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Calidad
del Agua en acuarios Marinos |
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Además de los sistemas de iluminación y de filtración,
nada garantizara tanto el éxito de un
acuario de
arrecife como la calidad de su agua. En otras palabras:
“sin la apropiada calidad de agua los habitantes del
tanque no sobrevivirán”. Para tener un desarrollo normal
y favorable, la calidad del agua del
acuario debe de
ser equiparable a las aguas del océano.
Alrededor de un billón de años
atrás la vida inicio en el mar. La razón principal para
este hecho, es que el mar era la única porción de la
tierra primitiva, que poseía las propiedades para el
mantenimiento de la vida. Por ejemplo, el agua de mar es
un solvente para los electrolitos (iones) y oxigeno los
cuales son esenciales para la vida. El agua de mar es
también un solvente para el
carbono >bióxido
de
carbono, el cual
es acumulado durante los procesos vitales, y debido a
que el
CO2 es volátil
puede ser fácilmente disipado de la superficie del mar.
El volumen del mar es tan grande que puede absorber
grandes cantidades de calor o perder grandes cantidades
de calor con mínimos cambios en la temperatura. El
volumen del mar es tan grande que cambios significativos
en su composición ocurren en un periodo de cientos o
miles de años. Finalmente la composición dieléctrica, la
tensión superficial y otras propiedades físicas, todas
importantes para mantener y proteger la vida. Esto
explica la similitud del agua del mar de tiempos
prehistóricos y el agua que rodea las células de los
vertebrados. Esto es lo que brinda la característica
principal del medio oceánico que se encuentra poblado en
las tres dimensiones del espacio, es decir, a lo largo,
a lo ancho y en profundidad.
Cuando el hombre quiso reproducir el medio oceánico en
un sistema cerrado, fracaso inicialmente por la
mortalidad casi inmediata de los animales marinos, el
error principal, consistía en que lo trataba como
acuarios de agua dulce, a excepción de agregarle sal. El
mantenimiento exitoso de los animales marinos en
cautiverio se logro hace casi treinta años, cuando
ocurrió la comprensión del
ciclo del nitrógeno.
Y puso de manifiesto la importancia de conocer la
composición tanto química como física del agua y el
destino y metabolismo de los procesos biológicos. Además
mantener dichos parámetros tan similares como fueran
posibles a las características del océano. Tarea
complicad por la inmensidad del mar y sus recursos
naturales para depurar los desechos y mantener la
calidad constante. Un factor adicional es el stress
causado a los corales por mala calidad del agua, por la
presencia de sustancias tóxicas, el transporte y el
proceso de aclimatación posterior a la compra de corales
nuevos, etcétera. La buena calidad de agua evita los
factores de stress trayendo muchas ventajas. El stress
reduce la capacidad de resistencia de los corales. De lo
anterior se desprende que en un
acuario exitoso,
uno de los elementos primordiales en un ecosistema
cerrado es la calidad del agua. Y no significa que tener
agua pura y cristalina es tener agua de calidad. Para
tener agua de calidad es necesario considerar muchos más
parámetros que solo la claridad del agua y que conseguir
Agua de calidad requiere los cuidados y la paciencia
suficiente para madurar el
acuario de manera
adecuada.
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El agua constituye el soporte vital de los inquilinos.
Es a partir de ella de donde obtienen los elementos
necesarios para el mantenimiento de sus funciones
vitales y es hacia ella donde liberan los desechos
producidos por el metabolismo celular. El intercambio
necesario entre el medio interno de los organismos y el
agua, los expone a los cambios del medio ambiente y a
las substancias toxicas del desecho biológico acumuladas
en un sistema cerrado. La calida de agua que se mantenga
en el tanque tendrá un impacto definitivo en el éxito,
supervivencia, salud, belleza y crecimiento coralino.
Los aspectos que comprende la calidad del agua son
diversos, tanto físicos como químicos, algunos son
fáciles de monitorizar mientras que otros no, son más
complicados de determinar y las pruebas tienen cierto
grado de incertidumbre. Como se menciono parte de la
calidad se refiere específicamente a los niveles
químicos del agua y es de suma importancia mantenerlos
dentro de rangos seguros para los habitantes.
Hablando en forma general los
siguientes parámetros debe mantenerse y vigilarse:
Parámetros Físicos
Movimiento > volumen del
tanque X 5
gph (Galones
por hora)
Temperatura 72 - 78oF / 23°C-26°C
Gravedad Especifica 1.022 - 1.026
Salinidad 32 - 36o/oo (partes por mil)
Parámetros Químicos
pH 8.0 - 8.4
Alcalinidad 6 - 9 DKH : 2.5 y 3.5 meq/L
Bióxido de Carbón 2 - 5 ppm(partes por millón)
Calcio 400 - 450 mg/L
Potencial Oxidación-Reducción
(POTENCIAL REDOX) +250 - 375 mV
Oxigeno Disuelto >5.5 ppm
Amonia < 0.25 mg/L
Nitrito < 0.25 mg/L
Nitrato < 30 mg/L
Fosfato < 0.03 mg/L
Hierro 0.1 - 0.2 mg/L
yodo 64 mcgr/L
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Propiedades Físicas del Agua Salada
Las principales propiedades
físicas del agua están en función de la temperatura,
salinidad (S) y presión. La presencia de sales agrega
algunas propiedades como la presión osmótica.
Propiedades como la compresibilidad, expansión térmica e
índice de refracción, son alteradas sólo ligeramente por
salinidad. El punto de congelación y la temperatura de
la máxima densidad son dependientes de la salinidad.
Otra propiedad física importante es la presencia de
partículas en suspensión. La absorción de luz varía de
acuerdo a la cantidad de materia disuelta en suspensión,
aumentando así la dispersión de luz y por tanto aumenta
la absorción en las capas de igual espesor. El
movimiento modifica significativamente algunos procesos
importantes. Altera completamente la conducción de
calor, difusión química y transferencia de una capa a
otra, debiéndose tomar en cuenta el coeficiente de
turbulencia que depende de la presencia, velocidad y
duración de las turbulencias.
Resumiendo: Las propiedades físicas del agua de mar
dependen de tres variables, temperatura, salinidad y
presión, y pueden determinarse con gran exactitud.
Mientras que otras dependen de variables como la
cantidad de materia en suspensión o de las
características del movimiento y que no puede
determinarse con exactitud
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Temperatura
La temperatura: En oceanografía
se mide en grados Celsius. La exactitud de las
mediciones es= 0,02º C.
Mantener una temperatura
apropiada es vital para la salud de los acuarios de
arrecife.
Si no logramos proporcionar el
rango de temperaturas correcta, no alcanzaremos el éxito
no importa lo qué hagamos.
Para obtener los mejores resultados la temperatura debe
estar entre 23 / 26.8° y (72°F
a 78°F. C). Si la temperatura varía algunos grados
durante el curso del día esto generalmente no es un
problema. El problema más común es una temperatura
demasiado alta, 80oF+ o más. La alta temperatura crea
problemas debido a la incapacidad del agua para retener
gases disueltos. Gases disueltos tales como
CO2 y O2 son
particularmente importantes para la salud de los corales
y especialmente los
SPS. Mantener la
temperatura del agua constante es uno de los parámetros
que podemos y debemos controlar constantemente en el
acuario. Aunque
en la naturaleza la temperatura puede variar hasta 10º F
(5,6º C) en un día, normalmente no ocurre y además no
significa que a los corales les guste. Los corales
pueden ser extremadamente sensibles a oscilaciones de
temperatura, mostrando la retracción de los pólipos con
gran rapidez. Los peces también son extremadamente
sensibles ya que la temperatura afecta directamente a
muchas variables del agua tales como la densidad.
Si la temperatura de su sistema no puede mantenerse por
debajo de 80°F
usted experimentará problemas tarde o temprano. La
temperatura debe oscilar entre 72°F
y 78°F. (22 ÷ 26.8°C). La temperatura promedio del agua
en los arrecifes tropicales es de 25° C, pudiendo
tolerar sus habitantes variaciones entre 20° y 30° en
condiciones extremas casuales, afortunadamente la
temperatura no varía más de 1 grado durante el periodo
de 24 horas. La temperatura ideal tiende a ir hacia el
extremo bajo, entre 24° y 25° C. La habilidad de
controlar la temperatura es clave para éxito de un
acuario, sobre
todo cuando hay invertebrados. A valores mayores que 30º
C los peces comienzan a sofocarse y con los
invertebrados tipo pólipos y corales, ya se presentan
serios problemas. En los océanos, la temperatura varia
de –2º C +30º C. El límite inferior es determinado por
la formación del hielo y el límite superior por los
procesos de radiación e intercambio de calor con la
atmósfera. (En áreas cercanas a tierra la temperatura
puede ser mayor pero en el océano abierto raramente
excede los 30º C). La temperatura varía en los acuarios
de arrecife de la superficie al fondo, también varia
grandemente de acuerdo a la estación y si el
acuario esta
expuesto a la luz solar y a la cantidad, frecuencia y
fuerza del movimiento del agua.
El movimiento de agua en el
acuario ayuda a
distribuir uniformemente la temperatura y la conducción
de calor entre las diferentes capas. Cuando la
temperatura se eleva y tiende a llegar a los 30º C, Hay
varias soluciones posibles a esto y una o todas pueden
ser necesarias. Primero usted debe asegurarse de que la
parte superior del tanque tenga circulación adecuada de
aire, teniendo un espacio bien ventilado. Esto ayudará
al intercambio de gases y a la refrigeración por la
evaporación, esto retardará la acumulación del calor en
el espacio. Colocar un
sump abierto y
que proporcione un área grande de superficie para la
refrigeración por evaporación. La refrigeración por
evaporación puede ser realzada más a fondo colocando un
ventilador sobre la superficie del agua. La solución más
costosa pero más eficaz, es comprar un enfriador de agua
salada (chiller). Algo menos costoso es comprar una
unidad del aire acondicionado para el cuarto del
acuario. En el
extremo bajo el control es mas fácil, basta con colocar
un calentador automático con el vatiaje apropiado al
tamaño del tanque.
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Salinidad
Es dada en gramos por kilogramos
de agua salada es decir, parte por mil y su símbolo es
%o. La salinidad (S) del agua de mar es esencialmente
una medida de las sales disueltas en un kilogramo de
agua de mar. Un valor promedio para los océanos es de 35
gramos por kilogramo. Las sales disueltas, antes de
desarrollar nuevas propiedades, actúan en mayor grado
alterando las propiedades físicas de las aguas puras.
Por ejemplo, ejercen cambios pequeños en la
compresibilidad, expansión térmica, refractividad y
cambios más grandes en el punto congelamiento, densidad,
temperatura de densidad máxima y conductividad
eléctrica. No es práctico medir esta cantidad
directamente. Una de las generalizaciones más
importantes en oceanografía es la llamada Ley de
Constancia de Composición.
Esta ley establece que para los
constituyentes principales del agua, las proporciones
son virtualmente constantes sin considerar la
concentración absoluta del total de sólidos. Esta
relación es importante porque de esta forma nos permite
encontrar la salinidad sólo con determinar la
concentración de unos de ellos. En el
acuario de
arrecife la salinidad ideal es de 32 – 36 o/oo (partes
por mil). Se ha demostrado la existencia de una relación
entre la salinidad y la conductividad eléctrica del agua
de mar y, como esta propiedad puede medirse fácilmente
se usa para estimar la salinidad. Se ha adoptado una
"Escala Práctica de Salinidad, 1978" (PSS 7 (UNESCO,
1979, 1981) basado en medidas de conductividad
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Densidad
La densidad se define como la
masa por unidad de volumen. En el sistema c.g.s. la
densidad se expresa en gr. cm3. La gravedad específica
es definida como la relación de la densidad con la del
agua destilada a 4º C. En oceanografía, generalmente se
usa la gravedad específica. La densidad del agua de mar
depende de tres variables: Temperatura, Salinidad y
Presión. La densidad disminuye con el aumento de la
temperatura y aumenta con el aumento de la presión y la
salinidad. La relación entre la densidad y los
parámetros de salinidad y temperatura no es lineal, es
mas sensible a la temperatura que a la salinidad, y la
densidad se altera menos con los cambios a bajas
temperaturas. La gravedad específica se utiliza para
medir la salinidad relativa del agua de mar comparada al
agua destilada.
El agua destilada tiene una
gravedad específica de 1.000 mientras que el agua de mar
se extiende a partir del 1.022 a 1.030 dependiendo de la
región. La gravedad específica se mide con el uso de un
hidrómetro o un
refractómetro que
es más exacto y se debe mantenerse entre en el
acuario entre
1.022 y 1.025. Alguno autores recomiendan una gravedad
específica elevada la (1025-1027), por encima de lo
(1022-1025). La razón para una gravedad específica mas
alta, es la de minimizar las infecciones
bacteriológicas. Graig Bingman escribió que en la
filtración biológica (bacteriológica) del
acuario esta
presente Vibrión. Vulnificus, y que tiende a crecer y
vivir en aguas que contiene altos niveles de nutrientes
y baja densidad. Y V. Vulnificus no tiene valores
significativos en los arrecifes y por lo tanto no es
importado de estos (los arrecifes contienen niveles de
nutrientes pobres). La discusión reciente sobre que el
vibrión vulnificus causa enfermedad en corales y puede
extenderse a los acuaristas que tienen contacto con el
agua y corales del
acuario.
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Presión
Se mide en atmósfera o en
unidades de sistema c.g.s. Una atmósfera se define como
la presión que ejerce una columna de mercurio de 760 mm.
De alto por centímetro cuadrado (cm2) a una temperatura
de 0º C, donde la aceleración de la gravedad es 980,65
cm. s-2. La unidad c.g.s. de presión es dina.cm-2 y 1
atm. = 1,0133 x 10º dinas cm-2. Un millón de dinas .cm-2
es igual a 1 bar. La unidad empleada en oceanografía por
ser práctico es 1 dbar que equivale a 0.1 bar.
La presión ejercida por cm2 en un 1 m. de agua salada es
muy cercana a 1 dbar, es decir, la presión hidrostática
en el mar aumenta en un dbar por cada metro de
profundidad. Por tanto, la profundidad en metros y la
presión en decibares tienen aproximadamente el mismo
valor. Esta regla es suficientemente exacta para
determinar el efecto de la presión sobre las propiedades
físicas del agua, pero para detalles de la distribución
de la presión debe calcularse a partir de la
distribución de la densidad. El rango en presión será de
cero en la superficie hasta más de 10,000 decibares en
la parte más profunda del océano.
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Presión osmótica
El fenómeno de la ósmosis
depende de la existencia de membranas semipermeables.
Estas membranas, naturales o artificiales, tienen la
propiedad de dejar pasar a través de ellas ciertos tipos
de moléculas, pero otros no. Cuando el potencial químico
de una sustancia cuyo paso es permitido por la membrana
es el mismo a ambos lados de la misma.
Se establece el equilibrio, Supongamos que a un lado de
la membrana tenemos la sustancia pura o disolvente y al
otro lado existe una solución de un soluto en el mismo
disolvente. Si la temperatura y la presión son iguales a
ambos lados, el disolvente fluirá desde el recinto en
que está puro hacia la disolución donde está el soluto
y, por tanto, tiene menor potencial químico.
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Conductividad Eléctrica
Es una medida que nos indica la
menor o mayor facilidad que tiene un sistema en dejar
pasar la corriente eléctrica. Esto hecho se mide en
siemens. En nuestro caso este sistema es el agua, el
agua al tener disuelta en ella un número variable de
sales presenta una conductividad alta, y se ve aumentada
si el número de sales disueltas aumenta, por lo tanto
midiendo la conductividad del agua nos indica la
cantidad de elementos disueltos en ella, y constituye un
buen sistema para medir la dureza del agua
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Turbidez
Podríamos definirlo como la
claridad que tienen las aguas, es debido a las
sustancias disueltas en ella y a las partículas en
suspensión. A mayor numero de partículas, menor claridad
y menor difusión de la luz, y dependiendo del tipo de
partículas es el color que toma el agua. Lo ideal es
conseguir un agua transparente y cristalina que hace
resaltar más el colorido de peces y corales en el
acuario. El agua
cristalina indica buena calidad de agua con poca materia
orgánica disuelta. Mantener aguas cristalinas es
esencial para tener éxito con los
SPS. Las aguas
amarillentas debidas a contenidos de materia orgánica en
suspensión, pueden ser eliminadas por el tratamiento con
ozono.
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Movimiento
Las aguas de los océanos del
mundo están sometidas a amplios movimientos o
corrientes: unas de gran velocidad, otras muy lentas;
unas periódicas, otras intermitentes. Las corrientes,
tanto por su anchura, extensión y profundidad como por
su permanencia, se convierten en los agentes principales
de transporte del calor y nutrientes. Sin el movimiento
apropiado de agua el gas se vuelve pobre en el
acuario y causa
muchas complicaciones en el agua (mucha de la
concentración química de estos gases en agua depende de
ello). Para asegurar un adecuado intercambio de gas, yo
recomendaría una fuente de aire fresco donde se mantiene
el
acuario.
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Propiedades químicas del agua salada
El agua salda está formado por una compleja solución
salina, con una concentración constante. Es una solución
en la que se encuentran un gran número de elementos
químicos, gases disueltos y nutrientes. Las sales
disueltas son electrolitos en solución acuosa ionizada,
lo cual da al agua de mar propiedades químicas
complejas. Entre las sales más importantes, se
distinguen:
El
cloro(Cl) y el
sodio (Na) son los constituyentes fundamentales del agua
del mar y se encuentran en forma de cloruro de sodio que
se conoce como la sal común. Representa el 80 por ciento
de las sales en solución Esta composición es muy
semejante a la de los líquidos orgánicos como la sangre,
los líquidos viscerales que forman el medio interno de
los animales y que juegan un papel decisivo en la
fisiología, es decir, en las funciones de estos seres
vivientes.
Después del sodio y el
cloro, el
magnesio es el elemento mas abúndate. Se encuentra en
una relación constante respecto al
cloro. Se combina
con otros elementos formando cloruro de magnesio,
sulfato de magnesio y bromuro de magnesio y está
presente en el esqueleto de algunos organismos marinos
La cantidad de
calcio que
contienen es menor que la de los elementos anteriores y
su relación con el
cloro permanece
relativamente constante. Este
calcio,
combinándose con los carbonatos, constituye la
estructura del esqueleto, interior o exterior, de un
gran número de organismos, como los corales y las algas
calcáreas, también se encuentran en los caparazones de
los crustáceos y en la concha de los moluscos.
El sexto elemento en abundancia es el potasio, que tiene
su relación constante con el
cloro.
El bromo forma bromuros, aunque su proporción es
pequeña.
El estroncio es un elemento que se detecta junto con el
calcio por la
dificultad técnica para poder separarlo. Puede formar
parte del esqueleto de algunos organismos marinos.
Los otros elementos que los oceanógrafos químicos
consideran como componentes principales del agua del mar
son el
boro y el flúor.
Otros elementos raros que se
encuentran en solución son yodo, sílice, aluminio,
hierro,
cobre, oro, etc.
Así como Gases disueltos, tales como
oxígeno,
nitrógeno y
carbono. Y sales
nutritivas esenciales para la vida vegetal como,
fosfatos y
silicato, y sustancias orgánicas (ciclo del nitrógeno)
disueltas o coloidales. Además de estos elementos
existen otros que están disueltos en pequeñas cantidades
resultando difícil identificarlos con técnicas sencillas
de análisis químicos. Estos elementos llamados por su
escasez oligoelementos, Se calcula que son 79 los
oligoelementos que están presentes y se detecta una
porción en la estructura de los organismos. La mayoría
de estos oligoelementos son asimilados por los
organismos vivos acumulándose en su cuerpo, por lo que
pueden presentarse en cantidades mayores que las que se
encuentran en el agua donde habitan. Y son el cadmio,
titanio, cromo, talio, germanio, antimonio,
cobre, hierro,
radio y el fósforo que se presenta como
fosfatos. Los
oceanógrafos continúan estudiando la composición química
del agua de los océanos Debido a procesos químicos
reguladores, los principales elementos se mantienen en
proporciones constantes (intercambio de
cationes y
aniones). Así, la composición química de agua salada es
constante debido a: Factores de solubilidad que hacen
precipitar algunas sales que aparecen en exceso y las
incorporan a los sedimentos. Posteriormente tratare
específicamente algunos de los compuestos como el
calcio, el
nitrato el
fosfato etc.
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