Prova reattore New Planctodose

Prova reattore New Planctodose

Qualche giorno dopo la pubblicazione su Acquaportal dell’articolo “Il cibo del reef” siamo venuti a conoscenza del nuovo prodotto che Planctontech stava per lanciare sul mercato e ne siamo rimasti subito colpiti.
Come accennato nell’articolo sopracitato, riteniamo che le maggiori innovazioni per l’acquariofilia marina di barriera arriveranno dal miglioramento dei sistemi di fornitura continua di cibo vivo all’acquario, piuttosto che dallo sviluppo di nuove tecnologie per la rimozione dei nutrienti.
Il reattore di zooplancton NEW PLANCTODOSE si propone esattamente questo, ovvero di sviluppare e sostenere una coltura di zooplancton alimentata dall’acquario cui il reattore è connesso, erogandone piccole quantità ad intervalli di tempo regolari.
Abbiamo avanzato al titolare dell’azienda, il signor Roberto Ferri, la richiesta di poter testare il suo nuovo reattore per verificarne il funzionamento e l’effettivo beneficio apportato al sistema-acquario.
Lo scopo della presente prova, della durata di 12 settimane, è di verificare il buon funzionamento del reattore, la sostenibilità della coltura nel tempo e gli eventuali benefici apportati agli invertebrati sessili ed agli organismi filtratori presenti in acquario.

Descrizione del prodotto

Il reattore NEW PLANCTODOSE è in sostanza un cilindro di plexiglass trasparente con un sistema di ancoraggio a bordo vasca, un coperchio, due connettori con rubinetti dotati di regolazione fine e una valvola di scarico ad apertura automatica controllata.
Il corpo del reattore ha un diametro di 80 mm e un’altezza complessiva di 350 mm, con una capacità interna utile di circa 1200 ml.
Le connessioni per l’alimentazione di aria e acqua sono dei tubicini in plastica da 6,35 mm (i tubicini dei normali impianti ad osmosi inversa, per capirci) e internamente al reattore sono montate valvole di non ritorno che consentono di staccare entrambi i condotti di alimentazione in qualsiasi momento durante il funzionamento senza versare una goccia.
La valvola di scarico è un “oggetto misterioso”, in quanto non necessita di alimentazione elettrica e si apre autonomamente quando all’interno del reattore il livello si alza di circa 15 mm (ovvero scarica automaticamente in vasca dosi di 20 ml per volta).
Accuratamente rifinito, di rapida ed intuitiva installazione, il reattore viene fornito corredato di un manuale di istruzioni che fornisce notizie interessanti sul funzionamento e sulla filosofia che sta dietro al progetto, ma non fornisce dati numerici utili alla messa in funzione e alla taratura; fortunatamente Roberto (persona cordialissima animata da una grandissima passione) ci fornisce tutte le informazioni a riguardo e ci assiste personalmente durante le fasi di messa in funzione.
Roberto ci ha inoltre assicurato che sta lavorando alla modifica delle istruzioni per inserire i dettagli pratici utili alla messa in funzione.

La confezione del reattore, delle dimensione di una scatola per camicie

Il reattore agganciato a bordo vasca e riempito con lo starter della coltura

Il nostro esperto mentre verifica il corretto riempimento del cilindro.	Particolare dei rubinetti di alimentazione aria-acqua.

Una delle due valvole di non ritorno montate sui condotti di alimentazione aria e acqua.Il colore in fotografia è ottenuto versando 100 ml di fitoplancton in un litro d’acqua, ed è la sfumatura che indica la concentrazione delle sostanze per l’avvio della coltura.

La valvola di scarico in vasca; la linea tratteggiata indica il livello che innesca lo scarico.

Installazione ed avvio

Il reattore va lavato, sgocciolato e posizionato a bordo vasca incastrando il vetro nell’apposito supporto e regolando le viti in modo da bloccarlo (il supporto ha una luce di 22 mm e ne esiste una versione anche per vasche in acrilico).
La valvola di scarico di preferenza va posizionata vicina alla mandata della risalita, in modo da disperdere lo zooplancton in vasca.
Il tubo di alimentazione aria va collegato ad un aeratore e regolato in modo da erogare circa 150 – 200 bolle/minuto, il tubo acqua viene collegato alla pompa di risalita con una derivazione a T fornita insieme al reattore, il flusso iniziale scelto in accordo con Roberto Ferri è di 30 gocce/minuto.
Per il primo avvio abbiamo inserito nel reattore 500 ml di acqua dalla vasca, 100 ml di fitoplancton (Nannochloropsis con densità 250.000 u/ml) e 100 ml di zooplancton (rotiferi e naupli d’artemia salina filtrati).
Con la velocità di gocciolamento scelta il reattore si riempie in circa 7 ore e nelle 24 ore ha un ricircolo pari a circa 1500 ml (circa il 125% del volume utile).

Protocollo di prova

La prova si svolge in modo molto semplice e lineare, intendiamo in buona sostanza verificare se la coltura di zooplanton si auto-sostenti nel lungo periodo e possa costituire una costante fonte di cibo vivo per l’acquario, come potrebbe esserlo un refugium ma con un ingombro decisamente inferiore.
Con il reattore portato “al massimo regime” vengono effettuati campionamenti ad intervalli di una settimana con conta al microscopio (vedere protocollo di campionamento).
Nelle prime 8 settimane vengono aggiunte quotidianamente quantità crescenti di fitoplancton per stimolare la riproduzione dei rotiferi e spingerla alla massima densità; nelle ultime settimane della prova interromperemo la somministrazione di fitoplancton per capire se il reattore può funzionare autonomamente senza interventi dall’esterno, per quanto tempo e con quale densità.
Valuteremo poi in base ai risultati numerici l’opportunità di farlo funzionare nell’uno o nell’altro modo.

Protocollo di campionamento e conta rotiferi

Il protocollo di campionamento è stato rigoroso ed ha comportato diverse ore al microscopio; ci ha però permesso di supportare con dati certi e verificabili la nostra prova.

Dopo aver agitato bene la coltura presente nel reattore incrementando l’afflusso di aria, si procede al prelievo di 12ml del contenuto (1% del volume). Nella figura a sinistra è visibile la provetta con il campione

Con una micropipetta vengono prelevate dal campione 10 gocce (da 100 ul) per un totale di 1ml.
Le gocce sono poste su una piastra di Petri con griglia per conte.

La conta e la verifica della vitalità dei rotiferi sono effettuate su microscopio con ingrandimento 4X:

Ad un ingrandimento 10-40X viene effettuata la verifica della presenza di ciliati.

Dopo la conta, mediante l’utilizzo di formalina tamponata al 10%, i rotiferi vengono soppressi per procedere alla conta delle femmine e del numero di uova presenti.

Le operazioni descritte sono state ripetute per 10 volte ad ogni campionatura.

Al termine i dati vengono registrati facendo la media aritmetica delle dieci conte, annotando la deviazione standard, e calcolando la percentuale di femmine e uova.

Cronologia della prova

Il diario della prova riporta fedelmente quanto avvenuto giorno per giorno, anche gli inconvenienti di start-up e i crolli della coltura dovuti a malfunzionamenti e operazioni maldestre da parte nostra.
Quantità di fitoplancton somministrate, frequenza di gocciolamento e starter iniziali di zooplancton sono state concordate con il produttore.

30.12.2011: avvio reattore con 100 ml di fitoplancton e 100 ml di rotiferi+artemia filtrati, gocciolamento impostato a 30 gocce/minuto.

06.01.2012: il reattore è completamente privo di vita, contiene solo acqua; il malfunzionamento di un rubinetto ha azzerato la coltura.

10.01.2012: riavviamo il reattore con 100 ml di fitoplancton e 100 ml di rotiferi – gocciolamento impostato a 30 gocce7minuto.

11.01.2012: aggiunti 10 ml di fitoplancton – colore stabile e rotiferi presenti
12.02.2012: aggiunti 15 ml di fitoplancton – colore stabile e rotiferi presenti
13.01.2012: aggiunti 15 ml di fitoplancton – colore stabile e rotiferi presenti

16.01.2012: Nuovo problema con un rubinetto, che viene sostituito.
Il reattore deve essere riavviato.

17.01.2012: Riavvio con 250 ml di rotiferi e 100 ml di fitoplancton.
Effettuata verifica densità iniziale per monitorare la coltura: densità iniziale 12u/ml
Gocciolamento impostato a 25 gocce/minuto circa (1200 ml/giorno)

18-22.01.2012: aggiunta quantità crescente di fitoplancton, da 20 ml a 40 ml ogni giorno – densità rotiferi costante ad un controllo visivo.

22.01.2012: Effettuato secondo campionamento della densità: 10 u/ml

22-25.01.2012: aumento dell’aggiunta di fitoplancton fino a 50 ml giornalieri – densità rotiferi in aumento

26-29.01.2012: aumento delle aggiunte di fitoplancton da 50 a 100 ml – densità rotiferi in ulteriore aumento.

29.01.2012: campionata densità rotiferi: 50 u/ml – crediamo di essere arrivati al massimo sostenibile.

02.02.2012: le pareti del reattore sono coperte da una patina verde/marrone, decido di sciacquarlo spostandone il contenuto in una brocca sterile; le aggiunte di fitoplancton sono stabili a 100 ml/giorno.

03.02.2012: ad un esame visivo la densità dei rotiferi è calata notevolmente, la pulizia del reattore li ha decimati.

04-06.02.2012: continuo a somministrare fitoplancton, la densità dei rotiferi aumenta.

06.02.2012: campionamento e misura densità: siamo a 19 u/ml, ovvero con il lavaggio abbiamo perso oltre il 60% della coltura!

07-12.02.2012: aggiunti 100 ml di fitoplancton

12.02.2012: densità campionata, siamo risaliti a 45 u/ml

12-17.02.2012: continuo a somministrare 100 ml di fitoplancton al giorno, la densità si sta stabilizzando

17.02.2012: densità misurata: 49 u/ml – siamo di nuovo a regime massimo

17-25.02.2012: continuo con 100 ml di fitoplancton, densità costante – le pareti del bicchiere sono ora molto sporche di una patina verde.

28.02.2012: la densità è calata notevolmente a causa dello spesso film batterico sulle pareti, procedo al lavaggio.
Il reattore viene riattivato con aggiunta di fitoplancton ed effluente chiuso in modo da ripopolare fino alla densità “a regime”.

29.02.2012: aggiunto fitoplancton ad effluente chiuso; visivamente si nota un aumento di densità dei rotiferi.

01.03.2012: campionamento di verifica, la densità riscontrata è di 10 u/ml
Sospendiamo la somministrazione di fitoplancton per verificare se la coltura riesce a sostentarsi e, eventualmente, a che densità.

03.03.2012: primo campionamento intermedio per verificare la curva di crescita, la densità riscontrata è di 23 u/ml

06.03.2012: secondo campionamento intermedio per verificare la curva di crescita, la densità riscontrata è di 43 u/ml

10.03.2012: campionamento finale, la densità riscontrata è di 10 u/ml
Ne concludiamo che la coltura non si sostenta senza fitoplancton ad una densità “utile”.

NOTA BENE:

I dosaggi di fitoplancton sono molto elevati, in quanto abbiamo cercato di spingere il reattore alla massima capacità.

PLANCTONTECH ritiene che il reattore debba essere utilizzato fra il 50% ed il 70% della capacità-limite da noi raggiunta, sia per ottenere un funzionamento ottimale che per non sovraccaricare la vasca “tipo” di circa 500 litri indicata nel libretto di istruzioni.

La densità media consigliata è di circa 25 rotiferi per ml, ovvero la metà di quella massima da noi ottenuta.

Il dosaggio di fitoplancton non deve superare i 250 ml nell’arco della settimana; si consiglia di somministrare dosi giornaliere.

Pulizia del reattore

Anche se esula dalla prova in senso stretto, vogliamo descrivere la metodologia di pulizia e di ripartenza del reattore.
Dopo circa quattro settimane di impiego intensivo, il reattore si sporca in questo modo:

I batteri e i ciliati presenti concorrono per il cibo con i rotiferi, probabilmente interferiscono con la riproduzione e la densità crolla.
Se non si interviene con una pulizia si perde l’intera colonia.

Secondo le istruzioni della Planctontech abbiamo svuotato il reattore conservando il contenuto in una brocca PULITA, sciacquato il bicchiere con acqua ben calda e usato un pennello con manico lungo e setole morbide per rimuovere tutta la patina batterica, che viene eliminata con estrema facilità in pochi secondi.

Un bel risciacquo con acqua tiepida e il reattore è pronto per essere rimontato:

A questo punto si collegano i rubinetti lasciando aperta l’aria come al solito ma chiudendo l’acqua in modo da dare il tempo alla colonia di ripristinare la densità a regime.
Si riversa il contenuto del reattore e si aggiunge fitoplancton.

Dopo 48 ore i rotiferi sono tornati sufficientemente numerosi e si può ripristinare il normale gocciolamento.

Risultati quantitativi della prova

Abbiamo dimostrato che aggiungendo 100 ml di fitoplancton ogni giorno riusciamo a mantenere una popolazione stabile di rotiferi con una densità di circa 50 u/ml, ovvero una colonia di circa 60.000 unità, con un ritmo di gocciolamento impostato a circa 1200 ml/giorno.
In pratica nelle 24 ore viene riversato in vasca l’intero volume utile del reattore in 60 dosi da 20 ml ciascuna; dai dati raccolti desumiamo che ogni 20 minuti vengono immessi in acquario circa 1000 rotiferi vivi.
Riteniamo che questa sia la densità limite sostenibile, ma non consigliamo di mantenerla perché la coltura diventa instabile.
Abbiamo riscontrato che ogni 4 settimane circa la coltura crolla a causa della patina batterica che si forma nel reattore, tanto che è necessario svuotare il reattore del contenuto, lavarlo e riattivarlo (come spiegato poco sopra).
Abbiamo infine compreso che il reattore necessita di regolari aggiunte di fitoplancton per potersi auto-sostentare e fornire apporto nutritivo stabile alla vasca.
In assenza di tali aggiunte la colonia crolla nel giro di pochi giorni.
Infine, abbiamo verificato che il costo di gestione del reattore è minimo, infatti l’unico accessorio richiesto è un aeratore; il modello da noi usato è uno Schego da 3W regolato al minimo.

Risultati qualitativi della prova

La vasca su cui abbiamo installato il reattore NEW PLANCTODOSE ha un litraggio molto superiore a quello consigliato dal produttore, sono infatti 1500 litri netti contro i 300 litri consigliati.
Il produttore suggerisce, per vasche di queste dimensioni, l’installazione di più unità di NEW PLANCTODOSE, ognuna caricata con un tipo differente di zooplancton (rotiferi, naupli di artemia, etc.) per fornire maggiore biodiversità e alimentare in modo mirato le diverse tipologie di animali ospitati.
Il riscontro visivo sugli invertebrati sessili è inavvertibile, non ci sbilanciamo quindi riportando “colori più brillanti e maggiore estensione dei polipi” oppure “LPS più gonfi”, poiché non possiamo attribuire verosimilmente queste osservazioni, che pure abbiamo fatto, all’installazione del reattore.
La cosa che invece si nota osservando ogni giorno l’acquario è che i pesci planctivori (in vasca sono presenti 15 Pseudanthias squamipinnis di piccola taglia) hanno modificato il loro comportamento in modo inaspettato; mentre in precedenza il loro livello di nuoto era basso e ogni esemplare pareva nuotare per fatti suoi, ora i pesci formano un branco per la maggior parte del tempo e stazionano quasi sempre a centro vasca nella parte alta, proprio come li si può osservare in natura.
Di tanto in tanto gli esemplari estendono le mandibole per inghiottire un invisibile boccone, probabilmente un rotifero.
Ho collegato questo comportamento alla presenza di microrganismi vivi e, osservando meglio i pesci, ho notato come avvertano e gradiscano le somministrazioni di rotiferi, posizionandosi dove possono catturarne il più possibile.
Se sarà possibile, ci piacerebbe nel prossimo futuro sperimentarne il funzionamento e valutarne gli effetti inserendo altri tipi di zooplancton.

Conclusioni

Il reattore NEW PLANCTODOSE, se correttamente installato e gestito secondo il protocollo esposto e concordato con il produttore, funziona egregiamente e garantisce un apporto continuo di cibo vivo di ottima qualità all’acquario.
Il suo mantenimento è pressoché a costo zero e offre molteplici possibilità, sia per la vasca di barriera, sia per (ad esempio) nutrire in modo continuo larve di Ocellaris riprodotte in una vaschetta casalinga.
Le istruzioni di impiego invece sono molto scarne; andrebbero maggiormente curate per fornire i dettagli operativi necessari all’avvio ed al mantenimento, in special modo le specifiche riguardanti la frequenza di gocciolamento e la pulizia.
Senza queste istruzioni preziose e una manutenzione regolare, il crollo della coltura è inevitabile e il reattore perde di utilità, trasformandosi in un semplice dispenser.