ciclo del Nitrógeno

Tradicionalmente las personas que se inician en la afición del acuarismo se desilusionan por el alto porcentaje de peces muertos durante el primer mes después de comprar su primer acuario. La estadística nos muestra que al menos el 60% de los peces comprados durante este período muere en los primeros 30 días. Así mismo, 2 de cada 3 nuevos acuaristas abandonan el hobie durante el primer año.

Conocido como el "Síndrome del tanque nuevo" en donde los peces son envenenados por los altos niveles de amoníaco (NH3) que se produce por la mineralización de los desechos de los peces, exceso de comida y descomposición de tejidos animales y vegetales; además, los peces excretan amoníaco tras la digestión de los alimentos. Los efectos de cómo el amoníaco envenena a los peces está bastante bien documentado, Incluyendo detalles de daños en los tejidos, especialmente branquias y riñones, desequilibrio físico, disminución del apetito, caída de la resistencia a las enfermedades y finalmente muerte.

Y todo esto porque difícilmente en los acuarios o tiendas especializadas, cuando una persona llega con aquella ilusión de adquirir su primer acuario, se le habla o se le explica acerca del ciclo del Nitrógeno o proceso de maduración del acuario. Muchas veces esto sucede hasta por falta de desconocimiento del mismo vendedor o “asesor” en la tienda.

El ciclo del Nitrógeno es una cadena de reacciones químicas que se producen en el agua, donde elementos nitrogenados complejos y tóxicos se descomponen o degradan en elementos nitrogenados más simples e inofensivos para los peces, todo mediante la acción de colonias de bacterias “benéficas”. Las concentraciones de estos compuestos nitrogenados se miden en mg/l (miligramos por litro) o ppm (partes por millón).


La cadena del ciclo se inicia, a partir de materia orgánica que se encuentra en el acuario, producto principalmente de los excrementos de los animales y restos de comida que los peces no se comen o desperdician.

Cuando estos compuestos orgánicos empiezan a descomponerse dentro del acuario, producen el primer compuesto del ciclo del Nitrógeno: el Amoniaco (NH3) y el Amonio (NH4+). Estos compuestos tienden a concentrarse en forma creciente desde el primer día de instalado el acuario hasta el día 15 aproximadamente, a partir del día 15 y hasta el día 20 la concentración tiende a disminuir paulatinamente hasta alcanzar niveles de 0 ppm.
Para que el Amoniaco (forma tóxica del Nitrógeno) se pueda degradar es necesaria la presencia de las bacterias nitrificantes. Las bacterias que se encargan de descomponer (oxidar) estos compuestos nitrogenados se llaman Nitrosomonas, son bacterias bastante grandes, entre 0.4 y 0.6 micras, "Gram-negativas", autótrofas y muy importante, necesitan oxígeno para oxidar y transformar sucesivamente los amoníacos y nitritos, por lo tanto una buena oxigenación dentro del acuario será indispensable para el crecimiento y multiplicación rápida de la colonia, lo cual nos garantiza el control efectivo de los niveles tóxicos de Amoniaco. Cuando no han llegado a su óptima población, las Nitrosomonas duplicarían su población en 7 horas. Otro dato importante es la temperatura óptima para el crecimiento de las bacterias nitrificantes ronda entre 25º y 30º C, el crecimiento decrece un 50% a 18ºC. Entre 8 y 10ºC la eficacia se reduce en un 75% y a menos de 4ºC ya no hay actividad. Las bacterias nitrificantes mueren a menos de 0ºC y a más de 49ºC. El rango óptimo de pH para el crecimiento de las Nitrosomonas está entre 7.8 y 8.0

Cuando las Nitrosomonas consumen el Amoniaco (NH3), producen el segundo compuesto del ciclo del Nitrógeno: los Nitritos (NO2). Los Nitritos, aunque en menor medida que el Amoniaco, también son tóxicos para los peces (El Nitrito (NO2) envenena a los peces inhibiendo la capacidad de los glóbulos rojos de la sangre para intercambiar oxígeno. Los tanques de agua dulce son más propensos a este problema ya que los iones de cloro (CL-) inhiben la acumulación de nitrito en la corriente sanguínea de los peces). Los Nitritos empiezan a concentrarse en forma creciente aproximadamente desde el día 10 hasta el día 25 aproximadamente donde alcanzará su nivel máximo y a partir de ahí empezará a decrecer la concentración hasta el día 40 aprox. donde alcanzará niveles de 0 ppm. Al igual que el Amoniaco,

Oxidación por parte de bacteria nitrosificantes “Nitrosomonas”
     
      Redox
NH3 ---------- NO-2
Amoniaco     Nitritos

Los Nitritos para que se degraden o descompongan necesitan la intervención de otra colonia de bacterias llamadas Nitrobacter, que también son bacterias aeróbicas igual que las Nitrosomonas. Nitrobacter duplicaran su población en 13 horas (este es un tiempo relativamente largo teniendo en cuenta que hay bacterias que se reproducen cada 20 minutos). En un rango de pH que se sitúa entre 7.3 y 7.5 El crecimiento de las Nitrosomonas se inhibe por debajo de 6.5, toda nitrificación se paraliza por debajo de 6.0.

Cuando las Nitrobacter consumen o descomponen los Nitritos, producen el tercer compuesto del ciclo del Nitrógeno: los Nitratos (NO3). Este compuesto es una de las formas más simples del Nitrógeno y relativamente inofensivo para los peces. Las concentraciones altas de Nitratos normalmente se eliminan mediante los cambios parciales y regulares de agua como parte del mantenimiento básico de nuestro acuario.

Oxidación por bacterias nitrificantes (Nitrobacter)

      Redox
NO-2 --------- NO-3
Nitratos      Nitritos

Lo ideal sería que el proceso siguiera y estos Nitratos se convirtieran en Nitrógeno gaseoso (N2) y se liberara por fin a la atmósfera, pero esto es muy difícil que ocurra en un entorno cerrado y con mucha densidad biológica como es un acuario.

Este último paso lo solemos solucionar cambiando parte del agua y diluyendo así la Concentración de Nitratos.

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