I pesci vivono in stretta relazione con l’ambiente acquatico che li circonda, di conseguenza sono molto vulnerabili alle tossicità presenti in acqua, che rappresentano una delle principali cause di morte negli acquari. Un’improvvisa esposizione a parametri dell’acqua altamente tossici può portare a improvvise morie di numerosi esemplari, mentre una cronica esposizione a condizioni non ottimali dell’acqua può causare nel tempo una diminuita resistenza verso gli agenti patogeni.
E’ bene quindi conoscere quali sono le principali cause di tossicità nell’acqua in modo da poterle prevenire o affrontare se necessario.
Tossicità da pH.
Il pH misura la concentrazione di ioni idrogeno in acqua ed è misurato in scala logaritmica, che significa che una variazione di un’unità di pH rappresenta una differenza di ben dieci volte di tale concentrazione. Valori tra 1 e 7 sono considerati acidi, sopra 7 basici, mentre 7 è un pH neutrale. Ogni pesce ha valori ottimali di pH, generalmente attorno a 7 per pesci di acqua dolce e 8- 8,5 per pesci marini. Alcuni pesci tropicali, come i Discus, prediligono acque acide, mentre i Ciclidi africani acque più basiche.
Valori di pH non ottimali non hanno conseguenze immediate ma possono portare a stress e immunodepressione, predisponendo a malattie. Generalmente sono mal tollerate le rapide fluttuazioni, che possono verificarsi in acque a bassa alcalinità, cioè bassa capacità tamponante (basso KH). Un’eccessiva crescita di alghe o un alto numero di piante può portare ad aumenti di pH a causa dell’utilizzo intensivo di anidride carbonica, mentre un accumulo di sostanze organiche e detriti può far diminuire il pH.
Per normalizzare il pH si può ricorrere a cambi di acqua con valori correttivi (ad esempio l’acqua di osmosi è acida e abbassa il pH), mentre se serve aumentare l’alcalinità è possibile aggiungere sodio bicarbonato (3 mg/litro) per un effetto rapido o gusci di conchiglie per effetti a lungo termine.
Tossicità in acquario da ammoniaca
L’ammoniaca è prodotta naturalmente dalla decomposizione della materia organica e come rifiuto dei pesci. La tossicità da ammoniaca è uno dei principali problemi legati alla qualità dell’acqua e può causare mortalità acuta o stress cronici. Nell’acqua l’ammoniaca è presente in forma non ionizzata (NH3) e ionizzata (NH4+). Il rapporto tra le due forme dipende dal pH e dalla temperatura dell’acqua. Maggiore è il valore di questi parametri, più si accumula in acqua ammoniaca non ionizzata, che è la forma altamente tossica, perché in grado di entrare nelle cellule dei pesci. Il conseguente aumento di ammoniaca nel sangue e nei tessuti dei pesci porta a effetti particolarmente tossici per il cervello, causando comportamenti anomali, anoressia, problemi respiratori.
E’ bene che i livelli di ammoniaca siano attorno a 0 mg/litro per un acquario in salute. I primi segni di tossicità da ammoniaca sono apatia, aumentata respirazione e pesci che restano in prossimità della superficie dell’acqua. L’avvelenamento da ammoniaca porta a eccessiva produzione di muco e anche sanguinamento delle branchie. In un acquario ben avviato i batteri nitrificanti convertono l’ammoniaca in nitriti e successivamente in nitrati. Di conseguenza la tossicità da ammoniaca può manifestarsi a causa di una scarsa capacità di filtrazione e/o per eccessivo popolamento, cibo o detriti organici. E’ su tali cause che bisogna prontamente intervenire, provvedendo nell’immediato a sostanziali cambi di acqua e, eventualmente, all’abbassamento di pH e temperatura. Anche basse dosi di sale aumentano la forma ionizzata e diminuiscono la tossicità.
Tossicità da nitriti
In un acquario ben avviato l’ammoniaca è convertita da batteri come Nitrosomonas in nitriti, che sono poi prontamente convertiti in nitrati da batteri come Nitrobacter. Le cause di un elevato livello di nitriti (e i rimedi da adottare) sono quindi simili a quelle elencate per l’ammoniaca e si verificano in particolare in acquari avviati da poco con filtro non ancora maturo. I segni di tossicità da nitriti sono soprattutto respiratori. La tolleranza ai nitriti è molto bassa, i livelli ottimali in un acquario sono quindi di 0 mg/litro.
L’aggiunta di cloruro di sodio previene e può contrastare la tossicità da nitriti, poiché i nitriti sono trasportati attivamente all’interno del pesce dalle cellule del cloro nelle branchie e si crea in tal modo una competizione tra cloro e nitriti. Per tale motivo gli alti livelli di cloro in acqua marina rendono i pesci di acqua salata meno sensibili ai nitriti.
Tossicità in acquario domestico da nitrati
I nitrati sono meno tossici dell’ammoniaca e dei nitriti, anche se i giovani pesci sono maggiormente sensibili. Livelli sotto i 50 mg/litro sono da considerare sicuri. I nitrati rappresentano la tappa finale del ciclo dell’azoto che parte dall’ammoniaca e possono essere eliminati fondamentalmente solo con i cambi di acqua o tramite le piante, che li assorbono per la loro crescita.
Un accumulo eccessivo di nitrati può essere causato quindi da sovrappopolamento dell’acquario, elevati depositi organici, scarso numero di piante e non adeguati cambi di acqua. Alti livelli di nitrati possono inoltre favorire lo sviluppo di alghe, con conseguenti problemi secondari per la qualità dell’acqua.
Tossicità da cloro
Il cloro viene normalmente aggiunto all’acqua potabile come anti-microbico, generalmente entro 0,2 mg/litro. Per i pesci è molto tossico, soprattutto con l’aumentare della temperatura e bastano concentrazioni tra 0,04 e 0,2 mg/litro prolungate nel tempo per causare sintomi da avvelenamento, quali irrequietezza, problemi respiratori, tendenza a saltare fuori dall’acqua, fino ad arrivare alla morte. La causa principale di tossicità da cloro è l’aggiunta di acqua cui non è stato rimosso il cloro. Per farlo è sufficiente usare prodotti come i biocondizionatori, oppure direttamente sodio tiosolfato (che è spesso usato negli stessi biocondizionatori commerciali) in quantità di 3,5 mg/litro. In alternativa basta mantenere l’acqua di rubinetto in contenitori aperti per almeno ventiquattro ore, dato che il cloro è estremamente volatile.
Tossicità da acido solfidrico
L’acido solfidrico si forma dalla trasformazione del solfato in condizioni anaerobiche (assenza di ossigeno). E’ una condizione che può verificarsi nei fondi di acquari che hanno eccessivi detriti organici o nelle parti più profonde del fondo dove l’areazione è scarsa (per questo motivo non è consigliato avere fondi troppi alti). Il problema può presentarsi ancora più facilmente in acque salmastre e marine dove i solfati sono più abbondanti. In un acquario mal gestito, un vigoroso movimento del fondo per operazioni di pulizia può provocare il rilascio di acido solfidrico, visibile come una nuvola nera nei casi estremi e riconoscibile dal tipico odore di uova marce. Qualsiasi livello di acido solfidrico rilevato con i kit commerciali è da considerarsi tossico. Questa sostanza interferisce col sistema respiratorio e può portare alla morte del pesce.
In casi di emergenza l’unica soluzione sono massicci cambi di acqua e una forte areazione. Anche il permanganato di potassio (2 mg/litro) detossifica l’acido solfidrico ma non può essere utilizzato negli acquari marini. L’aumento di pH e l’abbassamento della temperatura sono altri metodi per contrastare la tossicità da acido solfidrico.
Tossicità in acquario da anidride carbonica
L’anidride carbonica (CO2) è dissolta in acqua nel suo stato molecolare gassoso e circa il 10% reagisce con l’acqua formando acido carbonico. La somma di queste due forme di CO2 costituisce la cosiddetta anidride carbonica libera. L’aumento di CO2 in acqua porta ad abbassamento di pH e aumentata capacità tamponante (KH) grazie agli ioni carbonato che si formano dall’acido carbonico. Com’è noto la CO2 è prodotta anche dalla respirazione dei pesci e delle piante (di notte), mentre viene utilizzata dalle piante per compiere la fotosintesi in presenza di luce. Il tutto porta a un equilibrio di anidride carbonica libera presente in acquario, che dipende dal pH, KH e dalla temperatura dell’acqua. Di conseguenza possiamo avere valori molto diversi di anidride carbonica libera, che tende a crescere col diminuire del pH e l’innalzamento del KH. Sono concetti da tenere ben presenti soprattutto dove si ricorre a sistemi di diffusione della CO2 in acquario. Valori entro i 20-25 mg/litro sono ben tollerati dai pesci.
L’azione tossica dell’anidride carbonica può essere sia indiretta (a causa del cambiamento di pH se eccessivo) sia diretta, poiché scarso ossigeno ed elevati livelli di CO2 (ad esempio quando molti pesci sono trasportati in poca acqua) portano a una ridotta diffusione della CO2 dai pesci all’acqua e un conseguente aumento nel sangue, che provoca acidosi. Se tale aumento è lento e graduale, i pesci riescono comunque ad adattarsi all’acidosi aumentando la concentrazione di bicarbonato nel sangue.
In acquari, specialmente piantumati e senza sistemi di diffusione di anidride carbonica, è molto più comune avere carenze di CO2 libera in acqua. Valori troppo bassi, sotto 1 mg/litro sono altrettanto dannosi per i pesci poiché compromettono la loro osmoregolazione e causano alcalosi.
Tossicità da carenza di ossigeno
L’ossigeno si diffonde dall’aria all’acqua specialmente dove la superficie è in movimento e anche dalla fotosintesi delle piante. L’ossigeno è consumato invece, oltre che da tutti gli organismi presenti in acquario (comprese le piante al buio), anche dalla degradazione aerobica operata dai batteri. Il corretto bilanciamento di questi fattori garantisce la giusta quantità di ossigeno disciolto nell’acqua. La richiesta di ossigeno di un pesce dipende dalla specie (si aggira attorno ai 6-10 mg/litro) ma anche dalla temperatura (cresce la richiesta all’aumentare della temperatura), dai livelli di CO2 in acqua, dal tasso metabolico del pesce.
Una forte carenza di ossigeno porta asfissia e morte del pesce, mentre bassi livelli di ossigeno portano i pesci a non mangiare, restare a pelo dell’acqua e una generale apatia e colore pallido.
Per evitare carenze di ossigeno occorre ridurre la quantità di rifiuti organici in acquario e areare l’acqua, per esempio con pompe ad aria.
Nel prossimo articolo parleremo delle tossicità in acquario dipendenti da trattamenti chimici
– I dati riportati nell’articolo provengono da pubblicazioni scientifiche pubblicate su riviste internazionali. Contattatemi se siete interessati alle fonti bibliografiche. –
Ivan Colaluca ha pubblicato un manuale per la preparazione e gestione di un acquario:
Canale YouTube di Ivan: Biologia in Acquario
