¿Por qué inyectar CO2 en un acuario plantado, no es antinatural?

¿Por qué inyectar dióxido de carbono? ¿Cómo funcionan los lagos/ríos naturales?

La pregunta que se hacen muchos recién llegados a la afición es: A los ríos naturales no se les inyecta CO2 para ayudar a las plantas a crecer, así que ¿por qué necesitamos hacerlo en nuestros tanques plantados?

Lo cierto es que los niveles de equilibrio de dióxido de carbono (CO2) disuelto en nuestros acuarios son bastante bajos en comparación con los niveles que se encuentran en los hábitats naturales. La mayoría de los acuarios no tienen una gran capacidad para generar CO2, mientras que en algunas masas de agua naturales -la descomposición de la materia orgánica y el CO2 natural de los acuíferos subterráneos- aumentan mucho los niveles de CO2. Es en estas zonas de la naturaleza donde los niveles de CO2 son elevados donde encontramos un rico crecimiento de plantas acuáticas.

Medición de los niveles de dióxido de carbono

La saturación de dióxido de carbono (CO2) puede medirse con precisión en la columna de agua utilizando equipos costosos como un analizador de CO2 Oxyguard. A nivel de aficionado, herramientas más baratas como los comprobadores de gotas o los kits de prueba de valoración de CO2 pueden dar una estimación de los niveles de CO2 dentro de un margen de error. El CO2 se mide en ppm, abreviatura de partes por millón. Decir que mi acuario tiene 1 ppm de CO2 significa que si tomamos el peso del agua del acuario y lo dividimos por 1 millón, esa es la cantidad de CO2 presente en peso. El Oxyguard CO2 Analyser de arriba da una lectura de 33ppm CO2 para el tanque de arriba.

Encontrará más detalles sobre la medición de CO2 en este artículo.

Niveles de CO2 en la naturaleza

Los entornos naturales que favorecen el crecimiento próspero de las plantas suelen tener niveles de dióxido de carbono de 10 a 40+ ppm procedentes de la descomposición orgánica y de las reservas subterráneas de CO2. En las aguas subterráneas, donde las emisiones de gases son limitadas, el CO2 suele acumularse a niveles relativamente altos. Esta agua llega a la superficie en forma de manantiales de agua dulce.

En las cabeceras de los manantiales, la saturación de CO2 puede llegar a 40-50ppm, disminuyendo con la distancia. El crecimiento de las plantas es más denso en la cabecera, disminuyendo a medida que aumenta la distancia a la fuente y disminuyen los niveles de CO2. Muchas especies de plantas acuáticas comercializadas proceden de zonas con altos niveles de CO2.

Esto es Mimulus en California. Aquí las plantas acuáticas crecen permanentemente sumergidas durante todo el año. El agua contiene unas 30 ppm de CO2, cuya fuente es un manantial volcánico a unos 5 kilómetros río arriba. Créditos de las fotos: Tom Barr

Parque Estatal Rainbow Springs, Florida, EE.UU. Los niveles de CO2 en este lugar rondan las 18 ppm. Flujo masivo saliendo de este manantial. Créditos de las fotos: Tom Barr

Cabecera de Big Spring en California, que desemboca en Hat Creek. 40 ppm de CO2 medido con una alta concentración de especies de plantas acuáticas. Créditos de las fotos: Tom Barr.

Manantiales gigantes, Montana. 25ppm de CO2 medidos. Créditos de las fotos: Tom Barr.

Esta tabla, reconstruida a partir de los datos del libro de Christel Kasselmann, ofrece los datos de saturación de CO2 de varios otros ríos de los que se recogen especies de plantas de acuario comerciales. La variación es significativa, de 10+ppm a 30+ppm.

En la naturaleza, los niveles de CO2 también pueden ser incoherentes. En masas de agua pequeñas, el CO2 tiende a acumularse durante la noche y las plantas acuáticas lo utilizan rápidamente cuando sale el sol. En los estanques más pequeños, los niveles de CO2 y pH fluctúan mucho cuando sale el sol y comienza la fotosíntesis: se libera CO2 y los niveles de pH aumentan, a menudo en un pH completo o más. Otras masas de agua que reciben agua de manantial enriquecida con CO2 pueden tener niveles de CO2 constantemente elevados. Dependiendo del tipo de hábitat del que se recolecte una determinada especie de planta de acuario, sus necesidades de CO2 pueden variar enormemente.

No todas las especies tienen las mismas necesidades de CO2. Una especie acostumbrada a crecer en agua de manantial enriquecida con CO2 tendrá unas necesidades muy diferentes de las especies recogidas en ríos con menor saturación de CO2.

Los elevados niveles de CO2 procedentes de la inyección de CO2 nos permiten cultivar juntas una gran variedad de especies con diferentes requisitos. Este tanque con inyección de CO2 tiene alrededor de 40 ppm de CO2.

Niveles naturales de CO2 en los acuarios

Utilizamos un analizador de CO2 Oxyguard para comprobar los niveles de CO2. Los niveles de CO2 pueden variar mucho en función de la hora del día en que se realice la prueba. En los acuarios plantados, el CO2 se acumula durante la noche debido a la respiración microbiana y animal, y este CO2 es absorbido rápidamente por las plantas cuando se encienden las luces. Este acuario de baja tecnología mide 5 ppm de CO2 cuando se encienden las luces.

¿Qué ocurre con el CO2 procedente de la atmósfera? Debido a las leyes de la presión de los gases, el CO2 atmosférico sólo aporta una ínfima cantidad de CO2 a las masas de agua una vez aplicadas las leyes de la presión de los gases. Un vaso de agua en equilibrio con los niveles atmosféricos de CO2 sólo medirá 0,6 ppm de CO2. Un buen intercambio de gases hace poco por mejorar los niveles de CO2 en los acuarios sin inyección de CO2.

Un vaso de agua parado alternará entre una lectura de cero (0) y 1ppm en el analizador de CO2. Del mismo modo, un tanque sin respiración microbiana y completamente dependiente del CO2 atmosférico tendrá muy poco CO2 disuelto en el agua.

En tanques plantados maduros con sustrato de tierra, la respiración microbiana y la respiración animal pueden elevar los niveles de CO2 a entre 2 y 6 ppm. En tanques bien plantados, este CO2 se absorbe rápidamente cuando se encienden las luces, el mismo tanque puede medir 0-1ppm de CO2 después de unas horas.

Son muchos los factores que influyen en la capacidad de un acuario para generar CO2: desde el tipo de sustrato utilizado hasta la madurez y naturaleza de la mezcla microbiana de un acuario concreto, pasando por el patrón de flujo y las tasas de desgasificación de una instalación determinada. No todos los sustratos producen CO2 al mismo ritmo; los aquasoils parecen producir más CO2 que los sustratos inertes, pero los distintos tipos de aquasoil también producen resultados diferentes. Debido al gran número de factores de confusión que pueden afectar a la generación natural de CO2, la generación natural de CO2 en la mayoría de los acuarios es una propuesta incierta.

Los datos de CO2 recopilados de aficionados y tiendas de acuarios muestran niveles que oscilan entre 1 y 6 ppm, y muchos acuarios plantados muestran niveles más cercanos a 1 o 2 ppm cuando las luces están encendidas. Justo antes de encender las luces, durante el pico del ciclo nocturno, los mismos acuarios pueden medir entre 3 y 6 ppm de CO2.

En este tanque en particular con una base gruesa de aquasoil, medimos 6ppm de CO2 antes de encender las luces. Sin embargo, en tanques similares pero con diferentes marcas de aquasoil, tenemos lecturas que oscilan entre 1 y 3ppm.

En este abarrotado tanque de la tienda pudimos medir 5ppm de CO2. Los elevados niveles pueden deberse en parte a la falta de masa vegetal para absorber el CO2 disponible.

Conclusiones

La producción natural de CO2 en acuarios es generalmente inconsistente, dando lugar a una amplia gama de resultados en tanques no inyectados con CO2. La capacidad de generar CO2 de forma natural está estrechamente relacionada con las tasas de éxito de las plantas en acuarios sin inyección de CO2. Contrariamente a la creencia popular, no es que los acuarios de baja tecnología puedan crecer bien sin CO2, sino que son las instalaciones de baja tecnología que pueden producir más CO2 de forma natural las que obtienen mejores resultados.

El uso de sustratos de acuasoil/suelo parece aportar algo de CO2, pero a un nivel muy bajo en comparación con las masas de agua naturales y los niveles no se mantienen durante todo el día. A medida que los sustratos Aquasoil/tierra se agotan y envejecen, esto también cambiará con el tiempo. La mayoría de los acuarios de aficionados y tiendas que hemos medido muestran 1-2ppm de CO2 durante el día, incluso cuando se utilizan sustratos Aquasoil/suelo.

Este bajo nivel de generación de CO2 permite cultivar muchas especies, pero rara vez en su mejor forma o densidad. La inyección de CO2 aumenta las tasas de saturación de CO2 hasta acercarlas a los niveles encontrados en aguas naturales donde el crecimiento de plantas acuáticas es abundante (entre 10-40ppm). El mayor efecto sobre las plantas de acuario suele producirse en los primeros 10ppm aproximadamente. Aunque muchas especies más sencillas pueden sobrevivir con 1-2ppm de CO2, prosperarán y mostrarán una mejor coloración y densidad con sólo 10ppm de CO2 constante.

Esto significa que incluso un bajo nivel de inyección de CO2 tendrá un gran impacto en la mayoría de los acuarios plantados.

Las plantas cultivadas en un tanque con inyección de CO2 tienen mejor color y densidad. Una cantidad suficiente de CO2 también permite que las plantas conserven las hojas más viejas durante más tiempo. Los niveles de CO2 en este tanque con inyección de CO2 rondan las 40 ppm.

Impacto de la inyección de CO2 en los tanques

La inyección de CO2 disuelve gas CO2 directamente en el agua del acuario y eleva los niveles de CO2 de 10ppm a más de 40ppm, dependiendo de la cantidad que se inyecte.

Muchas especies acuáticas fáciles prosperarán a un nivel bajo de 10-15ppm de CO2 mientras que algunas especies recolectoras prosperarán mucho mejor en el rango de 30-40ppm. Con la inyección de CO2 también es posible mantener niveles elevados de CO2 durante toda la ventana de luz, en lugar de tener sólo un pequeño pico de CO2 disponible que se acumula durante la noche en tanques sin inyección de CO2.

Los niveles de CO2 en este tanque son de alrededor de 40ppm.

La inyección de CO2 aumenta las tasas de crecimiento entre 5 y 10 veces en comparación con los acuarios de baja tecnología y ayuda enormemente en el cultivo de alfombras y plantas de colores. Las plantas tienen mejor forma, color y salud cuando crecen en un entorno con un suministro óptimo de CO2. Tallos delgados, hojas atrofiadas, coloración pobre, algas en las plantas son todos signos comunes de que los niveles de CO2 son inadecuados para el crecimiento óptimo de las plantas. La tasa de crecimiento no es el único beneficio del enriquecimiento con CO2.

Como el carbono es el principal constituyente del tejido vegetal, es con mucho el factor más importante que afecta al crecimiento. Aunque solemos pensar que los NPK (nitrógeno, fósforo y potasio) son nutrientes importantes para el crecimiento de las plantas, representan una pequeña proporción de la masa vegetal en comparación con el carbono. Una planta utiliza 10 veces más carbono en masa que todos los demás "macronutrientes" juntos. Piense en la cantidad de energía que la gente dedica a pensar en los fertilizantes, cuando el factor mucho más importante es el acceso al carbono. Este concepto también se aplica a los acuarios sin inyección de CO2.

En un acuario plantado, el dióxido de carbono (CO2) inyectado aumenta la velocidad de crecimiento, así como la calidad, y tiene un gran impacto independientemente de si se utiliza una iluminación baja o alta. Contrariamente a la creencia popular, no es necesario tener una iluminación potente para beneficiarse de la inyección de CO2.

Ciertas especies como el Eriocaulon rojo, el quinquangular y el Centrolepis drummondiana 'Blood Vomit' son particularmente exigentes con el CO2 y no crecerán en absoluto en acuarios sin inyección de CO2. Crecen mucho mejor a 30-40ppm de CO2 que a niveles inferiores.

¿Hasta dónde se puede llegar? La tolerancia al CO2 depende de la especie. Los peces de estanques estancados con bajos niveles de oxígeno toleran mucho mejor los niveles elevados de CO2 que los peces de ríos de corriente rápida y ricos en oxígeno. En este acuario en particular, los tetras cardenal muestran un comportamiento alimentario normal incluso a 70 ppm de CO2. Se sabe que los discos son más sensibles a los niveles de CO2 y no les gustan los niveles de CO2 superiores a 40 ppm.

La mayoría de las plantas de acuario prosperarán a 30ppm de CO2 y la mayoría de los peces prosperarán a este nivel, por lo que 30ppm es un buen objetivo para los tanques con inyección de CO2.

Para obtener una guía más detallada sobre los niveles de CO2, haga clic aquí.

Si el CO2 es tan importante, ¿las explotaciones inyectan CO2?

Las explotaciones que suministran plantas acuáticas con fines comerciales optan, siempre que es posible, por cultivarlas en forma emersa. Esto elimina la necesidad de gestionar el CO2 y muchas formas emersas son más robustas (el crecimiento emerso tiene que desarrollar estructuras más fuertes para soportar su propio peso contra la gravedad, mientras que las formas sumergidas tienen agua para soportar su peso). Por tanto, las formas sumergidas son más fáciles de cultivar y transportar. La foto de arriba muestra un vivero de plantas acuáticas de Dennerle, en Alemania.