Oxigênio Dissolvido

O oxigênio é o nutriente principal para todos os organismos vivos ditos aeróbicos e é essencial mesmo para aqueles ditos facultativos; estes últimos conseguem realizar suas funções metabólicas de maneira mais eficaz na presença de oxigênio.

Uma enorme variedade de micro e macrorganismos não sobrevive a uma concentração de oxigênio dissolvido abaixo de um valor mínimo (variando de acordo com uma série de características, como tipo de organismo, atividade metabólica, fase de vida etc). Em qualquer coleção de água habitada, os organismos inferiores e/ou superiores se utilizam do oxigênio para respirar em com isso, crescer, se reproduzir e se locomover.

Bactérias autótrofas, algas e qualquer outro organismo fotossintético valem-se da energia luminosa para sintetizar material celular, com liberação de oxigênio. Deve-se observar no entanto, que o fenômeno da fotossíntese ocorre apenas quando as condições de intensidade luminosa permitem, enquanto que a respiração destes organismos é constante, independente da luminosidade. Por isso nota-se variações periódicas da taxa de oxigênio dissolvido, seja em uma coleção de água natural, artificial ou mesmo em um aquário.

A transferência do oxigênio presente no ar para a água possui como fator limitante a área de contato (área de interface) além de outros como a pressão. Já a difusão na água se dá de maneira lenta e um aumento de salinidade implica diminuição de solubilidade deste; a solubilidade varia com a temperatura da água, por exemplo: a 10ºC, a solubilidade é quase duas vezes maior do que a 30ºC.

Uma boa oxigenação no aquário marinho é fundamental, pois a água salgada absorve cerca de 20% menos oxigênio do que a “água doce”, daí a necessidade de se manter uma aeração contínua.

A “verdadeira oxigenação” ocorre na superfície, numa camada de 2 a 3mm, onde se dá a troca gasosa com ar (área de interface do aquário). As bolhas provenientes do aerador não se dissolvem na água, mas renovam constantemente esta camada superficial, retirando também o excesso de dióxido de carbono. Além do fluxo proveniente da saída do filtro, outro pode ser conseguido através da utilização de uma pedra porosa, na ajuda da renovação dessa camada.

Uma taxa de oxigênio alta é importante, pois é necessária para peixes e invertebrados e para as bactérias existentes nos filtros, já que estas realizam reações onde o oxigênio é fundamental. A taxa pode variar de 8,3ml/l a 8,7ml/l entre 22 a 25ºC.

Além do aerador, as algas desempenham um papel fundamental ao realizarem a fotossíntese, consumindo gás carbônico (CO2) e liberando oxigênio (O2), como já foi dito anteriormente. Vale ainda ressaltar que, à partir do que foi mostrado até aqui, conclui-se que um povoamento racional e uma alimentação balanceada também contribuem para o bem estar dos habitantes do aquário, além da boa oxigenação, pois uma vez que o aquário esteja superpovoado e/ou aconteça o excesso de alimentação, a demanda de oxigênio será maior do que “produção”, o que certamente interferirá na vida de todos os organismos presentes.

Potencial Hidrogenionico

Na água dita pura, uma segunda parte das moléculas está dissociada em íons H+ (hidrogênio e íons OH- (hidroxilia).

Sabe-se ainda que: 1º a concentração de água não dissociada (H2O), é tão grande em relação a parte dissociada e varia tão pouco em função da dissociação, que pode ser considerada constante; 2º o produto das concentrações de íons H+ e OH- em uma solução aquosa é constante a uma dada temperatura, e que uma variação de íons hidrogênio será refletida como uma variação inversa da concentração de íons hidroxila; 3º a água é composta de H+ (cátion) e hidroxila OH- (ânion); uma vez definido pH como o logarítimo negativo da concentração de H+, a solução dita neutra contém 10-7 g/l de H+ e 10-7 g/l de OH-, ácida quando H+ está em maior número que OH- e, quando ocorre o contrário, básica (alcalina). O pH varia de 0 a 14, sendo de 0 a 6,9 ácido e de 7,1 a 14 básicos; ficando em 7, é neutro.

O pH é influenciado ainda, de forma direta, pela concentr4ação de Nitritos (NO2) e de forma indireta pela concentração de Fosfatos (PO4).

A água do mar possui um pH básico, variando de 7,4 e 8,6 e em geral, os seres marinhos aceitam pequenas variações. Porém o pH “ideal” é de 8,2 para aquários marinhos. Com o passar do tempo há uma tendência de acidificação no aquário; quando este encontra-se biologicamente equilibrado, o pH fica estabilizado, tendo como principal fator alcalinizante substâncias calcárias como corais, conchas, dolomita etc.

A verificação constante do pH é indispensável, podendo ser feita através dos seguintes ítens:

a) do método calorimétrico, onde são utilizados diferentes indicadores. Estes apresentam faixas definidas de pH para as alterações de cor. Águas com elevado grau de turbidez, fracamente tamponadas, com presença de cloro ou de algum corante, podem impedir a utilização deste método.

No mercado, encontramos kits para medição de pH razoavelmente precisos, sendo que os importados até hoje demonstram uma maior eficiência.

Um outro indicador é o papel de tornassol, que ao contato com a água muda de cor (vermelho se esta for ácida, azul se for básica e violeta se for neutra); não é recomendado, pois só acusa se a água encontra-se ácida, neutra ou básica; não permite saber o grau encontrado;

b) do método eletrométrico; usa-se um potenciômetro, aparelho composto basicamente por dois eletrodos, um de vidro (indicador) e outro de calomelano (referência).

Caso a concentração de dióxido de carbono esteja alta, o pH irá alcalinizar-se. Se o pH estiver muito alto (maior que 8,6) é necessário usar substâncias acidificantes como fosfato ácido de sódio; se estiver baixo, usar substâncias alcalinizantes, como carbonato de cálcio ou “kits” alcalinizantes encontrados no mercado. O mau funcionamento do sistema de filtragem, resto de alimentos em decomposição, animais mortos, “envenenamento” por agentes externos e alimentação com alto caráter ácido fazem com que o pH se torne ácido.

Uma exposição prolongada a níveis de pH anormais, não é aconselhável, precisando o aquariofilista tomar as devidas providências, alterando o pH sempre de maneira lenta e gradual.

Para aquários marinhos encontramos facilmente no mercado além do kit para medição do pH, um alcalinizante e um tamponador, que auxilia na manutenção do pH à níveis desejados. Na verdade, já existe um produto que, gradativamente e sempre que necessário, quando colocado no aquário, alcaliniza a tampona a água por um período de aproximadamente 30 dias.

Observação: mesmo que de forma indireta, os fosfatos (PO4) influenciam no valor do pH. Sendo elementos encontrados nos produtos finais da síntese da matéria orgânica, acumulam-se de forma progressiva na água e, se combinados com os sais presentes, tendem a precipitar-se sob a forma de fosfatos de cálcio ou fosfatos de magnésio, retirando assim importantes elementos para o equilíbrio do aquário. A presença de “componentes calcários” tais como conchas e corais, é importante para servirem de solução tampão para a água mantendo o pH em bons níveis.

Compostos Nitrogenados

Presentes no sistema de filtragem biológica os compostos nitrogenados são vitais para esse processo:

Amônio (NH4+): encontrado na natureza normalmente em águas de superfície e de profundidade. É liberado por exemplo, através da hidrólise da uréia, excretada pelos animais. Em condições anaeróbicas, há formação de amônio pela redução de nitritos. Em aquários, o amoníaco (NH3), é proveniente de moléculas liberadas pela decomposição de por exemplo dejetos animais e restos de alimentos não consumidos, e dá origem a amônio (NH4+) e a hidroxila (OH-), sendo que tais índices podem ser prejudiciais, principalmente quando o sistema de filtragem não permite a presença de bactérias anaeróbicas, importantes no processo de redução.

Nitrito (NO2-): encontrado nas águas com estágio intermediário da decomposição biológica do nitrogênio orgânico. Bactérias do gênero Nitrossomos que são formadoras de nitritos, convertem o amônio a nitrito, em condições aeróbicas. Em condições anaeróbicas, os nitratos são reduzidos a nitritos. Na natureza são encontrados em pequenas quantidades.

Nitrato (NO3-): é a forma mais oxidada e única estável dos compostos nitrogenados; alcançam concentrações elevadas no estágio final da oxidação biológica. Em condições aeróbicas, bactérias do gênero Nitrobacter, formadoras de nitratos, convertem nitrito a nitrato.

Processo de Nitrificação: as bactérias aeróbicas utilizam, por exemplo, o amônio que é bastante tóxico. Em seguida o amônio (NH4+) será transformada em nitrito pela ação das Nitrossomos e então sofrerá o processo de nitratação, realizado por bactérias do gênero Nitrobacter, sendo transformada em nitrato (NO3-). O nitrato é utilizado em grande parte pelas algas. A introdução das bactérias ocorre “naturalmente”; porém pode ser acelerada com um pouco de água de um aquário equilibrado ou até mesmo com um pouco do substrato do mesmo. Deve-se esperar algum tempo que a colônia de bactérias aumente. Para isso pode-se introduzir um crustáceo decápoda (por exemplo, um camarão), visto que este é muito resistente. É importante também o controle da amônio, nitrito e nitrato, através de “kits”. O índice tolerável é de 5 ppm, 0,5 ppm e 20 a 25 ppm, respectivamente.

Processo de Denitrificação: pode ser resumido como o processo inverso da nitrificação. Realizado por bactérias anaeróbicas, localizadas em partes pouco oxigenadas do aquário e principalmente do material filtrante, este processo transforma os nitratos (NO3-) em nitritos (NO2-) e estes em amônio (NH4-) e em nitrogênio livre.

A denitrificação, um processo de redução, é acentuada em ambientes anaeróbicos e devolve a atmosfera o excesso de Nitrogênio não consumido pelas algas.

Observação: Potencial Redox: entende-se por oxidação toda reação onde há transformação química com a presença de um átomo de oxigênio; este pode combinar-se ou ser consumido por outro componente qualquer. Já na redução, um átomo de oxigênio é cedido (liberado) dando lugar a um átomo de hidrogênio. Ao se instalarem no aquário, bactérias nitrificantes e denitrificantes, sendo a quantidade (equilíbrio) destas bactérias, conhecido por potencial redox. Uma boa maneira de se verificar se existe equilíbrio no potencial redox, é observar as algas presentes no aquário; algas marrons e vermelhas significam desequilíbrio, enquanto que algas verdes significam um equilíbrio neste parâmetro. Vale ressaltar que, não apenas o potencial redox influencia no aparecimento e na manutenção das algas, mas também outros parâmetros como iluminação, pH, presença de nutrientes etc.