Desvendando a "biologia" do aquário

Vejo muitos aquaristas nos grupos das redes sociais preocupados com sua “biologia” do aquário, se fazer uma troca parcial grande vai prejudicar a “biologia”, se usar tal remédio vai prejudicar a “biologia”, mas o que é essa tal “biologia”?

A “biologia” que eu vejo as pessoas se referindo são os micro-organismos responsáveis pela filtragem. Esses micro-organismos são fungos, bactérias, protozoários, algas unicelulares e os vírus. Então a partir de agora nesse texto vamos usar os termos  micro-organismos ou microbiologia ao invés de “biologia”.

Em toda a superfície do globo terrestre existe uma infinidade de micro-organismos presentes, até mesmo dentro de outros organismos existem micro-organismos trabalhando em conjunto (como a simbiose dos corais e das zooxantelas) ou parasitando o hospedeiro (como todas as doenças causadas por micro-organismos). É praticamente impossível viver num ambiente estéril. O intestino dos animais é altamente rico em bactérias, é a famosa flora intestinal que ajuda na digestão, onde é encontrada uma infinidade de micro-organismos.

No aquário a microbiologia é o principal fator que faz possível manter um aquário por muito tempo com excelente qualidade de água. São esses micro-organismos que decompõe a matéria orgânica e os compostos tóxicos em outros compostos mais simples e menos nocivos.

Então toda a microbiologia é boa? A resposta é não. Nem toda a microbiologia é boa, existem micro-organismos altamente nocivos e outros que não ajudam e nem prejudicam.

Doença causada por uma bactéria do gênero aeromonas

Os micro-organismos utilizam a matéria orgânica do aquário para sobreviverem e se multiplicarem. Existem micro-organismos com se alimentam de todo tipo de matéria orgânica, outros tem preferência por proteínas, existem até mesmo micro-organismos que se alimentam de fenóis que são bastante tóxicos aos peixes, plantas e até à muitas bactérias.

Assim como os micro-organismos decompõe essa melancia no vídeo, ela também decompõe a matéria orgânica do aquário:

Os principais micro-organismos do aquário são as bactérias nitrificantes, porque são elas que transformam a amônia em nitrito e o nitrito em nitrato. As outras bactérias não tem muita importância, pois não existem outros compostos tóxicos para elas metabolizarem, então o foco na biologia do aquário deve ser nas bactérias nitrificantes.  Em aquários marinhos as bactérias desnitrificantes, são as que transformam o nitrato em nitrogênio gasoso, são muito importantes também, mas em aquários de água doce não são tão importantes. No caso de compostos orgânicos nocivos a responsabilidade de filtragem é do carvão ativado.

Esses micro-organismos competem entre si por espaço e nutrientes, sendo que o espaço e o oxigênio os fatores limitantes para o seu desenvolvimento. Existem bactérias que se duplicam em minutos, outras demoram muitos minutos, algumas demoram quase uma hora e outras muitas horas. Infelizmente para a nossa tristeza, as bactérias nitrificantes costumam duplicar-se entre 8 e 24 horas o que no mundo microscópico é uma eternidade. Enquanto uma bactéria nitrificante demorou 8 horas( sendo muito otimista) para se transformar em duas, uma escherichia coli demorou o mesmo tempo para se transformar em mais de 100000000 bactérias pois seu tempo de duplicação é entre 15 e 20 minutos.

Isso é para se ter uma ideia de quanta concorrência que as bactérias nitrificantes têm. Esse tempo de duplicação depende de muitos fatores como nutrientes, oxigênio, genética da bactéria, espaço, competição e mais alguns fatores.

https://youtu.be/gEwzDydciWc

Para manter a água do aquário cristalina é preciso que a água tenha muito pouca matéria orgânica e é nesse papel que entra o filtro biológico. É no filtro biológico onde deve se concentrar a grande maioria dos micro-organismos do aquário que farão a filtragem e deixarão a água limpa. Os micro-organismos ficam fixos nas mídias biológicas e não misturados na água. A maioria das causas de água branca é o crescimento rápido de micro-organismos devido ao excesso de matéria orgânica. Alguns compostos que tingem a água não podem ser filtrados pelas bactérias e são removidos pela filtragem física ou química.

Controlando a matéria orgânica você controla a quantidade de micro-organismos do aquário, quanto menor a carga de matéria orgânica, menor a carga de micro-organismo necessária para manter a água com alta qualidade para os peixes.

Então, quais os micro-organismos que existem na água do aquário?

A resposta é: milhares!

Um estudo feito nos Estados Unidos iniciado em 2009[1] buscou descobrir quais os micro-organismos existentes no aquário de 7 pet shops e os resultados foram bastante interessantes.  Eles perceberam que os micro-organismos que habitavam a  água no aquário são diferentes de um para o outro dependendo de todos os outros fatores extrínsecos e intrínsecos, assim, nenhum aquário terá a mesma quantidade e mesma proporção do que outro aquário. Também perceberam que existem vários micro-organismos patogênicos na água que não ultrapassam as defesas imunológicas dos peixes. Eles encontraram entre 6900 e 14200 espécies diferentes de bactérias na água do aquário.

Abaixo segue a imagem retirada desse trabalho mostrando a diversidade de filos de bactérias encontrada na água do aquário estudado:

Um outro estudo publicado em 2004[2] mostra a diversidade de bactérias em filtros de aquários com carpas e aquários com kinguios. Eles notaram que a biologia encontrada no filtro era diferente no filtro das carpas e no filtro dos kinguios. Esses dados mostram que a fauna do aquário influencia no tipo e quantidade dos micro-organismos que vão se desenvolver. O mais interessante é que a maioria dos micro-organismos observados não é de bactérias nitrificantes.

Bom, e o que podemos tirar com todas essas informações?

Primeiramente, que devemos diminuir ao máximo a matéria orgânica do aquário para que as bactérias nitrificantes não tenham concorrência, pois elas perdem para quase todas as outras bactérias devido ao seu lento tempo de multiplicação. Isso quer dizer que usar vinagre, açúcar e vodka é acrescentar matéria orgânica para bactérias para as bactérias que vão competir com as nitrificantes, isso realmente remove a matéria orgânica, porém prejudica a filtragem biológica muitas vezes.

Veja abaixo um vídeo de micro-organismos crescendo em uma placa de Petri e note como alguma crescem mais rápido que as outras e como algumas colônias não encostam na outra.

https://youtu.be/XLmk0zYIFjE

A filtragem física é um ótimo processo de remover a matéria orgânica antes dela entrar em decomposição. Fazer troca do perlon( ou qualquer material que se esteja usando para essa finalidade)  ou retrolavagem nas mídias melhora em muito a remoção da matéria orgânica.

Também é importante manter o aquário o mais oxigenado possível para que não falte oxigênio para as bactérias metabolizarem a matéria orgânica do aquário.

As bactérias competem e crescem por cima das plantas e corais sendo elas responsáveis por muitas mortes destes. Também são responsáveis por doenças causadas nos animais.

Cianobactérias e fungos crescendo em uma colônia de corais no Hawaii. Retirado de: http://articles.latimes.com/2012/nov/27/nation/la-na-hanalei-bay-20121127

O substrato possui um papel insignificante na filtragem de amônia e nitrito pelo fato de receber iluminação direta, pela baixa circulação de água e pela baixa oxigenação. Um filtro, seja ele de qualquer tipo, possui a capacidade de filtragem dezenas, centenas ou até milhares de vezes maiores que a do substrato.

Se você trocar toda a água do aquário por água nas mesmas condições de pH, salinidade e temperatura não há risco de prejudicar as bactérias dos filtros, o problema está em trocar por uma água com características muito diferentes que possam causar um choque térmico ou osmótico nas bactérias( e nos peixes, plantas e outros animais do aquário).

A ração de má qualidade e a ração em excesso são os maiores causadores de excesso de matéria orgânica no aquário.

Assim, vimos que o termo “biologia” quase sempre é equivocadamente utilizado para representar as bactérias nitrificantes responsáveis pela filtragem do aquário. Essas bactérias não conseguem ganhar competitivamente das outras bactérias, pois se multiplicam muito lentamente e o aquarista precisa criar as melhores condições para que elas se desenvolvam.

Referências:

 [1] Smith K. F., Schmidt V., Rosen G. E. & Amaral-Zettler L. Microbial diversity and potential pathogens in ornamental fish aquarium water. PLoS One 7, e39971, (2012).

[2]Sugita H, Shimada T (2004) Microbial Communities associated with filter materials in reciculating aquaculture systems os freshwater fish.