Viviamo respirando: il viaggio dell’ossigeno dall’atmosfera al tuo acquario

Viviamo respirando. I pesci vivono immersi nell’acqua, ma respirano ossigeno proprio come noi.

La differenza è che noi lo prendiamo dall’aria tramite i polmoni, mentre loro lo estraggono dall’acqua grazie alle branchie. Due strutture molto diverse, con un’unica funzione: saturare di ossigeno il sangue, permettendo all’organismo di ossidare le sostanze organiche e produrre energia e calore.

L'ossigeno: dove e perché c'è

L’ossigeno è praticamente ovunque. È l’elemento più abbondante della crosta terrestre (circa 47%), costituisce circa l’87% dell’acqua (H₂O) ed è la seconda componente dell’atmosfera (circa il 21%). L’O₂ è un gas incolore, inodore e altamente reattivo, presente nelle principali molecole organiche dei viventi.

Ma da dove arriva tutto questo ossigeno “libero”?

Circa 3,5–4 miliardi di anni fa comparvero i cianobatteri, i primi organismi in grado di effettuare la fotosintesi. Grazie alla luce solare, trasformavano molecole semplici in molecole organiche più complesse, immagazzinando energia nei legami chimici e liberando ossigeno come sottoprodotto.

Da quel processo derivarono prima le alghe, poi le piante verdi. Il risultato fu una lenta ma inarrestabile immissione di ossigeno nell’atmosfera: una rivoluzione che favorì gli organismi aerobi (che usano l’O₂ per vivere) e marginalizzò gli organismi anaerobi, per i quali l’ossigeno è tossico.

Questo patrimonio evolutivo è alla base della vita terrestre e, nel nostro caso, anche della vita in acquario, dove tutto ciò che riguarda l’ossigeno è parte dell’ecosistema della vasca.

Quanto ce n'è e come si misura

Nell’atmosfera la saturazione di ossigeno è sempre al massimo: oltre il 21% non può contenerne, in condizioni normali.

In acqua la situazione è diversa. L’acqua è circa mille volte più densa dell’aria e l’ossigeno vi entra:

• in funzione della pressione che l’aria esercita sulla superficie,
• grazie all’area di contatto tra aria e acqua,
• facilitato da eventi che “mescolano” i due elementi (onde, cascatelle, aeratori).

Per questo, in acquario, sistemi semplici come una pietra porosa o una buona movimentazione della superficie possono aumentare l’ossigeno disciolto.

Ma la capacità dell’acqua di trattenere ossigeno dipende anche da due parametri fondamentali:

Temperatura

Più l’acqua è calda, meno ossigeno può contenere.
A saturazione, un’acqua calda avrà quindi un valore di O₂ (mg/l) più basso rispetto a un’acqua fredda.

Salinità

L’acqua salata è più densa: anche in questo caso, a saturazione contiene meno ossigeno dell’acqua dolce.

Il ruolo dell'acquario

Un acquario non è semplicemente un contenitore d’acqua. È un ecosistema biologico.

• Le piante, con la luce, producono ossigeno e lo rilasciano nell’acqua (e lo consumano al buio).
• I pesci, i batteri nitrificanti e i decompositori lo consumano continuamente.
• L’equilibrio dell’ossigeno disciolto (OD, ossigeno disciolto) è quindi dinamico e va controllato.

Per mantenere l’acquario in salute, valori intorno al 90–95% di saturazione sono generalmente ottimali.

Come misurare l'ossigeno

Esistono tabelle che indicano la saturazione dell’ossigeno in funzione di temperatura e salinità: due parametri che in acquario si misurano facilmente con termometri e densimetri (o refrattometri).

La misurazione dell’OD, invece, può essere effettuata con diversi metodi:

• storicamente il metodo di Winkler, chimicamente preciso ma complesso (oggi poco utilizzato);
• moderni ossimetri elettronici con sonda ad immersione, rapidi e affidabili.

In acquacoltura intensiva esistono sistemi automatici che misurano l’ossigeno in continuo, attivando aeratori o ossigenatori. In un acquario domestico non è necessario, ma un controllo periodico resta importantissimo.

Un ultimo tema: l'acqua sovrasatura

Esiste anche un fenomeno meno noto: la sovrasaturazione dell’ossigeno, che si verifica quando l’acqua contiene più ossigeno di quanto sarebbe teoricamente possibile.

Può accadere in presenza di forti e prolungate condizioni di luminosità, che stimolano una crescita eccessiva degli organismi vegetali produttori di ossigeno, soprattutto quando la temperatura è elevata e lo scambio gassoso con l’aria è ridotto.

In acquario è raro, ma nei laghetti o nelle fontane da giardino può presentarsi e creare problemi ai pesci.

Ne parleremo in un articolo dedicato.