fuerte y poderoso agente oxidante, que se genera en nuestros filtros y causante de la acidificación progresiva de nuestros acuarios.

Los cambios de agua y limpieza de filtro, ayudaran a neutralizarlo, en el caso de que la acidificacion sea alarmante, podemos ayudar a solventarlo, de modo natural.

- Utilizando conchas machacadas o arena coralina, en una bolsita o media denro de nuestro filtro.

- Cascaras de huevo, las cuales estan formadas de carbonato calcico.

-Y de un modo quimico, aditando bicarbonato calcico, bicarbonato potasico etc.. pero con control de no pasarnos.

Aunque el nitrógeno molecular N2 es un componente principal del la atmósfera terrestre no es fuente apropiada de nitrógeno para la mayoría de los organismos debido a que la molécula de este elemento es químicamente inerte.

Desde el punto de vista nutritivo, casi todos los animales, plantas y microorganismos presentes en el medio acuático, dependen del nitrógeno combinado,, en forma de amoniaco, nitrato y compuestos orgánicos, y con frecuencia su concentración es el factor limitante para el crecimiento de los organismos vivos.

Pero en nuestros acuarios, caso de no evitarlo, no ocurre a si, siendo un factor preocupante y a tener en cuenta para el bienestar de los habitantes de nuestros acuarios, debido a que el % de su concentración es mas elevado por la reducida cantidad de litros de que disponemos en nuestros tanques y la excesiva población comparada con el medio natural, ríos, lagos y mares, donde la enorme cantidad de agua y su constante renovación hace que la disolución sea inapreciable.

¿De donde proviene el N de nuestros acuarios? 

Como ya hemos mencionado este es producto, de la respiración y excrementos de los peces y del metabolismo y restos de materia orgánica en descomposición de las plantas.

En acuariofilia, el ciclo de nitrógeno (más exactamente, ciclo de nitrificación) es el proceso biológico que convierte el amoníaco en otro compuesto del nitrógeno, relativamente más inofensivo. Varias especies de bacterias hacen ésta conversión, las más conocidas son las Nitrosomonas que convierten el amoníaco NH3 en nitritos NO2, y las Nitrospira y Nitrobacter que convierten nitritos NO2 en nitratos NO3. 

En este dibujo lo podemos apreciar: 
Por que se mueren los peces en mi pecera


Ahora detallaremos los procesos y productos resultantes del ciclo:

1.-Amonificacion.- Los animales, que no oxidan el hidrógeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos compuestos. Los acuáticos producen directamente amoníaco (NH3) altamente toxico para ellos, que en disolución se convierte en amonio menos problemático

2.-Nitrificación.-La nitrificación es la oxidación biológica del amonio a nitrato por microorganismos aerobios que usan el oxígeno, como oxidante, consta de 2 fases:

a-Nitrosación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito. Lo realizan bacterias como las Nitrosomonas. Este aunque en menor grado que el amoniaco, también es toxico, concentraciones superiores a 0.1 ppm deberían de ser tenidas en cuenta, realizando cambios de agua como medida preventiva, hasta que la colonia bacteriana de nuestro filtro y acuario lo reduzcan a 0. Un buen control de la población de nuestro acuario, es evitar la superoblación, siendo uno de los mejores métodos de prevención.

Ningún acuario, ciclado y estable con buena filtración biológica y población adecuada debería tener nitritos, de lo contrario algo esta fallando.

b-Nitratación.- Partiendo del nitrito se produce nitrato. Lo realizan bacterias del género Nitrobacter , este subcompuesto, es utilizado por las plantas en su proceso de nutrición, podríamos decir que no es problemático para los peces, pero concentraciones del mismo por encima de los 25 ppm pueden ocasionar problemas, a determinadas especies y mayoritariamente a los invertebrados, los cambios de agua periódicos y una buena población vegetal suelen ser suficiente para mantenerlos en niveles adecuados.

3.-Desnitrificación.- es la reducción del nitrato, presente en el agua, a nitrógeno molecular, la sustancia más abundante en la composición del aire. Lo realizan bacterias heterótrofas, del genero anaeróbico, como las Pseudomonas fluorescens, que utilizan el nitrato como oxidante, en lugar del oxigeno, pero de igual modo, utilizaran el oxigeno si esta disponible en su medio.

Por consiguiente el proceso de desnitrificación, expuesto de modo lineal seguiría las siguientes pautas:

nitrato → nitrito → óxido nítrico → óxido nitroso → nitrógeno molecular

En la naturaleza, la desnitrificación es fundamental para que el nitrógeno vuelva a la atmósfera, la única manera de que no termine disuelto íntegramente en los mares, dejando sin este nutriente, a la vida terrestre.

Agentes externos e influencia:

Los procesos de conversión del nitrógeno, están influenciados, por otros agentes

-El Ph: sabemos que el Amonio, no es letal para nuestros peces, pero en determinadas condiciones del agua, este se hace mas problemático y supone un peligro
El amonio NH4, en valores de agua con Ph superior a 6, se transforma en amoniaco, altamente toxico.

Os aporto una tabla orientativa sobre la conversión de NH4+ a NH3, según el Ph del agua: 

tabla orientativa conversion de NH4+ a NH3, según el Ph del agua:

Como veis, a más Ph, más amonio convertido en amoniaco, pero esto no significa que debamos mantener a nuestros peces en niveles de Ph altos para su seguridad, que seria de nuestros ciclidos americanos o asiáticos entre otros, sino que debemos dar la importancia que se merece a la presencia de amoniaco en nuestro acuario, si no lo hay, este proceso explicado no es relevante.

-La temperatura.- Esta comosiempre en toodos los procesos quimicos y biologicos, se guarda una carta en la manga, influyendo en el proceso de conversión antes descrito.

A mayor temperatura del agua mayor conversión de Amonio en Amoniaco
No olvidar que un acuario ciclado y establecido, no debería tener nunca niveles detectables de amoniaco, pero ante un fallo o perdida de filtración biológica, con un aumento inesperado de nitritos, seria mas problemáticos en un acuario amazónico, que en un africano p.j

A si que la solución pasa por un buen control y mantenimiento de nuestro equipo y de los parámetros del agua, para no llevarnos sorpresas.

Y para finalizar, hablaremos de algo que he mencionado varias veces a lo a lo largo de este articulo, sin entrar a detallarlo y que bajo mi punto de vista y el de muchos aficionados y expertos, es la clave para el buen funcionamiento de un acuario, sin sorpresas.

El ciclado o maduración del acuario.

Llamamos ciclado, a los procesos, que tienen lugar en un acuario, desde que lo montamos hasta que esta preparado para acoger a nuestros peces con seguridad.

Durante este tienen lugar en él, procesos biológicos y bacterianos que harán que el agua sea apta para la vida animal superior, se iniciara el ciclo del nitrógeno y con el aparecerán las bacterias que ya conocemos y que mantendrán el tanque habitable para nuestras mascotas.

Una forma de iniciarlo, de un modo natural, es añadir al tanque un poco de comida de peces, que al descomponerse, formara las primeras fuentes de amoniaco, iniciando el ciclo.

Aunque yo no soy en absoluto partidario de ello, aun hay Web, que aconsejan iniciar el ciclo introduciendo peces, mal llamados resistentes, que con sus excreciones, generaran de igual modo las primeras fuentes de nitrógeno, pero esto significara, someter a estos pobres animales al fuerte subidón de nitrito, haciéndoles sufrir y en la mayoría de los casos provocándoles la muerte.

Es una técnica antigua, cuando la acuariofilia, carecía de todo sentimiento cívico y los peces eran considerados objetos decorativos, olvidando que son seres vivos y sacrificar un pez barato no significaba nada.

Evidentemente he de reconocer que el método funciona, pero queda a la responsabilidad y conciencia del aficionado, que después querrá mantener a sus peces sanos y bonitos.

Existen medios, para acelerar dicho proceso, como utilizar material filtrante de otro acuario ya establecido, que hará crecer la colonia bacteriana con más rapidez.

Durante el proceso de ciclado, los niveles de amoníaco subirán, provocando lo que conocemos como pico de nitrito, los niveles de nitritos se disparan (a medida que el amoníaco es convertido), continuando a subir mientras el amoníaco producido continuamente es convertido en nitritos. y después caen paulatinamente al aparecer las bacterias nitrificantes.

Una vez que las bacterias desnitrificadotas toman parte en el proceso, los niveles de nitratos aumentan, a medida que bajan los de nitrito.

Puesto que el pico de nitritos, es algo inevitable y necesario durante el ciclado, no nos ha de preocupar, ni alarmarnos con mediciones, que solo nos diran lo que ya sabemos que va a ocurrir.

Y por descontado, no cortarlo o retrasarlo, por lo que durante este no hay que hacer cambios de agua, nos limitaremos a reponer la evaporada si fuese mucha, con la precaucion de haberla declorado con antelacion, para que este no perjudique a nuestras bacterias.

Este proceso suele variar en su duración, tomando como tiempo medio de seguridad de 3 a 4 semanas y el tanque estará completamente ciclado

En este momento, controlaremos los demás parámetros, del agua Ph, Kh y Gh, haremos un cambio de agua de aprox. un 20% para refrescarla en sus nutrientes y oligoelementos y ya podremos introducir nuestros primeros peces.

Decir que es mas fácil encontrar peces apropiados para el agua de nuestra zona que agua apta para los peces elegidos

Es recomendable no introducir todos los peces que tengamos planificado de una sola vez, ya que de este modo, sobrepasaremos la carga biológica del acuario, que aun no esta preparado para soportarla y tendremos una nueva subida de nitritos.

Hay excepciones a esta recomendación, en acuarios destinados a peces Africanos, ya que su elevada territorieda, provocaría problemas y posibles bajas.