La chimica dell'azoto in acqua

 

L'azoto, in acquario, si trova sotto molte forme, alcune delle quali note mentre altre lo sono meno. Tutti noi, in genere, misuriamo i nitrati e i nitriti, due importanti pezzi del famoso ciclo dell'azoto e, fatto questo, ci riteniamo abbastanza soddisfatti quando ne rileviamo una presenza minima o, addirittura, assente. In realtà, però, le cose non sono né così facili né così belle come potrebbe sembrare a prima vista.

Innanzitutto, vediamo come si può presentare l'azoto in acquario.

 

Gli ioni più comuni

Gli ioni più noti sotto i quali si presenta questo importante elemento sono essenzialmente tre: l'ammonio, il nitrito e il nitrato. Questi ioni si trovano, nell'ordine in cui sono stati scritti, nel ciclo dell'azoto che si instaura in un acquario. Il primo, in particolare, è strettamente correlato al pH dell'acqua in quanto la sua forma è legata alla presenza o meno di un ambiente acido; sull'equilibrio tra ammonio e ammoniaca potete vedere su questo sito la pagina relativa con la tabella, sempre nella zona riservata alla chimica dell'acqua. Il secondo è abbastanza conosciuto per la sua estrema tossicità, legata alla capacità di legarsi all'emoglobina, inibendone la capacità di trasportare ossigeno (metemoglobinemia). La concentrazione di entrambi questi ioni deve essere la più bassa possibile o, meglio ancora, non dovrebbero essere neppure rilevabili dai normali kit per acquariofilia. Il terzo e ultimo ione, il nitrato, è la destinazione finale del ciclo ossidante dell'azoto e tende ad accumularsi in vasca; ecco perché è necessario effettuare i cambi d'acqua. Solo cambiando periodicamente l'acqua è possibile mantenere una concentrazione sufficientemente bassa di nitrati in vasca. C'è da tenere presente che, anche se si dice da più parti che i nitrati non sono tossici, la tolleranza verso questi ioni da parte dei pesci varia da specie a specie e valori sopra i 50-100 mg/L diventano tossici per molti pesci. In vasche molto ricche di piante, e con una dotazione di pesci abbastanza limitata, è molto frequente assistere al problema opposto, di ritrovarsi, cioè, con nitrati a zero. Questo punto lo tratterò più avanti.

 

Altre forme "nascoste" dell'azoto

Questo è, forse, il problema più grosso che attanaglia le nostre vasche. Non è infrequente, infatti, sentir chiedere come mai siano comparse le alghe pur avendo i nitrati a zero, come se essi fossero la sola causa possibile di insorgenza di alghe. Così non è, purtroppo, per alcuni motivi. Innanzitutto, le alghe non compaiono MAI per una sola causa (sopratutto se questa è dovuta a un alto valore di nitrati); inoltre, avere i nitrati a zero non vuol dire per nulla che l'azoto necessario alle alghe non sia comunque presente. Infatti, molto spesso, nelle nostre vasche sono presenti dei derivati organici piuttosto complessi che provengono dalla decomposizione di legni, animali morti, sopratutto invertebrati (chiocciole), foglie e fusti di piante, detriti caduti sul fondo, batteri morti accumulatisi sul fondo del filtro e altro. Questi composti organici contengono, in genere, azoto sotto una forma che nessun kit per acquariofilia sarà mai in grado di misurare. Solo kit professionali per la determinazione dell'azoto totale potranno darci un'idea di quanto azoto "nascosto" possiamo avere in vasca; purtroppo, questo tipo di molecole non può essere sfruttato dalle piante, ma può essere usato dalle alghe, che sono abilissime a romperne i legami e a recuperare l'azoto per il proprio fabbisogno fisiologico. Ecco, quindi, che questo può spiegare le "misteriose" comparse di alghe in vasche apparentemente prive di nitrati.

 

E' un bene non avere nitrati?

La risposta a questa domanda è sicuramente negativa, anche se qualcuno si può scandalizzare. Ma vediamo di spiegare il punto di vista di un appassionato coltivatore di piante.

Per poter svolgere al meglio i propri processi vitali, le piante richiedono grosse quantità di azoto, un elemento fondamentale per la crescita vegetativa e la sintesi di amminoacidi, proteine, acidi nucleici, clorofilla e altro. Questo elemento, forse non tutto lo sanno, viene usato dalle piante sotto forma di ione ammonio; per cui, se le piante recuperano del nitrato dall'acqua, dovranno necessariamente ridurselo ad ammonio con un notevole consumo di energia (è stato provato che somministrando ammonio invece che nitrato si ottiene una produzione di ossigeno da fotosintesi del 30% superiore). Quindi, è indispensabile che le piante acquatiche, sopratutto se abbondantemente illuminate, trovino questo elemento in acqua. Una carenza d'azoto è molto pericolosa perché manda le piante in una situazione di stallo dalla quale si riprenderanno solo a fatica.

Una concentrazione utile di nitrato in acqua dovrebbe aggirarsi tra le 2 e le 5 ppm; in questo modo avremo la sicurezza che alle piante non manchi nutrimento e che le alghe non possano svilupparsi (fino a quando le piante saranno in salute e lavoreranno a pieno ritmo, ostacoleranno la formazione delle alghe). Se la vasca è ricca di piante e povera di pesci, è molto facile che si finisca per avere una carenza di azoto; in questo caso sarà necessario somministralo in maniera controllata, ad esempio usando prodotti industriali opportuni o aggiungendo del nitrato di potassio (un comune sale usato per la conservazione dei cibi, sopratutto insaccati).

Ad esempio, sciogliendo 25 grammi di nitrato di potassio in mezzo litro di acqua si può ottenere una soluzione adatta allo scopo; un millilitro di questa soluzione ogni 20 litri di acqua dell'acquario produrrà 1.6 mg/L di nitrato, un valore più che buono per tutte le piante.

 

Dove troviamo l'azoto?

Al contrario di quanto avviene normalmente per il fosforo, l'azoto, come nitrato, nitrito o ammonio, forma sali solubili che si sciolgo molto bene in acqua; per questo motivo è difficile rilevare azoto nei sedimenti del fondo del nostro acquario.

Inoltre, la sua forma chimica è molto legata al potenziale redox dell'acqua; in presenza di acque ben ossigenate, la sua forma prevalente sarà quella di ione nitrato, mentre in acque povere di ossigeno, prevarrà lo ione ammonio e sarà solo il metabolismo del nostro filtro, o l'abbondanza di piante, a metterci al riparo da grossi problemi.

 

E' giusto misurare solo nitrati e nitriti?

Come detto più sopra, in genere in acquario si misurano solo questi due tipi di ioni, tra i composti azotati. Purtroppo, spesso ci si dimentica del terzo incomodo, l'ammonio, molto più pericoloso e subdolo di questi due. Infatti, la tossicità dello ione ammonio, come detto, dipende dal pH; questo significa che se il nostro filtro non è abbastanza efficiente, o ci muore un pesce di cui non ci accorgiamo, è possibile che si abbia in vasca un accumulo di ammonio che, in presenza di sbalzi di pH verso valori alcalini, può causare una strage tra i pesci presenti senza nessuna apparente spiegazione. Quindi, per essere tranquilli, teniamo sempre a portata di mano i kit che ci permettano di tenere sotto controllo questi tre valori, molto legati alla vita dei nostri pesci.

 

In conclusione, sottolineo che avere i nitrati a zero non è mai una buona cosa per due motivi; innanzitutto, un basso valore di nitrati ostacola la crescita delle piante e in secondo luogo non è detto che la sua concentrazione sia sempre effettivamente nulla.

Come nota finale, e ciliegina sulla torta, ricordo che alcuni tipi di alghe (nella fattispecie i cianobatteri) possono recuperare l'azoto che serve loro usando l'azoto atmosferico.

 

Milano, 24 Settembre 2001

 

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