Rilla1972 ha scritto:ho letto che i fondi fertili generalmente non durano più di 6 mesi

diciamo che nei primi 6 mesi rilasciano per via radicale parte dei concimi immagazzinati, ma in realtà se lo strato superiore permette una buona circolazione, fidati che impregnati di chelanti come sono continuano ad assorbire e liberare sostanze per un bel po'...
Solo che in questo caso dipende da cosa si "litigano" con le radici

Dopo aver ottenuto l’autorizzazione dall’amministratore del forum “Aquaristik ohne Geheimnisse” pubblico la traduzione letterale dell’articolo scritto dal dott. Gerd Kassebeer nel 2003 dal titolo “ Altwasser?"
Lo scopo di questo mio post è quello di cercare di capire quello che accade nella vasca di Rilla1972 e non solo (ciò è quanto accade nelle vasche in cui non si cambia l’acqua da parecchio tempo).

Prima di procedere alla lettura vorrei dare alcune spiegazioni sulla mia traduzione di alcuni termini:

• Altwasser: ho tradotto questa parola con acqua “invecchiata”, ossia quell’acqua contenuta in una vasca in cui non si è effettuato il cambio dell’acqua per parecchio tempo

• Schlamm: fanghi ossia tutto il materiale contenuto nel filtro frutto della separazione di particelle, fiocchi ecc.

• Mulm: fanghiglia o melma ossia il materiale che si trova all’esterno del filtro che si raccoglie per sedimentazione di particelle e fiocchi sul fondo; la melma si forma anche nella camera del filtro.

Mi scuso in anticipo se alcuni termini non sono stati tradotti correttamente, questo è il massimo che sono riuscito a fare.

Acqua “invecchiata”

Possiamo fare a meno dei cambi d'acqua in un acquario?

1. Discussione
Su Internet negli ultimi mesi si è discusso molto frequentemente e intensamente sull’acqua “invecchiata”, vale a dire sulla rinuncia consapevole ai periodici cambi d'acqua parziali!
Dagli oppositori di questa pratica sono stati invocati in particolare i rischi, cui si va incontro con la gestione di una vasca con acqua “invecchiata”!
L’acqua “invecchiata” viene ancora respinta, ma il tono degli oppositori contro i pochi acquariofili neutrali ed i molto pochi sostenitori è diventata almeno moderato.
Alcune persone hanno iniziato a condurre esperimenti in vasche con acqua “invecchiata” giusto per fare il quadro della situazione. Queste discussioni mi hanno indotto a organizzare i miei molti anni di esperienza e conoscenze e a trascriverle.
In questo lavoro, sono giunto a una conclusione sorprendente!

2. Convinzioni
Nella letteratura più datata sull’acquario venivano attribuite all’acqua dell’acquario forze particolari e si versava in un nuovo acquario l’acqua di uno vecchio nella speranza che venissero trasferite virtù positive (forse si pensava all’inoculo).
Oggi si cambia ogni settimana un po' d'acqua, e si crede di riuscire a togliere dalla vasca una parte sostanziale degli "inquinanti" accumulati dal bacino. L'acqua “invecchiata” dell'acquario aveva una volta un giudizio positivo, oggi uno negativo!
Ad esempio, oggi il nitrato è considerato come sostanza tossica per i pesci, benchè tale affermazione non sia supportata da alcuna pubblicazione scientifica.
Certamente in determinate condizioni i nitrati sono un indicatore per un sovradosaggio dei fertilizzanti ma nonostante questo non sono una sostanza nociva.
Queste convinzioni appesantiscono le discussioni e le rendono spesso impossibili.
Mi sono fatto dire che i miei pesci nuotano in una cloaca (a causa del valore dei nitrati a 80 mg/l) e da parte mia ho controbattuto con l’"isteria da nitrati".

3. Esperienze personali
Da lungo tempo mi occupo di acquari ma solamente negli ultimi decenni ho provato ad addentrarmi nei segreti dei bilanci di materia in acquario.
Tra l’altro ho fatto una serie di esperimenti di durata senza cambio d’acqua, dapprima con lo scopo di scoprire quale catastrofe accade in conseguenza al mancato cambio acqua.
Alcuni parametri sono stati controllati con cadenza settimanale per oltre un anno!
Ecco il risultato del primo esperimento:
La conduttività dapprima aumentò da 300 a 800 µS/cm, per poi rimanere costante, il pH scese, aumentò nuovamente a 7 per poi rimanere costante; la durezza totale GH aumentò partendo da 10°dGH per poi rimanere costante a circa 20 °dGH.
Il KH scese lentamente da 6 a 2, e poi è rimasto a 2 ° dKH. Il fango aumentò, le piante dovettero essere sfoltite per creare spazio per il nuoto dei pesci.
La catastrofe era stata evitata! Nessun pesce morì e nessuna pianta deperì!
In un primo momento non ho capito i risultati delle misurazioni e osservazioni!
Continuai i lavori e compii progressi nella comprensione, in modo che a poco a poco potei spiegare i risultati sconcertanti.
E’ stata posta una particolare attenzione per arrivare alla riprova che il fango del filtro è anche uno scambiatore cationico debolmente acido!
Ca ⁺⁺ + 2 scambiatore H → 2H ⁺ + (scambiatore) 2-Ca
Negli ultimi anni, ho esercito costantemente una parte dei miei acquari senza cambi d'acqua regolari ma con monitoraggio analitico, e ha fatto esperienza anche con la coltivazione di piante acquatiche per l’acquario e l’allevamento di molte specie di pesci.
Le seguenti pianti non hanno accettato la mia acqua “invecchiata”:
Nesaea crassicaulis, Ammania gracile, A. senegalensis, Eusteralis stellata forma normale
Oltre 40 specie diverse erano d'accordo con la mia acqua “invecchiata”! Delle oltre 50 specie di pesci che ho riprodotto emersero problemi che però solamente in un caso erano significativamente riconducibili all’acqua “invecchiata”; vale a dire Brochis splendens, che deposero le uova solo dopo un cospicuo cambio d'acqua!
Non posso escludere che alcune specie di pesci di acqua tenera siano abituati a frequenti cambi d'acqua!

4. Gli inquinanti si accumulano?
I pesci espellono dopo essersi alimentati alcune sostanze come per esempio anidride carbonica (CO₂) e ammoniaca (NH₃).
NH₃ + CO₂ + H₂O → NH₄ ⁺ + HCO₃^-
Quest'ultimo reagisce con l'acqua e CO₂ in ammonio (NH₄⁺) e bicarbonato (HCO₃). L'anidride carbonica viene assimilata in parte dalle piante, in parte viene persa! L'ammonio (NH₄⁺) viene parzialmente assorbito dalle piante ed in parte ossidato dai batteri nitrificanti in nitrato (nitrificazione):
NH₄ ⁺ + 2 O₂ → HNO₃ + H⁺ + H₂O
Quando si somministra cibo abbondantemente e le piante non consumano completamente i composti azotati, i nitrati si accumulano nell'acqua dell'acquario. La stessa cosa accade anche con i fosfati!
La colorazione da giallo a marrone dell’ acqua “invecchiata” trae origine dalle sostanze naturali umiche solubili che si formano dai fanghi e melma, similmente come per le acque nere.
Se i composti che formano la durezza come calcio e magnesio si accumulano o no, dipende tra l’altro dall’incremento della capacità di scambio ionico del fango e dal valore del pH. Se il valore del pH si attesta attorno al valore di 7, significa che la capacità di scambio ionico dei fanghi è importante (vedasi anche il par. 8).
Se il pH si attesta attorno a 6, significa che la capacità di scambio ionico del fango è modesta.
Se si segue l’andamento della conduttività, nei primi mesi di solito si nota un leggero incremento del suo valore, che proviene da una serie di ioni che vengono rilasciati dalla mineralizzazione degli alimenti per pesci. Questi sono, p.es. nitrato, fosfato, calcio, magnesio, sodio, potassio, cloro, solfato, bicarbonato, un certo numero di elementi in tracce, ecc .
La salinità dell’acqua aumenta!
Inquinanti in senso stretto sono solo le sostanze tossiche per i pesci come l’ammonio ed i nitriti, che si presentano solo in fase di avviamento di una vasca o dopo una brutale disfunzione della popolazione batterica, altrimenti sono al di sotto del limite di rilevazione.
Gli altri prodotti finali della mineralizzazione non sono nocivi, ma nutrienti per le piante e vengono consumati in maniera maggiore o minore da piante vigorose! L’urina dei pesci o le feci vengono mineralizzate per autodepurazione da una vasca gestita in modo sensato o messi a disposizione come precursori dei fanghi o melma e qui ulteriormente decomposti dai batteri.
Si possono quindi accumulare sostanze minerali che non sono in effetti dannosi, ma che potrebbe condurre a cambiamenti nella composizione dell'acqua (rapporto degli ioni)!
Se i pesci non vengono nutriti per mezzo del mangime con sostanze nutritive minerali, essi prelevano dall’acqua circostante i minerali mancanti attraverso specifici organi. Soprattutto nel caso di acqua tenera si sospetta che le grandi variazioni della composizione dell'acqua possano essere problematiche per i pesci nutriti in modo non ottimale!

5. Smaltimento delle sostanze minerali nell’acqua “invecchiata”?
I due incubi degli acquariofili moderni sono i nitrati oltre a 20 mg/l ed i fosfati sopra i 0,5 mg/l. Ciò significa un eccesso di fertilizzazione dell’ acqua con le due sostanze, che sono spesso in natura al minimo, e che in acquario sono sospettati di essere responsabile di fioriture algali.
Moderatezza nell’inserire la popolazione e nella alimentazione, nonché buone condizioni per una vegetazione lussureggiante possono risolvere questi problemi!
I cambi intensivi dell'acqua possono ridurre queste sostanze, ma non risolvono il problema della loro origine. Il cambio dell’acqua è indicatore di un sintomo!
Cosa accade effettivamente con gli eccessi di queste sostanze nell’acqua “invecchiata”?
Si accumulano illimitatamente? Ciò non accade per ragioni molto diverse!
Se si fanno misurazioni con regolarità si scopre che soprattutto i componenti principali dopo un paio di settimane rimangono costanti, piuttosto che continuare ad aumentare!
Ad esempio, per una vasca è stato stimato inizialmente l’incremento di nitrati cambiando il 50% di acqua ogni 3 giorni. L’incremento era di 3 mg/l al giorno.
Successivamente sono stati sospesi i cambi di acqua. I nitrati salirono a ca. 30 mg/l e rimasero costanti!
Vale a dire scomparvero 3 mg NO₃/l al giorno!
Ho notato questo fenomeno anche in altre vasche con acqua “invecchiata”!
Il valore dei nitrati variava da vasca a vasca, vale a dire tra 10 e 80 mg NO₃/l, ma in ogni vasca rimaneva sostanzialmente costante!
Per il consueto cambio settimanale d'acqua del 20% si potrebbe calcolare sulla base dell’incremento giornaliero dei nitrati di 3 mg/l e senza considerare la misteriosa scomparsa della stessa quantità di nitrati pari a 105 mg NO₃/l prima di ogni cambio d'acqua. In pratica si è assunto che l'acqua scartata contenga il quantitativo di nitrato formato durante il ciclo tra 2 cambi d'acqua.
Il bilancio dei nitrati è verificato in alcun modo!
L'accumulo previsto non avviene.
Una parte considerevole del nitrato scompare!
Ciò si spiega grazie alla denitrificazione da parte di specifici batteri che avviene contemporaneamente al consumo di azoto da parte delle piante (denitrificazione simultanea).
Quindi solo in vasche povere di fanghi si arriva ad elevate concentrazioni di nitrati, diversamente l’accumulo rimane costante su valori moderati.
Nei casi in cui si accumulano fosfati raramente si trovano valori superiori a 5 mg/l, usualmente pochi mg/l.
Anche in questo caso, il suggerimento è che il fosfato non è dannoso per i pesci, ma forse è un inibitore per le piante!
La ragione del valore costante della concentrazione di fosfato è probabilmente dovuto alla precipitazione come idrogenofosfato di calcio (CaHPO₄), che poi si trasforma nel difficilmente solubile tri-calciodifosfato.
Il fosfato non sparisce dall’acquario, ma dall'acqua!
Si accumula nei fanghi filtro.
Una parte viene anche assorbita e utilizzata dalle piante.
Se si fa un massiccio cambio di acqua, si può osservare una ri-dissoluzione del fosfato!
GH e conducibilità aumentano solo nelle prime settimane.
Successivamente la curva diventa piatta.
E’ già stato menzionato un fattore che è la precipitazione del calcio come fosfato. Un ulteriore fattore è l’adsorbimento del calcio alle sostanze umiche nei fanghi, che determina una riduzione del KH oltre che del GH.
Con l’adsorbimento del calcio da parte delle sostanze umiche si liberano ioni idrogeno, che a loro volta reagiscono con gli ioni bicarbonato, la CO₂ e l’acqua cioè riducono la durezza carbonatica.
Poi una nitrificazione forte, con la quale viene prodotto temporaneamente acido nitrico, può ridurre il KH, mentre l'assimilazione di nitrato da parte delle piante, l'emissione di NH₃ da parte dei pesci, la simultanea denitrificazione da parte dei batteri incrementano il valore del KH.
I vari fenomeni si sovrappongono, ciò si traduce di solito in un valore inferiore stabile del KH.
In una vasca con acqua “invecchiata” non è mai stata osservata una riduzione dell'acidità!
Una parte considerevole dei macro- e micronutrienti viene consumata o immagazzinata dalle piante; perciò si assiste nel complesso alla riduzione della salinità
La potatura delle piante porta ad una vera e propria eliminazione di nutrienti dall'acqua dell’acquario e ad un rallentamento drastico dell’incremento della salinità.
Alcune sostanze rimangono per così dire in avanzo. Questi sono sodio, cloruro, solfato parzialmente. Quindi essi causano una parte dell’incremento della conducibilità dell’acqua “invecchiata”.

6. Acqua “invecchiata” o vecchio fango?
Gli effetti autodepuranti sopra elencati possono essere in parte collegati con l'assorbimento di minerali dalle piante ed in parte all'assorbimento di sostanze minerali da parte di fanghi o melma.
Per questo non si tratta di un fenomeno che va attribuito all’acqua, in quanto qui non hanno luogo considerevoli scambi di materia in acqua e non sono neppure desiderati, ma va attribuito alle piante o ai fanghi.
Con ciò il mito dell’acqua “invecchiata” è sfatato! O non lo è?
L'acqua è un mero medium di trasporto e di raccolta delle sostanze minerali, né più né meno.
Il fango vecchio o maturo e/o la melma accanto alle piante giocano un ruolo essenziale nello scambio di materia nell’ acquario con acqua “invecchiata”.
L'età è importante in quanto tale, ma è necessario un certo volume per i processi di purificazione dell'acqua, nonché deve essere raggiunto un certo grado di maturità della popolazione batterica.
Ci vogliono un paio di mesi e il fango e la melma devono essere lasciati in pace”!

7. Acqua fresca e vecchio fango?
Dal momento che l’acqua “invecchiata” gioca un ruolo secondario nelle vasche mature, la si può sostituire di tanto in tanto con acqua fresca senza compromettere la capacità autodepurativa de fango vecchio.
I sostenitori dell’acqua “invecchiata” sarebbero così soddisfatti, poiché un piccolo cambio d’acqua non li disturba ed i sostenitori dell’acqua fresca avrebbero acqua fresca, tutte le volte che lo vorrebbero senza dover rinunciare alle comodità speciali di un un’acqua “invecchiata”.

8. L'adsorbimento di ioni calcio dai fanghi del filtro
Per questo isolai 0,5 l di fanghi provenienti da un filtro a spugna, li sciacquai più volte con acqua di rubinetto e li lasciai in 1 l di acqua di rubinetto.
Nel giro di 2 giorni si verificò una riduzione dal KH dal valore di 3,5°dKH a 0,7 °dKH.
Successivamente il fango è stato portato con acido cloridrico (HCl) a pH 4.
Quindi vennero misurati 25 °dGH di durezza totale, che è costituita prevalentemente da calcio.

9. Distribuzione della popolazione batterica in acquario
La popolazione batterica è distribuita in acquario in maniera irregolare.
In presenza di una spugna del filtro la maggior parte è nel filtro e nella melma.
Percentuali significative colonizzano le piante ed il fondo.
Solo una piccola frazione colonizza l’acqua libera. Nel caso di una popolazione batterica grande e matura la parte di batteri presente nell’acqua libera è particolarmente bassa. Se il fango viene disturbato, agitato o ridotto, aumenterà la quota di fanghi contenuta nell’acqua libera.

10. Avviamento di una vasca con acqua matura?
Nella fase di avviamento una vasca con acqua fresca non presenta differenze rispetto a quella con acqua “invecchiata”.
Non ci sono procedure speciali. L’accumulo non ha al momento alcun ruolo.
Il picco dei nitriti nelle vasche con inoculo insufficiente avviene come nelle altre.
Solo dopo alcuni mesi le composizioni dell’acqua si distinguono sensibilmente le une dalle altre. Solamente dopo si può parlare di acqua “invecchiata”.
D’altronde i due tipi di acquario non possono essere distinti rigorosamente. Una vasca con ad esempio cambio d'acqua del 20% a settimana raggiunge dopo poche settimane la tipica composizione di un’acqua “invecchiata”, come già spiegato per il valore dei nitrati!

11. Conclusioni
Il segreto dell’acqua “invecchiata” non ha che fare con l’acqua “invecchiata”. L’acqua “invecchiata” ha importanza solo marginale come mezzo di raccolta per i prodotti di mineralizzazione. Le principali funzioni di una vasca sono dovute al fango e alla melma e non all’acqua. A questo riguardo il cambio di acqua è meno importante di quanto si credeva in passato.

Interessante. Seguo.

Grazie @BoFe ottimo lavoro.
Seguo con interesse eventuali sviluppi.

Articolo molto interessante frutto di studi e di analisi testati e verificati nel tempo.

Leggendo mi viene da fare un paio di considerazioni:

Fondo: va toccato e sifonato il meno possibile, in un acquario maturo è un filtro biologico importante.
Magari va anche strutturato nella sua composizione granulometrica affinché l'acqua possa circolare liberamente e sfruttarne appieno ogni centimetro.

Cambi si o Cambi no: L'acqua è la principale fonte di macro e micro elementi.
Con l'acqua "fresca" possiamo apportare cosa manca in vasca, e togliere gli eccessi, ma se siamo bravi a fertilizzare avremo via via sempre meno eccessi da togliere, e potremo mantenere la nostra acqua "fresca" per più tempo.

Conducibilità: E' il nostro termometro per comprendere la salute della nostra acqua.
Ci fa comprendere quando abbiamo sbagliato qualcosa e quando la nostra acqua sta invecchiando.

Effetto mani in tasca: leggendo questo articolo si comprende che tranne poche eccezioni di flora e fauna, lasciando l'acquario a sbrigarsela da solo, quasi sempre la flora e la fauna hanno trovato un equilibrio, molto meglio di quello che noi pensiamo.

Rimango sempre dell'idea che dalla natura abbiamo ancora tanto da imparare.

Un grazie a Federico che ha voluto condividere con noi questo bellissimo articolo.

E poi arrivo io e sposto...

Grazie e bel articolo!