Una sintesi di «Ecologia dell'acquario di piante»

Scritto da Diana Walstad (trad. roby70; editor: Sini) il . Postato in Acquariologia generale

Capitolo I. Introduzione

Questo libro, Ecologia dell'acquario di piante, è dedicato agli acquariofili che vogliono provare, con successo, un allestimento con forte presenza vegetale, comprendendo di più sulla sua ecologia.

La maggior parte dei libri di piante acquatiche si limita a elencare e descrivere le specie di piante, o a mostrare come allestire un acquario piantumato. Questo libro è unico perché spiega i meccanismi tramite i quali le piante e l'ecosistema si influenzano a vicenda. Esso dimostra che le piante non sono solo decorative, ma possono anche essere molto utili nel mantenere i pesci sani e nel ridurre la necessità di manutenzione dell'acquario.

Inoltre il mio libro riporta ampie informazioni scientifiche che gli appassionati non hanno mai letto. Queste informazioni, spesso, contraddicono le idee prevalenti di questo hobby - idee che sono solitamente fondate su libri antiquati e osservazioni di appassionati, piuttosto che su dati sperimentali.

Le piante acquatiche che ho studiato includono quelle presenti negli stagni, nei laghi, nelle zone paludose e negli oceani. Molte delle piante, come Vallisneria, Ceratophyllum e Cabomba, sono note agli appassionati di acquari. Altre invece, che vivono nei laghetti o nei canali con acqua lenta e le alghe marine, sono ancora poco conosciute. Tuttavia le piante acquatiche - che provengano dall'oceano o da un corso d’acqua tropicale - hanno spesso gli stessi bisogni e la stessa fisiologia di base. Pertanto i concetti generali tratti dagli studi scientifici sulle «piante acquatiche» possono facilmente venire applicati anche alle nostre «piante d'acquario». A mio avviso, qualsiasi distinzione tra i due tipi di piante è da considerarsi superata, vista la ormai grande diversità di specie utilizzate sia dagli acquariofili che dai botanici che studiano le piante acquatiche.

Sebbene il libro abbia come obiettivo la manutenzione dell'acquario, molti dei concetti si applicano allo stesso modo ai laghetti ornamentali. A volte, dove era necessario, ho inserito delle note per evidenziare le possibili differenze.

Al fine di rendere gli studi scientifici più pertinenti per gli appassionati che lo leggeranno, ho intervallato il testo con quelle «domande e risposte» (D&R - evidenziate nei riquadri azzurri) che normalmente emergono nel nostro hobby; esse ci mostrano come le informazioni scientifiche si applichino anche ai nostri acquari. L'ultimo capitolo descrive come allestire acquari poco costosi e semplici da mantenere.

I capitoli di questo libro sono raggruppati attorno ai tre obiettivi che mi sono prefissata e che saranno affrontato: (1) come le piante influenzano gli ecosistemi dell'acquario; (2) quali fattori influenzano le piante; (3) come gli appassionati possono usare queste informazioni per mantenere in casa un acquario funzionante.

A. I Capitoli del libro

1. Introduzione

L'introduzione descrive brevemente lo scopo del libro, come è organizzato e quali sono le caratteristiche di un acquario «in salute».

2. Le piante come depuratori dell'acqua

Nel capitolo II viene discussa la tossicità dei metalli pesanti, dell'ammoniaca e dei nitriti per i pesci e le piante. Indico come le piante contrastano questi elementi purificando l'acqua e proteggendo i pesci.

3. L'allelopatia

L'allelopatia, definita come interazione chimica tra organismi, è molto probabilmente dilagante negli acquari domestici. Presento prove scientifiche delle interazioni allelopatiche tra piante acquatiche, alghe, batteri, invertebrati e pesci. Elenco sostanze chimiche specifiche isolate da una varietà di piante acquatiche e gli organismi che vengono inibiti da queste sostanze chimiche. Infine ipotizzo come l'allelopatia possa influenzare la cura dell'acquario.

4. I batteri

Nel capitolo IV classifico i diversi processi batterici relativamente al loro impatto positivo e/o negativo sull'acquario. Gli argomenti includono la generazione di nutrienti per le piante, della CO2 e delle sostanze umiche da parte dei batteri eterotrofi. Inoltre spiego come i processi batterici creano e distruggono gli elementi tossici presenti in acquario.

5. Le fonti di sostanze nutritive per le piante

Il capitolo V mette a confronto tre potenziali fonti di nutrienti per le piante negli acquari: il mangime per i pesci, il substrato del fondo e l'acqua di rubinetto. Per farlo ho allestito un acquario «sperimentale» in modo da quantificare il contributo teorico di ciascuna fonte. Dimostro che il cibo per i pesci contiene tutti gli elementi che le piante richiedono e che il fondo fornisce abbondantemente la maggior parte dei micronutrienti necessari. Confronto l'acqua di rubinetto dura con quella tenera come fonte di nutrienti. In ultima analisi, sintetizzo quale delle tre fonti fornisce meglio ogni sostanza nutritiva.

6. Il carbonio

Il carbonio è descritto brevemente in termini di alcalinità, come tampone e, in modo più approfondito, come nutriente per le piante. Dimostro che il carbonio limita spesso la crescita delle piante sommerse sia in natura sia negli acquari. Descrivo le strategie che le piante acquatiche usano per ottenerlo autonomamente. Infine mostro come possiamo fornire alle piante acquatiche più CO2.

7. Il nutrimento delle piante e l’ecologia

Il capitolo VII descrive i principi fondamentali della nutrizione delle piante acquatiche; sono quindi elencate le forme chimiche dei nutrienti e la loro funzione. Confronto la differenza tra l’assorbimento dei nutrimenti dal fondo con quello in colonna. Dimostro che le piante acquatiche preferiscono l'ammonio rispetto ai nitrati come fonte di azoto e perché questo rende la filtrazione biologica meno critica negli acquari ben piantumati. Discuto di come la chimica dell'acqua nell'habitat naturale di una pianta influenzi le sue esigenze nutrizionali.

 8. Il fondo

La maggior parte degli acquariofili non ha un fondo fertile e questo potrebbe essere la ragione principale per la mancata crescita delle piante nei loro acquari. Per una migliore comprensione di questo argomento delicato, il capitolo VIII parla della natura generale dei fondi, prima di addentrarsi nelle vaste complessità dei terreni sommersi. Infine, descrivo come si possono utilizzare efficacemente i terricci da giardino in acquario.

9. Il vantaggio aereo

Nel capitolo IX discuto i principali problemi che affliggono le piante acquatiche sommerse e perché le piante emerse crescono molto meglio. Per gli acquariofili descrivo come promuovere la crescita emersa per ottimizzare l'ecosistema dell'acquario.

10. Il controllo delle alghe

Il capitolo X si concentra su un problema importante che molti acquariofili hanno: l’invasione delle alghe. Vengono valutati i metodi comuni utilizzati per contrastare i problemi di alghe e spiego nel dettaglio diversi accorgimenti che possono essere utilizzati per contrastarle (la competizione tra piante e alghe, gli spettri di illuminazione, la limitazione del ferro, ecc.). Usando queste informazioni, mostro come ci si può liberare con successo dalle alghe senza distruggere l'intero ecosistema.

11. L’allestimento e le manutenzioni pratiche dell'acquario

A mio parere, gli acquari piantumati sono molto più facili da gestire rispetto a quelli senza piante. Le piante controllano la crescita delle alghe e mantengono l’acquario sano per i pesci senza la fatica di frequenti cambi d'acqua e pulizia del fondo. Nel capitolo XI descrivo come ho impostato i miei acquari, economici e di facile manutenzione. Presento anche le mie linee guida su pesci, illuminazione, fondi, filtrazione, ecc. che possono essere utilizzate per allestire acquari simili.

B. L'acquario «naturale» è morto?

Nella versione originale viene indicato come «Balanced Acquarium» (l’Acquario Bilanciato); questa locuzione poteva essere tradotta anche in altri modi, ma, se leggiamo quanto segue, possiamo capire che stiamo parlando proprio della definizione di Acquario Naturale che consideriamo su questo forum. Ci pareva quindi questa la definizione più corretta da dare nella traduzione.

I vecchi libri d'acquario promuovevano quella tipologia di acquario in cui piante e pesci si bilanciavano tra di loro. In questa idea era fondamentale la crescita sana delle piante, ma molti appassionati hanno iniziato a trovare complicato mantenere gli acquari piantumati. La scarsa crescita delle piante e la proliferazione delle alghe erano problemi persistenti. Così, nel corso degli anni, l'idea di avere un acquario naturale e piantumato ha perso il suo fascino originale [Gli acquari ad alta tecnologia sono sponsorizzati dai due produttori europei Dupla e Dennerle. I loro sistemi completi, che richiedono illuminazione ad alogenuri metallici, inserimento artificiale di CO2 con regolazione automatica del pH, filtri a percolazione, fertilizzazione quotidiana e cavi di riscaldamento nel fondo, sono piuttosto costosi. Ad esempio, due acquariofili riferiscono che il set-up del loro acquario «Super Show Tank» da 90 galloni (340 litri) e basato sul sistema Dupla costa più di $ 3.500].

In tanti hanno quindi rinunciato all'idea e, come conseguenza, hanno rinunciato completamente alle piante vere.

Per di più molti appassionati di acquari e rivenditori hanno scarso interesse per le piante, essendo principalmente interessati alla cura e all'allevamento dei pesci. Spesso i metodi che usano e raccomandano non favoriscono la crescita delle piante. Ad esempio, la salute dei pesci in un acquario senza piante spesso dipende da una migliore filtrazione biologica, da una forte aerazione, da filtri sottosabbia e da una frequente pulizia della vasca. Chi cerca di adattare questi metodi agli acquari di piante spesso fallisce.

Altri acquariofili, sopratutto in Europa e negli ultimi 20 anni, hanno sviluppato tecniche per la coltivazione delle piante in acquario che hanno avuto molto successo. La tecnologia sofisticata che hanno utilizzato ha prodotto bellissimi acquari di piante; li chiamerò acquari «ad alta tecnologia» (acquari «hi-tech»). Il risultato finale, infatti, assomigliava a «uno scorcio di natura». Sfortunatamente, i metodi artificiali per ottenere tali acquari ignoravano molti dei processi naturali dei batteri e delle piante. Il risultato finale con pesci e piante sane assomigliava a un acquario naturale ed equilibrato; tuttavia i mezzi per ottenerlo erano innaturali, costosi e laboriosi.

Con questo libro, vorrei far risorgere la versione più antica dell'acquario naturale e piantumato, ma con una comprensione molto maggiore del suo funzionamento.

C. Caratteristiche di un acquario naturale «low-tech»

Gli acquari a bassa tecnologia («low-tech») che mantengo sono caratterizzati da un numero piccolo o moderato di pesci, filtrazione e pulizia ridotte, un gran numero di piante che crescono sane e diversi microrganismi. Essenziale per il mio acquario naturale sono l'illuminazione moderata, un fondo arricchito con terriccio ordinario fertilizzato e piante ben adattate. Si differenzia da ciò che la maggior parte degli acquariofili americani conosce: vasche con poca illuminazione e fondi di ghiaia.

Allo stesso tempo, si differenzia dalle vasche «high-tech» in quanto sfrutta maggiormente i processi naturali. L'acquario «low-tech» è più facile (e meno costoso) da allestire e mantenere. Questo perché i processi naturali sono sfruttati appieno. Ad esempio la CO2 è fornita da batteri e pesci e non artificialmente. Le piante, e non i filtri a percolazione, rimuovono l'ammoniaca dall'acqua e proteggono i pesci. Gli elementi traccia (micronutrimenti) sono forniti alle piante dal mangime per pesci e dal fondo, non dai fertilizzanti.

Ma quali sono le caratteristiche specifiche degli acquari «low-tech»?

1. Il pH rimane stabile

Un criterio per misurare il successo di un acquario è il pH stabile; le reazioni generatrici di acidi nella vasca sono legate alle reazioni basiche. Le vasche con acqua che diventa acida nel tempo sono sbilanciate, di solito a causa dell’eccessiva nitrificazione nel filtro.

D. Io uso un regolatore di pH per mantenerlo a circa 7 nel mio acquario di piante, dato che tende a diminuire lentamente (le piante non crescono come vorrei). Pensi che i fosfati contenuti nel regolatore del pH favoriscano le alghe?

R. Potrebbero, ma il problema maggiore è che la tua vasca diventa acida con il tempo. In molti acquari la nitrificazione che avviene nel filtro è la causa dell'acidità. Negli acquari con «solo pesci» non può essere evitato; ma in quelli con piante la fotosintesi, non i prodotti chimici e i cambi d'acqua, dovrebbe essere in grado di mantenere il pH alto.
Le uniche vasche che ho avuto con valori che si abbassano verso quelli «acidi» sono quelle con una scarsa crescita delle piante (ovviamente i miei acquari hanno sempre un pH neutro o alcalino). Le reazioni che generano soluzioni basiche contrastano quelle che producono acidi. Io lavorerei per incoraggiare la crescita completa delle piante nel tuo acquario.

La Tabella I-1 elenca i processi biologici e fisici che influenzano il pH negli acquari.

Tabella I-1. Principali processi che influenzano il pH dell'acquario.

Processi acidi
(il pH scende)

Processi basici
(il pH sale)

Respirazione dei pesci

Fotosintesi di piante e alghe

Nitrificazione da parte di batteri filtranti

Denitrificazione da batteri

Metabolismo batterico (ad es. decomposizione di materia organica)

Miscela di acqua e aria (perdita di CO2)

2. È necessaria poca manutenzione

Il segno distintivo di un acquario «low-tech» è che è facilmente mantenibile. Gli acquari vanno avanti bene senza interventi dell'acquariofilo, manutenzione e pulizia continua. Ad esempio, i miei acquari spesso vanno avanti sei mesi o più senza cambi d'acqua. I pesci vengono nutriti bene, in modo che le piante non abbiano bisogno di essere fertilizzate artificialmente. L'unica manutenzione di routine è quella di rabboccare l'acqua evaporata e potare la crescita delle piante in eccesso. Le vasche sbilanciate necessitano invece di pulizia e interventi costanti.

3. Il comportamento dei pesci è normale

Il normale comportamento dei pesci è un buon indicatore di un ecosistema sano ed equilibrato. Negli acquari questo significa che pesci vigorosi come i pesci arcobaleno e i ciclidi dovrebbero combattere per il cibo durante i pasti e i guppy maschi corteggiare attivamente le femmine. Il comportamento anomalo dei pesci (non mangiare) o l’incapacità di riprodursi indica spesso una contaminazione dell’acqua. Ad esempio i pesci vigorosi smettono di mangiare quando i livelli dei nitriti diventano troppo alti.

D. Come le piante portano benefici in acquario

Di seguito sono riportati i vantaggi che le piante, se gli viene data una possibilità, portano nell'acquario:

D. Il mio Black Moor è malato da due settimane. Sembra che stia perdendo le scaglie e abbia dei filamenti bianchi sul corpo. Ora è di colore grigio, invece del suo colore originale marrone scuro. Lo tengo in una piccola vasca da 8 litri senza piante ma con un piccolo filtro e cambio il 10-20% d'acqua ogni settimana.
Ho un altro acquario da circa 40 litri con un'ottima crescita delle piante nel quale ci sono molti portaspada (compresi gli avanotti) che stanno bene. Dovrei provare con gli antibiotici?

R. Le cattive condizioni dell'acquario possono aver diminuito le difese immunitarie dei tuoi pesci nei confronti dei batteri. Gli antibiotici potrebbero curare nell'immediato l'infezione, ma non aiuteranno molto a risolvere il problema sottostante: un fondo tossico, acqua contaminata, ecc. Ti consiglierei di pulire la vasca o di trasferire il Black Moor in quella con le piante.

Risultato. Ho messo il Black Moor nella vasca da 40 litri. In due settimane i suoi problemi si sono risolti. Ora sta mangiando tutte le lumache dell'acquario!

1. Proteggono i pesci rimuovendo l'ammoniaca. Le piante assorbono facilmente l'ammoniaca, che è tossica, anche se possono esserci azoto nel fondo o abbondanti nitrati nell'acqua. Questo perché le piante acquatiche hanno una preferenza decisa e prevalente per l'ammoniaca (Cap. XII) come nutrimento.

2. Proteggono i pesci rimuovendo i metalli dall'acqua. I metalli pesanti nonpossono uccidere direttamente i pesci, ma possono tuttavia inibire la riproduzione e sopprimere il normale appetito fino a farli soccombere per malattia. Le piante assorbono rapidamente grandi quantità di «metalli pesanti» come piombo, cadmio, rame e zinco dall'acqua. Inoltre, la decomposizione delle piante produce acidi umici ­che legano i metalli rendendoli non tossici (Cap. II).

3. Controllano le alghe. Una buona crescita delle piante sembra inibire le alghe, sia in natura sia negli acquari. Come le piante facciano questo non è sicuro. Tuttavia le piante producono e rilasciano un'ampia varietà di sostanze allelochimiche che sono leggermente tossiche per le alghe (Cap. III). Le piante aiutano anche a rimuovere dall'acqua il ferro, una sostanza nutritiva che probabilmente è la causa della crescita delle alghe in molti acquari (Cap. X).

4. Stabilizzano il pH. La fotosintesi è una delle principali reazioni che consuma acido. La crescita delle piante impedisce quindi all'acqua di diventare acida nel tempo.

5. Aumentano l'attività biologica all'interno dell’acquario. La maggior parte dei microrganismi (batteri, protozoi, funghi, alghe, ecc.) non vivono liberamente nell'acqua, ma vivono attaccati alle superfici. Le piante, e in particolare le radici delle piante galleggianti, forniscono una casa ideale per numerosi microrganismi (Cap. IX), molti dei quali riciclano i nutrienti e stabilizzano l'ecosistema dell'acquario.

6.Ossigenano l'acqua. In realtà, l'aria fornisce probabilmente più ossigeno ai pesci rispetto alla fotosintesi delle piante. Inoltre è vero che le piante consumano ossigeno (le piante «respirano» proprio come fanno gli umani), ma le piante sane emettono molto più ossigeno attraverso la fotosintesi di quanto ne consumano con la respirazione. Anche quando le piante non sono in fotosintesi, come di notte, probabilmente rimuovono meno ossigeno di quanto ci si potrebbe aspettare. Questo perché preferiscono usare l'ossigeno immagazzinato nei loro tessuti piuttosto che assorbirlo dall'acqua. [Durante la fotosintesi, l'ossigeno si accumula rapidamente all'interno dei vacuoli della pianta, che sono enormi aree di stoccaggio del gas e che costituiscono circa il 70% dell'interno della pianta. Questo ossigeno immagazzinato internamente viene utilizzato per la respirazione della pianta sia di giorno sia di notte].

7. Rimuovono la CO2 dall'acqua. L'eccesso di CO2, così come l'esaurimento dell'ossigeno, può causare problemi di respirazione ai pesci (pesci che boccheggiano in superficie). Normalmente ci si aspetta che le piante rimuovano tutta la CO2 dall'acqua durante le ore diurne (ndr: per effetto della fotosintesi).

8. Evitano che i fondi diventino tossici. Nella mia esperienza un substrato che supporta una buona crescita delle piante non diventa tossico, e raramente (se non mai) ha bisogno di essere sifonato. Le radici delle piante lo mantengono infatti sano (Cap. XIII).

E. Come promuovere la crescita delle piante in acquario

Molti acquariofili vorrebbero mantenere le piante nelle loro vasche ma i ripetuti fallimenti o i costi dei sistemi «high-tech» li hanno scoraggiati. Pertanto, il resto del libro affronta i fattori che influenzano la crescita delle piante in acquario.

Questi sono:

1. I nutrienti. L'acqua di rubinetto, il fondo fertile e il cibo per i pesci possono facilmente fornire tutti i nutrienti richiesti dalle piante d'acquario (Cap. V - «Fonti di nutrienti vegetali»). La CO2 è il fattore che, probabilmente, limita la crescita delle piante nella maggior parte degli acquari.

2. Il controllo delle alghe. Le piante non possono crescere se le alghe le soffocano. Le strategie pratiche, sia a breve sia a lungo termine, per il controllo delle alghe sono discusse nel Cap. XI «Il controllo delle alghe».

4. I fondi fertili. Teoricamente le piante acquatiche possono ottenere tutti i nutrienti dall'acqua; quindi cosa c'è di sbagliato in un fondo di ghiaia? Eppure, in pratica, i fondi di ghiaia non funzionano molto bene. Le piante hanno bisogno di un fondo fertile per crescere bene e competere con le alghe (Cap. VIII «I fondi»).

5. I batteri. I batteri trasformano la materia organica in CO2 e in altri nutrienti che le piante possono utilizzare. Inoltre riducono le tossine dal fondo. I batteri sono discussi nel Cap. IV ma, per il loro ruolo fondamentale nell'ecologia dell'acquario, se ne parla in tutto il libro.

6. La crescita aerea (o emersa). Le piante acquatiche che hanno accesso all'aria crescono molto meglio delle piante completamente sommerse (Cap. IX - «Il vantaggio aereo»). Combinando le piante emerse con quelle sommerse nello stesso acquario si aumentano notevolmente le possibilità di successo.

7. L'illuminazione. Una luce adeguata è essenziale per far crescere efficacemente le piante nell'acquario. Nel Cap. XI discuto dell'uso della luce dalla finestra e delle lampade fluorescenti nell'acquario domestico.

8. Le specie vegetali. Specie di piante diverse possono rispondere in modo diverso alle condizioni del singolo acquario, come illuminazione, fondo, chimica dell'acqua, CO2 e persino la presenza di altre piante. Mettendo poche piante, se una non si riesce ad adattare, la crescita generale sarà scarsa e l’acquario non avrà successo. Piantando un’ampia varietà di piante diverse aumentano le possibilità di successo.