nicolatc ha scritto: ↑nicolatc ha scritto: ↑L'ossigeno non è la causa, anzi, quando è troppo alto (32 mg/l) inizia addirittura a ridurre il tasso di fotosintesi, perché l'alga non riesce più ad espellere
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Secondo me, però, portare l'ossigeno
totalmente a zero non è un esperimento molto significativo. E infatti hanno scritto che si propongono di replicare il test con 3 livelli differenti di ossigeno per trovare la concentrazione che porta alla EC50 per la crescita algale. Questo risultato sarebbe molto interessante da conoscere.
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Comunque, un punto in più per la tua tesi: zero ossigeno=meno alghe. ^:)^
Però, come c'è l'esperimento da te citato che priva totalmente di ossigeno le alghe e ne riscontra un'arresto della crescita, trovo 100 ricerche che parlano solo di inibizione della crescita con alto ossigeno, cioè esattamente l'opposto.
Ad esempio,
questo sulle Nannochloropsis dice:
L'ossigeno inibisce la crescita, dal momento che compete con l'anidride carbonica per l'enzima Rubisco (ribulosio-bisfosfato carbossilasi), coinvolto nella fissazione della CO2 per generare biomassa.
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La concentrazione di ossigeno disciolto è stata variata dal 20% a 250% di saturazione d'aria (cioè da circa 2 a 22 mg/l).
I risultati hanno mostrato che non vi era un chiaro effetto della concentrazione di ossigeno sul tasso di crescita specifico (mediamente di 0,48 ± 0,40 al giorno) all'aumentare della concentrazione di ossigeno dal 20% al 75% di saturazione d'aria (cioè da circa 2 a 7 mg/l).
Aumentando ulteriormente la concentrazione di ossigeno (da circa 7 a 22 mg/l), è stata osservata una diminuzione lineare del tasso di crescita specifico, che è variato da 0,48 ± 0,40 al giorno a una concentrazione di ossigeno disciolto del 75% (cioè circa 7 mg/l) fino a 0,18 ± 0,01 al giorno con una saturazione del 250% (cioè circa 22 mg/l).
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La diminuzione prevista della resa quantica si sposa bene con la diminuzione osservata che è stata misurata in vivo.
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Questi risultati indicano che l'effetto dell'ossigeno sulla crescita della Nannochloropsis sp. a bassa intensità luminosa è esclusivamente causato dall'inibizione competitiva dell'enzima Rubisco (ribulosio-bisfosfato carbossilasi).
In queste condizioni di luce sotto saturazione, la presenza di alte concentrazioni di ossigeno nel media ha indotto un contenuto di carotenoidi leggermente superiore, ma i livelli più alti di questo antiossidante protettivo non hanno diminuito gli effetti inibitori della crescita dell'ossigeno sul Rubisco.
C'è
questo altro studio che riguarda le piante terrestri, ma che dice:
E' stato scoperto da Warburg (1920) che alte concentrazioni di ossigeno inibiscono il tasso di evoluzione dell'ossigeno fotosintetico nell'alga unicellulare Chlorella.
Da allora, è stato confermato da vari autori che le concentrazioni di ossigeno nel range 21-100% hanno un marcato effetto inibitorio sulla fotosintesi, in particolare alle intensità luminose di saturazione.
Infine,
questo libro sulla biotecnologia delle alghe a pag. 31 dice:
La fotosintesi genera ossigeno ed è inibita da un accumulo di ossigeno disciolto nel brodo di coltura (Shelp e Canvin 1980; Suzuki e Ikawa 1984; Molina et al. 2001).
A parte l'agitazione prodotta dalla ruota a pale, nessun altro meccanismo di rimozione dell'ossigeno viene utilizzato in una tipico impianto di acquacoltura.
In alcuni casi, la coltura può essere sottoposta ad aerazione per controllare l'accumulo di ossigeno.
Nonostante un'elevata superficie rispetto alla profondità della coltura, la rimozione di ossigeno dai canali dell'impianto è scarsa (Chisti 2012; Mendoza et al. 2013b) e la concentrazione di ossigeno disciolto aumenta drammaticamente durante i periodi di picco della fotosintesi.
La ruota a pale aiuta a rimuovere l'ossigeno, ma è in gran parte inefficace.
Come risultato, il brodo subisce un cambiamento diurno della concentrazione di ossigeno disciolto (Garcia et al. 2006; Moheimani e Borowitzka 2007).
Durante il picco di illuminazione solare, il livello di ossigeno disciolto può superare il 300% del livello di acqua satura d'aria (cioè circa 27 mg/l) (Richmond 1990, Moheimani e Borowitzka 2007).
Tali alti livelli di ossigeno disciolto possono ridurre il tasso di fotosintesi (Becker 1994; Molina et al. 2001) ed influire negativamente sulla produttività di biomassa (Mendoza et al. 20l3b).
Anche la composizione stessa della biomassa algale può essere influenzata dalla concentrazione di ossigeno disciolto (Richmond 1990).
L'aerazione del pond può ridurre l'inibizione di ossigeno della fotosintesi, ma richiede energia. L'energia associata a questa aerazione è stata ritenuta essere compensata dalla maggiore produttività della biomassa, resa possibile da una ridotta inibizione causata dall'ossigeno (Mendoza et al. 2013b).
Per una data profondità della colonna d'acqua, un pond relativamente piccolo ottiene una migliore rimozione dell'ossigeno rispetto a uno stagno più grande.
Questo accade perché la proporzione della zona di buona miscelazione e trasferimento di massa nelle vicinanze della ruota a pale è maggiore in un piccolo pond rispetto ad uno più grande.
Ciò spiega la migliore produttività dei piccoli pond che a volte viene segnalata rispetto ai pond più grandi e profondi posti nelle stesse condizioni climatiche.
In pratica, i problemi di chi coltiva alghe è ridurre l'ossigeno che è tipicamente in abbondante sovrasaturazione per evitare inibizione della crescita.
E l'aerazione, come ho spiegato nell'articolo, non significa sempre aumentare la concentrazione di ossigeno disciolto, bensì riportarla più vicina al livello di saturazione, quindi in questo caso serve proprio a ridurla.
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.... cosa possiamo concludere?
Dagli studi, quando l'ossigeno è tra i 2 e i 7 mg/l (le condizioni che abbiamo nel 90% degli acquari), la crescita della alghe non cambia.
Oltre i 7 mg/l, la crescita inizia a diminuire fino ai 20-30 mg/l dove si ferma del tutto (e nello stagno iniziano i problemi). Ma appunto parliamo di condizioni di totale invasione che non si verificano mai negli acquari.
Con ossigeno a 1,5 mg/l nell'impianto di trattamento acque reflue, le alghe ancora proliferano.
Ma portandolo ad 1 mg/l si sono fermate, ma contemporaneamente è stato dimezzato il tempo di nitrificazione con abbattimento dei nitrati prodotti. Tanto che in questo caso non è lo 0,5 mg/l in meno di ossigeno ad essere considerato la causa, bensì l'abbattimento totale dei nitrati.
Infine c'è l'esperimento che mostra che a 0,1-0,4 mg/l di ossigeno viene inibita la crescita.
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Tirando le somme, in tutte le condizioni di ossigeno che tipicamente abbiamo in vasca (dai 2 ai 7-9 mg/l) ,gli studi dicono che non cambia nulla a livello di crescita algale. I problemi cominciano in abbondante sovrasaturazione o quando scendiamo sotto 1 mg/l (praticamente mai nei nostri casi).
