El sustrato, un gran desconocido.

     De entre las muchas cosas que tenemos que decidir a la hora de montar un acuario, está el sustrato. Primero diremos que el sustrato es el elemento del acuario que cubre el fondo/suelo del mismo y que puede ser de multitud de materiales, formas y colores.

     Es evidente que a la hora de plantearnos el montaje de un acuario, podemos plantearnos el uso, o no de sustrato en el mismo. El sustrato tiene un efecto cosmético importante, además es fundamental para poder plantar la gran mayoría de plantas de acuario y realiza una serie de funciones importantes en el intercambio de elementos con la columna de agua. Pero esto, que en principio puede hacernos pensar en que su uso es necesario, tiene casos en los que puede ser contraproducente, por ejemplo en acuarios de cría o en las baterías de las tiendas especializadas. En estos acuarios es necesaria una limpieza máxima, pues la acumulación de materia orgánica en el fondo puede llevar a la acumulación de NO3 y de otros compuestos más peligrosos como el NH3 y los NO2 en caso de “Problemas” con el filtro. Generalmente en estos acuarios se opta por retirar el sustrato del fondo dejando a la vista el cristal inferior, de esta forma es mucho más fácil retirar los restos de comida y los excrementos acumulados acumulados a diario. Hemos de pensar que en este tipo de acuarios se alimenta normalmente en exceso, a fin de que la comida se reparta de manera equitativa y llegue a todos los peces, por tanto, tanto los desechos producidos por ellos, como los restos de la comida no ingerida suelen ser abundantes. El tener sustrato obligaría a limpiar mediante sifonado el fondo cada poco tiempo, siendo esta una operación más lenta, invasiva, molesta para los peces y menos efectiva que recoger lo depositado en el fondo aspirando con una pequeña manguera. En el resto de los casos lo habitual es que el acuario si lleve sustrato.

     Como ya hemos comentado en el anterior párrafo, además del efecto cosmético, es sustrato realiza una serie de funciones básicas para la vida del acuario. Hasta hace no demasiados años, el sustrato se utilizaba como filtro para el propio acuario, mediante el uso de filtros de placa, los filtros exteriores como los conocemos ahora no existían y los primeros que aparecieron eran poco fiables. Estos filtros, no son más que una serie de placas o rejillas que se colocaban encima del cristal inferior del acuario, que permitían la circulación de agua por debajo de ellos y que se conectaban mediante una o varias “chimeneas” laterales a bombas de aire. Cuando más adelante aparecieron las bombas de agua (llamadas entonces "cabezas de poder"), fueron estas las que se colocaron al final de los tubos de aspiración, mejorando el flujo y capacidad de dichos filtros.

     Como se ve en la imagen, las burbujas de aire arrastraban el agua hacia arriba generando una corriente que atravesaba el sustrato y salía de nuevo a la parte de arriba de la columna de agua. En caso de una Bomba de agua, la propia aspiración de la bomba era la que producía la corriente. En estos casos, el sustrato actúa como filtro físico y biológico, siendo en él donde se asientan en su mayoría las bacterias del ciclo del nitrógeno, entre otras. En la actualidad este filtro está casi en desuso y particularmente solo conozco de su utilización en contadas ocasiones como pueden ser los acuarios para invertebrados (gambas), donde junto a los filtros de esponja accionados por aire se evita la aspiración de las zoeas.

     Si quitamos estos casos aislados y la función estética que desempeña, en la actualidad las funciones básicas de un sustrato dentro del acuario son proporcionar anclaje a las plantas, y suministrarles los nutrientes que requieran.

     Los sustratos, de manera general se clasifican siguiendo dos criterios, orgánicos/ inorgánicos o bien Naturales/ artificiales, y nosotros nos guiaremos por este último. Denominamos sustratos naturales a Gravas, arenas, tierra volcánica...etc., y sustratos artificiales a la lana de roca, vermiculita, sepiolita, sustratos coloreados y los comerciales para plantas.

     A partir de aquí, todo sustrato debe de cumplir una serie de requisitos mínimos para asegurar su idoneidad y buen funcionamiento.

     La primera norma que debe de cumplir todo sustrato es la de no modificar el Ph del acuario, es decir, no debe de contener elementos alcalinos como piedra caliza, mares o toba. Evidentemente, esto tiene una excepción, y son aquellos acuarios destinados, por ejemplo a imitar los biotopos de la falla del Rift Valley (lagos Tanganica, Malawi y Victoria) donde un sustrato alcalino ayudara a mantener tamponado el Ph en los valores óptimos. Por otro lado el sustrato tampoco debería contener elementos acidificantes, como las turbas, si bien también tiene excepciones en la cría de killis, y ciertos animales habitantes de turberas.

     El sustrato no debe contener elementos“cortantes” que puedan dañar a los habitantes del tanque. Hemos de recordar que muchos de nuestros peces e invertebrados pasan gran parte de su tiempo viviendo sobre el suelo, moviendo la capa superior del sustrato en busca de alimento (Siluros, Coridoras, caridinas, melanoides…) o directamente “masticándolo” (Geophagus y afines) para evitar heridas y cortes que puedan desencadenar infecciones posteriores.

     La granulometría (tamaño medio de los granos que componen el sustrato) no debe ser menor de 1 mm ni debería superar los 6-8 mm.

• En el primero de los casos, la tierra con tamaño medio inferior al mm tiende a apelmazarse, es decir, se compacta no permitiendo la correcta circulación de agua y nutrientes a través de ella, provocando zonas anóxicas (sin oxigeno), muy peligrosas en el acuario con el paso del tiempo. Esta anóxia se produce debido a que la velocidad de oxidación de la materia orgánica por parte de las bacterias es mayor que la aportación de O2 en el medio. El riesgo fundamental de estas zonas es la actividad de bacterias anaeróbicas que inician con rapidez el proceso de desnitrificación (autótrofa en mayor medida). Se trata de un proceso de Reducción de NO3 hasta Nitrógeno gas apareciendo productos intermedios como el óxido nítrico (NO), nitroso (N2O), los ya conocidos nitritos (NO2) y las emanaciones de sulfhídrico por la reducción de azufre para ser utilizado como fuente de energía por las bacterias. No obstante, en caso de usar este tipo de sustrato-arena con una granulometría inferior al mm, se debe de tener en cuenta que el espesor de la misma no debe de superar los 1-2cm para evitar así la aparición de estas zonas. Estos sustratos se usan en acuarios con terrifagos (masticadores de fondo), rayas de agua dulce, siluros que se entierran en el fondo como los Bunocephalus, o a modo de decoración en acuarios de cíclicos y zonas sin plantación en paisajismo acuático.
• En el caso de gravas demasiado gruesas, el problema de circulación no existe, pero si se produce un problema de enraizamiento, dado que el grueso tamaño del sustrato hace que estas raíces no tengan fuerza suficiente, anclando la planta de manera débil hasta que su sistema radicular crece lo suficiente, algo que en muchos casos no llega a producirse, haciendo casi imposible el plantado de pequeñas especies como Glossostigma sp., Hemianthus sp. o Eleocharis sp. Por otro lado, el espacio tan grande que deja este tipo de grava hace que la suciedad producida por peces y restos de comida penetre mucho en el, dando problemas a la hora de limpiarlo. El tamaño de la grava afecta directamente a todos los habitantes que merodean, escarban, mastican o simplemente descansan sobre ella, dificultando estas tareas, obligándoles a gastar más energía para mover el sustrato y a buscar a mayor profundidad los restos de comida depositados.

     Otro factor a tener en cuenta es el espesor del sustrato. Hasta hace no demasiados años, una década o poco más, el tener un sustrato de más de 10cm de profundidad era sinónimo de problemas, primero porque los filtros de placa tenían muchísimos problema para mover el agua a través de tanto sustrato y segundo por la aparición de zonas anóxicas. En la actualidad y con la aparición del paisajismo acuático, vemos cantidad de diseños donde la profundidad del sustrato supera los 30 cm. Para evitar los problemas en este tipo de suelos, lo primero que se hace es usar una granulometría adecuada, aumentando el tamaño de la misma conforme vamos aumentando de profundidad. Además el espesor de estas capas puede ser mayor conforme aumentamos el tamaño del grano, es decir, sustrato con un grano de entre 1 y 3mm puede llegar a espesores de 4-5cm sin dar problema alguno, mientras que un sustrato con un grano de entre 10-15mm podríamos superar los 15cm sin demasiada complicación. Por este motivo, las marcas punteras en la elaboración de estos sustratos ofrecen diferentes granulometrías, como pueden ser Tropica con sus aquarium soil y aquarium soil powder, ADA con su Amazonia en talla normal o powder o Aquatic Nature con su gama Ferti-soil donde ademas de diferentes granulometrías ofrece una gran variedad cromática.

(Imagen sacada de www.aquatic-nature.be)

     En el sustrato, al igual que en el filtro existe una colonia bacteriana amplia, aunque se diferencia de esta, entre otras cosas, en que la cantidad de bacterias nitrificantes que encontramos es infinitamente menor. En lo que a nosotros se refiere, la parte importante es la presencia de bacterias heterótrofas, capaces de “comer” materia orgánica (MO), es decir, excrementos, restos de comida y de plantas, esqueletos de invertebrados y caracoles muertos, etc, . Estas bacterias, que son las que nos  venden en su mayor parte en los preparados comerciales y que actúan como activadores, no como nitrificantes, son las que nos ayudarán a mantener un acuario sano una vez se desarrollen en el sustrato, evitando la formación de lodos y su consiguiente riesgo para el medio. A día de hoy existen numerosos sustratos especialmente diseñados para, entre otras cosas, servir de “casa” a la mayor cantidad posible de bacterias, igual que en el material filtrante. Esto es así por que existe una relación directa entre el sustrato y la biomasa bacteriana que influye en el rendimiento de dichas bacterias heterótrofas a la hora de procesar MO. Cuando la relación sustrato/biomasa es baja, es decir, hay mucha biomasa para la cantidad de sustrato disponible, las bacterias utilizan una gran parte de la MO para el mantenimiento celular y la obtención de energía, produciéndose un estancamiento en el crecimiento de la colonia. En cambio, cuando esa relación es alta, emplean una gran parte de esa MO para el crecimiento, de ahí que, los buenos sustratos, tengan formas porosas que además del arraigo radicular fomentan el asentamiento bacteriano aumentando la superficie de contacto con el agua, sobre todo en las primeras capas. Es más, determinadas marcas comerciales, distribuyen este tipo bacterias en forma liofilizada para su uso a la hora de la instalación del sustrato. A día de hoy los más conocidos son los de las marcas ADA y Elos, si bien personalmente nunca he llegado a entender muy bien su necesidad, dado que los acuarios para los que suelen utilizarse, suelen tener un ciclo de vida muy corto, un año o a lo sumo dos, y en este periodo de tiempo es muy raro encontrarse con casos de saturación por materia orgánica o la aparición de zonas anóxicas. Estos acuarios suelen tener una cantidad de habitantes muy reducida, y suelen contar con una masa vegetal muy grande que hace que los procesos del suelo sean fluidos y los sistemas radiculares de las plantas evitan que el sustrato “se ahogue” por lo que no los encuentro del todo necesarios. No obstante su uso no tiene nada de malo, ya que nos dota desde el inicio de una colonia estable que se alimentará desde el primer día.

    Por último solo nos queda saber cuando dura un sustrato, cuanto lo podemos estirar en el tiempo, y esa es la pregunta del millón. En materiales naturales no porosos, o muy poco porosos como la arena de sílice o el cuarzo siempre que lavemos el sustrato y mientras mantengamos la tasa de MO controlada, el sustrato es, exagerando un poco, eterno. Desmontamos, lavamos bien, aclaramos y útil de nuevo. Los sustratos para plantas, los compuestos por lava volcánica, arcillas, lateritas etc. tienen mas complicación. Estos sustratos son ricos en Hierro, aluminio y manganeso, especialmente los que contienen determinadas arcillas y lateritas en su composición. El problema con estos suelos es su capacidad de intercambio. Pueden captar determinados elementos de la columna de agua y soltar determinados compuestos posteriormente para equilibrar la relación agua-suelo. Así por ejemplo un pico alto de PO4 nos haría precipitar Fe que sería acumulado en el sustrato y liberado después cuando los PO4 vuelvan a valores normales. Esto que en principio puede parecer normal puede causar graves problemas en el equilibrio N, P, K y las tasas de Fe y Trazas hasta hacer inviable el medio. Para “lavar” este tipo de sustrato, lo que se debe de hacer es múltiples cambios de agua que liberen las sustancias retenidas hasta el punto de equilibrio del sustrato. Hacer esto con el acuario en funcionamiento es lento y arriesgado, pues durante ese tiempo el equilibrio N, P, K será imposible de mantener al haber entradas y salidas de elementos antagónicos como pueden ser PO4 y Fe. Si lo hacemos en un cubo, tras desmontar un acuario, nos llevará unos días, pero volveremos a tener un sustrato activo, su único inconveniente reside en que al estar elaborados con materiales blandos, mucho de este material se convertirá en polvo y por tanto perderemos una parte.