Principios sobre filtracion II: Las bacterias en el ciclo del nitrogeno.

      En el anterior artículo, principios sobre la filtración, tratamos de explicar por que el ciclo del nitrógeno es sin lugar a dudas uno de los pilares fundamentales sobre los que descansa la acuariofilia. Dentro de este proceso, la parte fundamental encargada de realizarlo son las bacterias nitrificantes y es en ellas donde vamos a detenernos. 

     A lo largo del tiempo, incluidos nuestros días, el establecimiento del ciclo del nitrógeno en acuarios nuevos, o cuando este queda “roto”por cualquier motivo, se ha convertido en un tema muy controvertido, lleno de medias verdades y alguna que otra mentira debido a intereses comerciales  y a la mala información que llega al acuariofilo de base desde todas direcciones.

     En el ciclo del nitrógeno de agua dulce intervienen dos tipos de bacterias que casi todo el mundo conoce y que son las Nitrosomonas, que obtienen su fuente de energía de la oxidación del binomio amonio/amoniaco (NH4/ NH3) dando como producto resultante el nitrito NO2, y las Nitrobacter, que obtienen su fuente de energía de la oxidación del nitrito (NO2) dando como producto resultante el nitrato (NO3).

En el ciclo del nitrógeno de agua salada, las bacterias encargadas de este ciclo son las Nitrosococcus y las Nitrococcus respectivamente.

                                                                     Nitrosomona sp. https://microbewiki.kenyon.edu 

                                                                           Nitrobacter sp. http://www.indiamart.com

     Pero surge una duda, ¿Son estas bacterias las únicas en realizar esta función? No, las bacterias nitrificantes son un pequeño grupo de bacterias aeróbicas que se dividen en dos grupos, las que convierten NH4/ NH3 en NO2 (Nitrosomonas, Nitrosolubus, Nitrosococcus, Nitrosospira, ...) y las que convierten NO2 en NO3 (Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira, ...) , de las cuales, las 4 arriba indicadas, Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus y Nitrococcus son las mas "eficientes" y por tanto las más interesantes para la función que estamos describiendo.

     ¿Que es lo que verdaderamente hacen? Lo primero que debemos de saber es que en todos los casos se trata de bacterias aeróbicas quimioautótrofas. Aeróbicas quiere decir que requieren de oxigeno para vivir y desarrollarse y quimioautótrofas quiere decir que obtienen su energía a partir de la oxidación de compuestos inorgánicos, en este caso NH4/ NH3 y NO2, por un proceso que se denomina quimiosíntesis, no confundir con las algas y las plantas, ya que estas son fotoautótrofas y obtienen su energía de la luz por un proceso llamado fotosíntesis. Energía que después usan en gran parte para obtener del CO2 (también inorgánico) su fuente de carbono para generar su propia masa. La "eficiencia" de estas bacterias reside en que de este proceso obtienen muy poca energía, por tanto para generar masa, se ven obligadas de reducir gran cantidad de moléculas de NH4/ NH3 y NO2, lo que a nosotros en el acuario, una vez establecido el ciclo, nos repercute en una mayor celeridad a la hora de descomponer estos elementos tan tóxicos.

     Es importante saber que este tipo de bacterias, la mayoría de ellas carecen de movilidad, es decir, deben de adherirse a un sustrato, Colonizarlo, motivo por el cual se encuentran ampliamente distribuidas por todo el acuario, pero especialmente en el filtro por donde circula el mayor flujo de agua. Aprovechando esto, se han optimizado los materiales filtrantes dotándoles de una superficie de contacto lo mas amplia posible y por lo tanto ampliando la superficie de asentamiento del biofilm bacteriano en contacto con el agua.

     Pero el gran caballo de batalla es el desconocimiento que existe sobre sus requerimientos. Si, si, lo he dicho bien. Las bacterias son seres vivos, y al igual que el resto de los habitantes del acuario, estas también tiene unos valores óptimos de desarrollo.

• Oxigeno: Se trata como ya hemos dicho de bacterias aeróbicas, es decir que necesitan el O2 para desarrollarse, aunque pueden sobrevivir sin el por un tiempo. Estas bacterias trabajan a favor de gradiente, cuanto más O2 disponible tengamos en el medio, mayor será su trabajo. Cuando la tasa de O2 se reduce, se reduce el ritmo metabólico de la bacteria, y si sigue bajando el O2 lo que se produce es un aletargamiento, algo similar a lo que ocurre con un oso en invierno. La bacteria no muere, pero detiene hasta el mínimo imprescindible su metabolismo. En este estado puede pasar meses, y una vez restituidos los valores de O2, en un par de días vuelve al trabajo.
• Temperatura: Aquí tenemos dos limites que tener en cuenta. El de funcionamiento y el de vida. Las bacterias nitrificantes pueden vivir en un rango de temperatura  entre los 0 y los 44-45 ºC, superados esos niveles la batería muere. En cambio para obtener su mejor rendimiento les debemos de proporcionar una temperatura entre 23 y 30 grados, con un optimo en torno a los 25-26ºC. Por debajo de 23 la bacteria se ralentiza, se vuelve perezosa, hasta el punto que a 18ºC su capacidad de oxidación de amoniaco se reduce a la mitad. Por encima de 30ºC ocurre algo parecido.
• Ph: Si, también les afecta, igual que a cualquier otro habitante del acuario. El rango óptimo en agua dulce esta entre 7,3 y 7,8. Por debajo o por arriba, su ritmo se ralentiza. En agua salada esta entre 8,0 y 8,3, fuera de este intervalo ocurre como en agua dulce.
• Kh: Este es el gran desconocido, el valor maltratado de la acuarioflia y que marca muchas veces la diferencia entre el éxito y el fracaso. Para el correcto funcionamiento de las bacterias nitrificantes el valor de Kh nunca debería de estar por debajo de 7dh ( unos 125mg/ litro) y su óptimo funcionamiento está rondando el 10dh. ¿quiere esto decir que a un Kh de 3 no viven las bacterias nitrificantes? NO, lo que quiere decir es que a ese valor de Kh, su metabolismo estará muy por debajo de lo que es capaz, consumirá menos amonio y su velocidad de división será mucho menor.
• Fosfatos PO4: Curiosamente, los fosfatos son un pilar imprescindible para la vida en la tierra, y fundamentales para el crecimiento vegetal y bacteriano en acuarios. Cuando introducimos aguas de ósmosis o destiladas, la tasa de fosfato es cero y la de Na y la de Mg y la de … En este caso las bacterias nitrificantes se paran, detienen su metabolismo, necesitan el PO4 para trabajar, hemos de asegurar que disponemos de él, evidentemente en una cantidad adecuada para no producir otro tipo de problemas como la proliferación de algas.

Y después de esto solo nos queda una pregunta. ¿como aparecen en nuestro acuario dichas bacterias?, ¿es cuestión de magia?, ¿aparecen solas?....