aereatore

[iuter]

la funzione principale la sappiamo, ma che effetto fà sulle piante?

l'areatore immette aria. l'aria è composta da 78% azoto, 21% ossigeno e 1% da altri gas.
l'azoto e l'ossigeno non si legano in acqua?
sopratutto l'azoto per le piante, lo usano o solo quello in forma ammoniacale?

[Sini]

la funzione principale la sappiamo, ma che effetto fà sulle piante?

Disperde anidride carbonica...

[iuter]

la funzione principale la sappiamo, ma che effetto fà sulle piante?

Disperde anidride carbonica...

in che misura? perchè allora a matematica dovrebbe favorire il pearling però non accade.

[Sini]

in che misura?

[cicerchia80]

la funzione principale la sappiamo, ma che effetto fà sulle piante?

Disperde anidride carbonica...

in che misura? perchè allora a matematica dovrebbe favorire il pearling però non accade.

Non accade perchè l'areatore non apporta ossigeno,come per la CO₂ aumenta gli scambi gassosi, e porterà la CO₂ in equilibrio con quella atmosferica che diventerà circa 0.5 mg/l

Solo l'attività batterica ne riesce a produrre di più

[Humboldt]

L'ossigeno molecolare, l'O₂ per intenderci, è poco solubile in acqua. L'azoto molecolare ancora peggio.
La CO₂ decisamente molto meglio ben 30-35 volte più solubile dell'O₂.

gas_solubility_001_med_6341420746256944091.png

Per gli increduli questi grafici illustrano quanto detto sopra.
Quindi, del contenuto delle bollone d'aria prodotte dall'aeratore che salgono veloci in superficie pochissima roba riuscirà ad entrare in soluzione nell'acqua dell'acquario (visto che la CO₂ è solo lo 0,04%). L'effetto principale dell'aeratore sarà quello di smuovere la superficie e soprattutto di creare un flusso di massa interno alla vasca che trascina tutto in superficie.
Sfortunatamente la CO₂ è molto sensibile a questo effetto trascinamento provocato dal flusso di massa e tende a disperdersi in aria in modo massivo (molti hanno constatato l'effetto dell'aeratore sul pH...).
Se la vasca è piantumata (e qui la risposta alla domanda di @iuter) l'aeratore non fa che eliminare il principale elemento chimico su cui lavora la fotosintesi la CO₂ (spessissimo il fattore limitante per la crescita delle piante) e come conseguenza della minore attività fotisintetica avremo meno O2 in vasca.
All'aumentare della temperatura dell'acqua la solubilità dell'O2 crolla (e questo vale anche per gli altri gas). Di solito ci allarmiamo e pensiamo di dover subito inserire l'aeratore in acquario.
Nulla di più sbagliato in presenza di piante tropicali (la stragrande maggioranza delle piante d'acquario) perché così facendo eliminiamo CO₂ e deprimiamo ancora di più l'attività fotisintetica.
La cosa più sensata da fare rimane l'utilizzo di sistemi dispersione di calore quali ventole, mantenere il coperchio leggermente aperto, refrigerare la stanza in cui si trova la vasca, diminuire il fotoperiodo o la potenza del sistema illuminante, ecc.
Di sicuro non mi sembra ragionevole togliere le stampelle allo zoppo

[nicolatc]

l'areatore immette aria. l'aria è composta da 78% azoto, 21% ossigeno e 1% da altri gas.
l'azoto e l'ossigeno non si legano in acqua?
sopratutto l'azoto per le piante, lo usano o solo quello in forma ammoniacale?

@iuter
In assenza di pesci, batteri, piante e alghe, grazie alla normale pressione dell'aria sull'acqua avremmo sempre disciolti in acqua circa:

- 19 mg/l di azoto molecolare N₂
- 8.3 mg/l di ossigeno molecare O₂
- 0.6 mg/l di CO₂

(a 25°C in acqua dolce, pressione atmosferica di 1 bar).

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Ho tralasciato tutri gli altri gas perché non ci interessano per il discorso.

Come avrai notato, le proporzioni tra i gas disciolti in acqua non rispettano affatto le proporzioni esistenti in aria (80, 20 e 0.04) perché le solubilità sono molto differenti, come ha spiegato anche @Humboldt.
Ad esempio, se la solubilità della CO₂ non fosse maggiore bensì fosse pari a quella dell'ossigeno, considerando gli 8.3 mg/l di ossigeno disciolto e le proporzioni esistenti in aria, la CO₂ disciolta sarebbe solo 0.016 mg/!


Dubbio dell'azoto

L'azoto gassoso N₂ non viene utilizzato né dai pesci né dalle piante: è inerte, resta sempre nello stato gassoso, le branchie non lo filtrano, anche per le piante spezzare quel legame N-N richiede troppa energia (l'azoto che si sono specializzate ad assimilare è invece quello in forma di ammonio, nitriti e nitrati, e deriva dalla decomposizione di quello organico a partire dal cibo che introduciamo, passando per foglie morte, arrivando ad ammoniaca, urea ed escrementi).
Quindi l'azoto gassoso in acquario praticamente resta sempre alla stessa concentrazione (circa 19 mg/l): con o senza pesci, con o senza piante, con o senza aeratore. Praticamente, nessuno lo tocca!
Anche noi, quando respiriamo, lo espiriamo tal quale.

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In realtà alcuni batteri anaerobi riescono a produrre azoto gassoso dai nitrati (batteri denitrificanti): la concentrazione di nitrati che eventualmente sottraggono al nostro acquario potrebbe essere anche rilevante (rispetto ai nitrati presenti), ma la percentuale di azoto gassoso che aggiungono a quei 19 mg/l è irrilevante, in particolare per la lentezza del processo rispetto al riequilibrio con l'aria.

L'ossigeno invece viene continuamente consumato dalla respirazione di pesci e batteri, e il loro prodotto di scarto è la CO₂.

In un acquario di soli pesci e batteri abbiamo quindi livelli di ossigeno più bassi rispetto a quelli di equilibrio con l'atmosfera, e livelli di CO₂ più alti.
Per la CO₂ ad esempio, la concentrazione in acquari con filtro senza erogazione artificiale si aggira intorno ai 2-5 mg/l, ben superiore agli 0.6 mg/l presenti in acqua sterile.

Per le piante e le alghe, durante la fotosintesi (quindi solo di giorno) vale il contrario: viene assorbita CO₂ e viene prodotto ossigeno.
In acquari densamente piantumati, con piante in piena forma, illuminazione e fertilizzazione spinta, durante la fotosintesi l'ossigeno può facilmente tornare al valore di saturazione nonostante il forte consumo continuo da parte di pesci e batteri.
In tal caso, durante il giorno l'aeratore non serve certamente!

Sfortunatamente la CO₂ è molto sensibile a questo effetto trascinamento provocato dal flusso di massa e tende a disperdersi in aria in modo massivo (molti hanno constatato l'effetto dell'aeratore sul pH...).

Cosa vorresti dire, magari che la CO₂ è più leggera dell'O2 e quindi si fa trascinare di più da questo flusso ascensionale e quindi viene dispersa di più rispetto all''ossigeno?
Non scherziamo, lo scambio superficiale tende a riequilibrare tutti i gas esattamente allo stesso modo!
Quindi se la CO₂ in vasca è 3 mg/l, lo scambio maggiore tenderà a farla avvicinare all'ipotetico 0.6 mg/l che avrebbe in assenza di organismi che respirano (sfavorendo le piante durante la fotosintesi, siamo d'accordo, e alzando il pH).
Ma vale anche il ragionamento esattamente opposto: se l'ossigeno in una vasca affollata è a 3 mg/l, lo scambio maggiore tenderà a farlo avvicinare all'ipotetico 8.3 mg/l che avrebbe in assenza di organismi che lo consumano con la respirazione.
Un ultimo esempio: acquario superpiantumato e spinto; la bombola si esaurisce, il giorno dopo le piante, abituate ad assorbire tanta CO₂ ed affamate assorbono tutta quella poca disponibile, che scende così da 3 mg/l al di sotto di 0.6 mg/l (CO₂ in acqua sterile), ad esempio arriva a 0.1 mg/l e così il pH sale moltissimo, sopra 8 o anche 9 (è quello che succede in alcuni laghi).
Ebbene In questo caso singolare, un aeratore non "disperde" la pochissima CO₂ presente, bensì favorendo lo scambio gassoso arricchisce l'acqua di CO₂ facendo salire un po' la concenttazione verso il valore 0.6 mg/l! L'effetto dell'aeratore sul pH è quindi una diminuzione in questo caso!


Le mie personali conclusioni sull'aeratore:

- in vasche molto affollate e senza piante, è utilissimo sia di giorno che di notte (poi si può discutere dell'errata gestione ma.. de gustibus, qui si parla dell'aeratore)
- In vasche molto affollate e piantumate, può essere utile di notte, mentre di giorno è tipicamente inutile, o addirittura controproducente (in caso di erogazione artificiale di CO₂)
- in vasche con pochi pesci e densamente piantumate, è praticamente sempre inutile (di notte) e controproducente (di giorno).

È da tener presente che il pH più alto favorito dalla dispersione di CO₂ rende più difficoltosa alle piante l'assimilazione di alcuni nutrienti.


Altri scopi:

- in caso di rottura del riduttore CO₂ o altro elemento dell'impianto CO₂, è utilissimo a disperdere velocemente l'enorme eccesso di CO₂ disciolta prima che diventi letale per la fauna
- in caso di picco di nitriti per errore di fertilizzazione o di gestione, è utilissimo per contrastare con l'ossigeno aggiuntivo la difficoltà di respirazione indotta dai nitriti.


Alternative

..... un flusso della pompa del filtro orientato più superficialmente, a pelo d'acqua!


Problema temperature estive

All'aumentare della temperatura diminuisce la solubilità di tutti i gas sopra discussi: in acqua ci sarà quindi meno ossigeno disciolto, meno CO₂ (e perfino meno azoto gassoso ma non ce ne frega nulla!).
L'ossigeno, che in genere tende sempre a scarseggiare, sarà ancora più scarso per cui l'utilità dell'aeratore aumenta.
Purtroppo però aumenta anche l'effetto negativo sulla CO₂ a disposizione delle piante (durante la fotosintesi).
Anche qui concordo con @Humboldt: la soluzione ideale sarebbe usare un condizionatore nella stanza; altrimenti togliere il coperchio, o ventoline, o illuminazione più bassa e di durata inferiore...

[Giueli]

Praticamente, nessuno lo tocca!

Questo sarebbe interessante verificarlo... i cianobatteri sono azoto fissatori quindi riescono a sfruttarlo anche sotto questa forma,alcune piante vivono in simbiosi con cianobatteri e funghi i quali fungono da azoto fissatori rendendo il gas utilizzabile come nutrimento... l’ Azolla è una di queste .

[nicolatc]

Questo sarebbe interessante verificarlo... i cianobatteri sono azoto fissatori quindi riescono a sfruttarlo anche sotto questa forma

Ok grazie. Avevo menzionato (sotto spoil) i batteri denitrificanti che lo producono, ben vengano anche i cianobatteri che lo trasformano da gassoso in forma adatta alle piante.
Però volevo più che altro rispondere a @iuter che si domandava questo 80% di azoto dell'aria se fosse fondamentale come nutrimento alle piante. Tranne eccezioni di simbiosi, è praticamente ininfluente! Prova a cambiare l'azoto gassoso da 19 a 16 o magari a 22 mg/l.
Piante (tranne eccezioni) e pesci non se ne accorgeranno.
Prova invece a diminuire/aumentare l'ossigeno o la CO₂: questo ha sempre un fortissimo impatto sugli organismi che respirano e per gli organismi fotosintetici.

Giusto?

EDIT: e per quanto riguarda il nutriente, se aumentiamo la concentrazione di ammonio o nitrati nei nostri acquari, l'impatto sulle piante sarà ben superiore a quello di una variazione dell'azoto gassoso, perché le prime forme sono quelle assimilate dalle piante...

[Humboldt]

Bravo @nicolatc...
ma visto che ci vuoi scrivere un articolo facciamo un approfondimento

Lascerei perdere l'azoto molecolare in una discussione sull'areatore altrimenti ci si perde. Anche in acquario comunque i batteri appartenenti ai generi Clostridium ed Azotobacter possono organicare questa bestiolina molto inerte.

- 19 mg/l di azoto molecolare N2
- 8.3 mg/l di ossigeno molecare O2
- 0.6 mg/l di CO₂

se la solubilità della CO₂ non fosse maggiore bensì fosse pari a quella dell'ossigeno, considerando gli 8.3 mg/l di ossigeno disciolto e le proporzioni esistenti in aria, la CO₂ disciolta sarebbe solo 0.016 mg/!.

Allora 0,6 mg/l invece di 0,016 mg/l
CA.... in acqua a parità di volume c'è un botto di CO₂ in più rispetto all'aria.
Allora perché la CO₂ è il principale fattore limitante per le piante acquatiche?

Cosa vorresti dire, magari che la CO₂ è più leggera dell'O2 e quindi si fa trascinare di più da questo flusso ascensionale e quindi viene dispersa di più rispetto all''ossigeno?

In relazione alla diversa solubilità i gas tendono a passare a diversa velocità dall'aria all'acqua. Una volta superata la barriera di stato (gassoso/ liquido) CO₂ e O2 si comportano diversamente.
La grandezza che esprime questo argomento è detta "diffusività".
In acqua l'O2 ha diffusività maggiore rispetto alla CO₂. Sto fatto insieme ad altri relativi alla struttura elettronica della molecola di CO₂ fa si che una volta entrata in acqua salvo fenomeni particolari (come per l'aeratore che muovendo l'acqua in modo unidirezionali verso la superficie) ne esce molto più difficilmente, al contrario dell'O2 che sia fuori che dentro l'acqua ha comportamenti simili.

Non scherziamo, lo scambio superficiale tende a riequilibrare tutti i gas esattamente allo stesso modo!

Appunto... non scherzo

Un ultimo esempio

Scusa ma non l'ho capito