Schiumazione e oligoelementi

Si tratta di un tema oggi molto dibattuto. Secondo alla teoria precedentemente descritta gli oligoelementi liberi, presenti sotto forma ionica, non possono essere schiumati perché, come per i nitrati o i fosfati, manca loro un’area non polarizzata. Essi pertanto non sono in grado di legarsi alle bolle di aria. Ad ogni modo, molti oligoelementi hanno la caratteristica di combinarsi con le proteine e i polipeptidi. In questo caso si parla di un legame complesso. Questi complessi, dopo essersi depositati nelle bolle d’aria attraverso un’area non polarizza della molecola organica, possono di nuovo essere rimossi dal ciclo dell’acqua grazie alla schiumazione. Almeno questo indica la teoria, ma può essere provato anche sperimentalmente? Come abbiamo riportato nel numero 62 di CORALLI, la verifica degli oligoelementi con i test a disposizione per l’acquariologia in molti casi non è possibile, dato che questi non sono abbastanza sensibili. In aggiunta va considerata l’intensa colorazione propria dell’adsorbato, che complica ulteriormente il riscontro. Di conseguenza in letteratura fino ad ora sono stati pubblicati purtroppo solo pochi dati esaustivi e qualitativi. Degli interessanti risultati sul tema sono però stati pubblicati da Ronald L. (“Ron”) Shimek nella rivista Online “Reefkeeping” (2002). Nei suoi esperimenti Ron ha confrontato la concentrazione di alcuni oligoelementi nell’acqua marina naturale da un lato con quelli in acquario e dall’altro con quelli nell’adsorbato. In questa sede voglio prendere ad esempio quattro oligoelementi vitali: 1) il ferro (irrinunciabile per la produzione della clorofilla delle alghe, il trasporto dell’ossigeno, e componente degli enzimi-Redox, 2) il cobalto (componente della vitamina B12), 3) il rame (importante per la fotosintesi e gli enzimi-Redox) e 4) lo iodio (componente dell’ormone tiroideo, molecola protettiva nelle alghe contro lo stress ossidativo).

Nella schiuma proteica dello schiumatoio si arricchiscono le impurità organiche dell’acqua dell’acquario e alla fine vengono rimosse dal ciclo. Rimane un brodo molto inquinato di color marrone scuro, che in nessun caso deve poter ritornare nell’acquari.

Nella schiuma proteica dello schiumatoio si arricchiscono le impurità organiche dell’acqua dell’acquario e alla fine vengono rimosse dal ciclo. Rimane un brodo molto inquinato di color marrone scuro, che in nessun caso deve poter ritornare nell’acquari.

Le analisi di Shimek dimostrano che tutti questi elementi, a confronto della loro concentrazione nell’acqua marina naturale, nell’adsorbato sono molto arricchiti: lo iodio 370 volte, il rame 5.500 volte, il cobalto 133.000 volte e il ferro addirittura 448.000 volte. Anche il confronto con la concentrazione nell’acqua dell’acquario evidenzia un forte arricchimento: il cobalto 660 volte, il rame 60 volte e lo iodio 42 volte. In questo studio purtroppo non è stato possibile accertare la concentrazione del ferro nell’acqua dell’acquario. È tuttavia meglio essere cauti con l’interpretazione di questi risultati. Condizionato dalla tecnica sperimentale per le sue analisi, Ron ha potuto impiegare soltanto acqua marina “naturale media” e “acqua di acquario media”. Tutti noi sappiamo però che la concentrazione dei singoli elementi variano fortemente in base all’area marina analizzata. Anche la composizione dell’acqua delle nostre vasche cambia da un acquario all’altro e dipende in particolare dal modo in cui viene gestito l’acquario in questione, da quanto frequentemente verrà effettuato un cambio parziale dell’acqua e infine dall’eventuale dosaggio mirato di oligoelementi. Di conseguenza l’arricchimento di oligoelementi nell’adsorbato dipende da ciascun acquario e può quindi subire ampie fluttuazioni. I risultati di Shimek provano però inequivocabilmente che, attraverso la schiumazione, gli oligoelementi vengono effettivamente rimossi dall’acqua dell’acquario. Posso confermarlo personalmente attraverso le mie stesse esperienze, anche se i miei risultati non consentono una esatta definizione quantitativa. Da ciò possiamo dedurre due argomentazioni conclusive: •Una intensa schiumazione porta ad un impoverimento degli oligoelementi nell’acqua dell’acquario. Per contrastare questo effetto devono essere attuate delle mirate contromisure. Nella maggioranza degli acquari basta un cambio parziale dell’acqua settimanale. In alcuni casi è però necessario dosare oligoelementi in maniera mirata. •L’adsorbato non deve in nessun caso refluire nell’acquario. In tal senso non si rivelano problematiche solo le impurità organiche, ma anche gli oligoelementi che, in elevata concentrazione, possono risultare molto tossici.

Come considerazione collaterale, Shimek nelle sue analisi ha appurato che anche gli ioni di calcio si arricchiscono nell’adsorbato, circostanza che corrisponde anche ai risultati sopra descritti di Feldman. A confronto con l’acqua media di mare o di acquario, l’arricchimento nelle sue analisi era stato da 5,5 a 9,3 volte. Tuttavia questa risoluzione è ridotta a confronto con il rateo di formazione del calcio nei coralli e può essere contrastata senza problemi attraverso adeguati metodi di dosaggio come i reattori di calcio o l’acqua calcarea.

La schiumazione delle albumine e l’ozono

Spesso gli schiumatoi di albumine vengono gestiti con un ozonizzatore. L’ozono è uno dei più potenti mezzi di ossidazione che conosciamo. Con concentrazioni relativamente elevate scinde le molecole proteiche fino all’ammoniaca, che poi viene nuovamente ritrasformata dai batteri in nitriti e nitrati. Nell’acquariologia marina vogliamo però evitare questa catena di reazioni, dato che porta inevitabilmente ad un arricchimento dei nitrati, e quest’ultimi non possono essere rimossi dall’acqua dell’acquario per mezzo della schiumazione. Qual è allora il senso dell’aggiunta di ozono attraverso l’aria che arriva nel tubo di contatto? Uno degli obiettivi più importanti dell’ozonizzazione nello schiumatoio e di migliorarne la sensibilità. Nel caso di una troppo esigua concentrazione di proteine nell’acqua marina gli schiumatoi non evidenziano alcuna resa adsorbente.

La schiumazione degli oligoelementi: gli oligoelementi (punti rossi) non possono essere schiumati direttamente. Si depositano prevalentemente nelle particelle organiche (punti marroni) che, attraverso il contatto con le bolle di aria (punti bianchi) vengono rimosse dal ciclo dell’acqua.

La schiumazione degli oligoelementi: gli oligoelementi (punti rossi) non possono essere schiumati direttamente. Si depositano prevalentemente nelle particelle organiche (punti marroni) che, attraverso il contatto con le bolle di aria (punti bianchi) vengono rimosse dal ciclo dell’acqua.

Come già citato, la sensibilità della schiumazione alle sostanze colloidali si colloca sotto ai 0,05 mg per litro di acqua marina (Wilkens, 1973), e questa soglia di sensibilità può essere ridotta per mezzo di una leggera ozonizzazione. A questo scopo sono però sufficienti dosi di 2-10 mg di ozono per ora (Wilkens, 1973, Delbeek & Sprung, 1994). Quantità maggiori in relazione alla schiumazione sono in ogni caso da evitare, perché le albumine si trasformano in altri composti che risultano difficilmente rimovibili dall’acqua. Conclusioni La schiumazione è un procedimento complesso ed è irrinunciabile per mantenere pulita l’acqua marina dei nostri acquari. Solo in questo modo riusciamo ad estrarre dall’acqua della vasca i composti organici prima che questi vengano trasformati dai batteri in sostanze critiche come nitrati e fosfati. Purtroppo una intensa schiumazione, in certe condizioni, può portare anche ad un impoverimento degli oligoelementi nell’acqua dell’acquario, che può però essere facilmente contrastato attraverso regolari cambi parziali dell’acqua e, nel caso, con mirati dosaggi di questi elementi. In retrospettiva si può oggi affermare che l’invenzione dello schiumatoio ha reso possibili gli attuali successi dell’acquariologia marina.

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