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Cianobatteri: ospiti indesiderati di ogni acquario.

I cianobatteri od alghe verdi-azzurre, per l’aspetto viscido senz’altro poco piacevole, il cattivo odore e non certo per ultimo la rapidità di crescita che li contraddistingue, debbono considerarsi tra i nemici più insidiosi di ogni acquariofilo; qualcosa di cui si vorrebbe fare volentieri a meno ma coi quali, nostro malgrado, si è spesso costretti a fare i conti. Si tratta di specie generalmente definibili come pioniere, cioè capaci di colonizzare rapidamente rocce, legni, ghiaietto, etc., quando ancora non vi sia nulla o poco d’altro. Per tale motivo non vi è certo da sorprendersi se anche a meno di 2 settimane dall’avvio di una vasca, capita di doverne registrare la comparsa. Come dobbiamo comportarci allora? Ci sono concrete possibilità di tenerli lontani dalle nostre vasche? Una vecchia massima, così recita: ”Per battere un nemico, prima lo si deve conoscere”. Senza specifiche conoscenze, indubbiamente, risulta sempre molto difficoltoso riuscire a prevenirne la proliferazione in quanto sono davvero molteplici i fattori in grado di concorrere nel determinarla; fattori che spesso sono completamente ignorati da molti appassionati. Con questo articolo si vuole provare a colmare quelle specifiche lacune per fare in modo che quasi mai questi ospiti indesiderati possano andare a costituire un problema davvero irrisolvibile.

Figura 1. Nell'immagine sovrastante è raffigurato come i cianobatteri possono tipicamente presentarsi in acquario.

Cenni di carattere generale
Malgrado le differenze esistenti tra procarioti ed eucarioti fossero ben note alla comunità scientifica, sino a qualche anno fa, col termine generico di alghe si soleva indicare nel loro complesso un’eterogenea varietà di organismi viventi adattatisi alla vita acquatica e caratterizzati da una struttura semplice comprendente anche questa categoria di organismi procarioti. Da qui il fatto che ancora oggi, quando si parla di cianobatteri, si suole indicarli genericamente come alghe azzurre o verdi-azzurre. I cianobatteri od alghe azzurre, dunque, (divisione Cyanobacteriota), sono procarioti con capacità fotosintetiche; cioè sono organismi in grado di sfruttare l’energia luminosa per sintetizzare zuccheri a partire da biossido di carbonio (CO₂) ed acqua. Il processo che si può così schematizzare:

avviene in modo del tutto analogo a quello perpetrato da alghe e piante con liberazione di ossigeno. Va comunque precisato che i cianobatteri, al pari dei batteri fotosintetici propriamente detti, sono in grado di espletare un processo fotosintetico anossigenico cioè non comportante l’evoluzione di ossigeno molecolare (O₂) che si può sintetizzare come segue:

Dove con H₂A si intende un qualsiasi composto ridotto che possa fungere da accettore di elettroni e con A il prodotto derivante dall’ossidazione di H₂A. I cianobatteri sono caratterizzati dall’assenza di cloroplasti, la cui funzione è assolta da numerosi strati di membrana, in genere disposti parallelamente, che prendono il nome di tilacoidi. Pigmenti fotosintetici sono la clorofilla a, insieme a vari carotenoidi e ficobiline. Diverse specie sono azotofissatrici, cioè sono in grado di sfruttare l’azoto molecolare (N₂) quale fonte di questo importante nutriente. La riproduzione avviene asessualmente per divisione cellulare. Quella sessuale è, invece, del tutto sconosciuta anche se sono stati osservati occasionali scambi di materiale genetico tali da poter suggerire la presenza di fenomeni di parasessualità. Molte specie sono unicellulari, altre filamentose e solo una minoranza si sviluppa in forma coloniale.

Sino a qualche anno fa, a seconda degli autori, si identificavano come appartenenti alla divisione un numero di specie variabile compreso tra le 1000 e le 2000. Col progredire delle conoscenze di biologia molecolare questo numero, tuttavia, è andato drasticamente riducendosi. Oggi in base all’rRNA 16S si contano solo 152 specie, le cui dimensioni variano da pochi micron sino ad alcune decine di micron per quelle più grandi. La divisione contempla una sola classe, quella delle Cyanophyceae e due sottoclassi con tre ordini ciascuna. La sottoclasse delle Coccogoneae è costituita da organismi unicellulari, sferici o formanti catenelle mai molto lunghe. La sottoclasse Hormogoneae, invece, comprende organismi in grado di formare lunghi filamenti. A quest’ultima appartiene l’ordine Oscillatoriales col genere Oscillatoria che è da considerarsi il genere “tipo” di cianobatteri riscontrabili in un acquario d’acqua dolce. Tra le specie che più frequentemente si possono osservare nei nostri acquari si possono citare O. princeps, O. limosa ed O. brevis.

Come facilmente intuibile, senza un microscopio composto è impossibile poter distinguere tra le varie specie. Quello che, però, possiamo certamente fare in base ad importanti indizi è comprendere se davvero si sia dinanzi ad un’invasione di cianobatteri oppure no. Esistono, infatti, caratteristiche tali da consentirci di distinguerli con sufficiente sicurezza dalle alghe:

Il colore. Nelle nostre vasche, quasi sempre, si presentano in un classico colore verde cupo con vaghi riflessi metallici ed un aspetto in certi casi vellutato.
La velocità d’accrescimento. Nel giro di pochi giorni, se lasciati fare, sono in grado di ricoprire buona parte di una vasca. A ventiquattrore di distanza, non è affatto difficile rendersi conto di quanto la superficie occupata abbia potuto andare aumentando.
L’odore. A differenza delle alghe, emanano sempre odori poco gradevoli. Se pensate che le alghe del vostro acquario emanino un cattivo odore, allora, significa che non vi siete mai imbattuti con loro. Caratteristico del genere Oscillatoria, è un odore pungente capace di ricordare quello delle muffe. Basta raccogliere anche solo una piccolissima porzione per poterlo avvertire con un’intensità che non manca mai di sorprenderci, nemmeno quando vi si è avvezzi.
L’aspetto gelatinoso. L’involucro mucillaginoso prodotto da molte specie è in grado di conferirgli un poco attraente quanto inconfondibile aspetto viscido.
La scarsa aderenza al substrato. Contrariamente a molte alghe, non costituisce affatto un problema il riuscire a rimuoverli aspirandoli semplicemente insieme all’acqua dell’acquario, durante un cambio parziale.

Figura 3. Schema semplificato della decomposizione batterica di sostanze organiche.

Per cercare di comprendere meglio quanto li riassunto, dobbiamo sforzarci d’immaginare ogni fonte di nutrienti come racchiusa in tante scatolette di latta apribili solo attraverso più o meno specifici apriscatole. Così facendo saremo senz’altro indotti a chiederci chi possieda questi apriscatole e quali scatolette essi siano in grado d’aprire. I milioni di batteri, che albergano nelle nostre vasche e che ne costituiscono il cuore, posseggono un’infinità di apriscatole grazie ai quali poter attingere a piene mani a tale abbondanza. Scatoletta dopo scatoletta, in un processo che prende il nome di mineralizzazione, la materia organica può essere interamente trasformate sino a sali minerali, anidride carbonica ed acqua attraverso tutta una serie di passaggi la cui velocità è in stretta correlazione con i parametri chimico-fisici presenti. E le alghe? Le alghe hanno a disposizione una dotazione molto inferiore a quella messa in campo dai batteri, ma comunque superiore a quella delle piante. Questo permette loro ad esempio di ricavare importanti nutrienti come N e P anche dalla materia organica in decomposizione. Dunque se in un ipotetico magazzino accumulassimo nutrienti esclusivamente in forma organica troveremmo alghe con specifici apriscatole coi quali poter attingere a quei nutrienti e di contro a piante che, impossibilitate a farlo, morirebbero di fame. Ecco quindi spiegata una delle cause che possono portare le alghe a proliferare nelle nostre vasche e della quale bisogna sempre tener conto. Per quanto possibile, dobbiamo quindi favorire l’accumulo di scatolette con sostanze facilmente sfruttabili dalle piante e meno dalle alghe. Se in una nostra vasca ad esempio il pH fosse troppo acido o vi fosse un’eccessiva carenza di ossigeno col tempo andrebbero inevitabilmente ad accumularsi scatolette per cui le piante non posseggono apriscatole o non ne hanno di buona qualità e questo, presto o tardi, finirebbe col condurre ad un predominio da parte delle alghe. Ma che significa esattamente che non hanno apriscatole di buona qualità? E’ questo il caso dell’azoto. Quello minerale è suddivisibile in 2 differenti tipi: l’ammoniacale ed il nitrico. L’azoto ammoniacale è costituito da due specie chimiche, ovvero da NH₃ ed NH₄⁺. Quello nitrico, data la rapidità con cui normalmente si verifica l’ossidazione dei nitriti in nitrati s’intende prevalentemente costituito da quest’ultimi (NO₃^-).

Piante ed alghe sono dotate di apriscatole sia per l’azoto ammoniacale che per quello nitrico, tuttavia, le alghe posseggono apriscatole più efficienti per quello ammoniacale. Questo fa si che siano in grado di sfruttarne anche minime quantità e dunque d’avvantaggiarsi rispetto alle piante. Quanto sin qui detto, pur chiarendo alcuni fondamentali aspetti della questione non risponde, tuttavia, alla domanda che ci eravamo posti all’inizio e cioè cosa sia a far si che in una vasca si possano sviluppare determinate tipologie di alghe piuttosto che altre. Volendo trarre delle somme, possiamo dire che in linea generale in un acquario si sviluppano alghe nel momento in cui:

si accumulano nutrienti in forma non sfruttabile dalle piante
si accumulano nutrienti in forma non facilmente sfruttabile dalle piante
si accumulano nutrienti in quantità maggiore alle effettive esigenze delle piante
si accumulano nutrienti in quantità non sufficienti alle esigenze delle piante

Quindi, qualora in una nostra vasca si verifichi una delle condizioni sopra esposte, per comprendere il motivo dello sviluppo di una particolare tipologia algale piuttosto che un’altra dobbiamo prendere in considerazione il rapporto esistente tra due importanti nutrienti: l’azoto (N) ed il fosforo (P). Facendolo, possiamo dire che:

modesti valori del rapporto N/P sono favorevoli allo sviluppo di cianobatteri
alti valori del rapporto N/P, di contro, favoriscono lo sviluppo di altre tipologie algali

Quanto qui sopra scritto, però, non deve trarci in inganno, facendoci ritenere che si possa controllare lo sviluppo algale semplicemente utilizzando il P quale fattore limitante, perché così facendo si rischierebbe d’incorrere in brutte sorprese. Le alghe si combattono solo mettendo le piante nelle migliori condizioni possibili al loro sviluppo ed evitando di incappare in una o più delle quattro condizioni sfavorevoli di cui si è detto.

Come contrastarli
Quando si verifica una proliferazione di cianobatteri quali conseguenze ne possono derivare? Si tratta forse di una domanda questa che in molti si sono certamente posti nel momento in cui un viscidume verde scuro e vellutato, a volte dai vaghi riflessi nerastri, ha cominciato a ricoprire ogni cosa. Quello che si può dire, per cercare di dare una risposta il più possibile attinente alla realtà dei fatti, è che una loro eventuale proliferazione conduce sempre ad una serie concatenata di eventi che possiamo così provare a riassumere:

generalizzato aumento della biomassa batterica eterotrofa
riduzione della biomassa batterica nitrificante
generalizzato aumento di protisti ed animali
pericoloso aumento della concentrazione di azoto ammoniacale
mobilizzazione dei fosfati dal fondo
pericoloso aumento del ferro disciolto

Come facilmente intuibile dal quadro sopra esposto, un’invasione di cianobatteri non può essere considerata semplicemente come un fatto spiacevole da un punto di vista estetico; ma dobbiamo temerla anche per le gravi conseguenze che può apportare al nostro piccolo ecosistema. Per tale motivo è di fondamentale importanza cercare di fare in modo che una simile catastrofe abbia le minori probabilità possibili di verificarsi. Dobbiamo cercare, quindi, d’allestire le nostre vasche attenendoci ad alcune basilari regole che, qualora disattese, possono aumentare di molto le probabilità di vederci costretti a fare i conti con questi ospiti indesiderati. Si tratta, dunque, di:

scegliere piante adatte alla effettiva quantità di radiazione luminosa che si va a riversare nella colonna d’acqua
piantumare una vasca a non meno del 70-80% della sua superficie piantumabile

Tutto questo perché è di fondamentale importanza comprendere quanto i nostri sforzi debbano essere incentrati nel cercare di trovare un giusto equilibrio tra ciò che viene prodotto in termini di nutrienti attraverso i processi di degradazione, la quantità derivante dalla fertilizzazione e l’effettivo consumo ad opera delle piante (vedi figure 5a, 5b e 6).

Figura 5. 5a) Situazione di pericolo in cui l’abbondante disponibilità di nutrienti non viene controbilanciata da un adeguato consumo ad opera delle piante.
5b) Situazione ottimale in cui l’apporto di nutrienti derivante da degradazione e fertilizzazione è controbilanciato dall’abbondante consumo ad opera delle piante.

Soltanto nel momento in cui saremo finalmente capaci di prendere coscienza del fatto che in un acquario si debbono privilegiare le piante e non i pesci, ristabilendo un più naturale rapporto tra questo organismi viventi, potremo sperare di lasciarci alle spalle almeno in parte i problemi derivanti non solo da un’eccessiva proliferazione di cianobatteri ma anche e più in generale di alghe.

Figura 6. Nel grafico è indicato (linea verde) come un rapporto ottimale tra disponibilità di nutrienti e consumo da parte delle piante sia
indispensabile per controllare lo sviluppo di cianobatteri ed alghe.

A parità di radiazione luminosa la fotosintesi è senz’altro limitata dalla disponibilità di CO₂. Quindi aumentando la concentrazione di CO₂ si ha come conseguenza un aumento dell’attività fotosintetica. In prove di laboratorio dove si è andata a raddoppiare la quantità di CO₂ disponibile (circa 700 ppm contro i 360 ppm atmosferici normalmente disponibili) si è registrato nella maggior parte delle piante C3 un incremento di crescita sino al 60%. Un impianto per l’erogazione di CO₂, dunque, s’inserisce perfettamente nelle regole che si sono volute elencare. Attraverso una diffusione controllata di questo prezioso gas possiamo agevolmente rientrare in molte circostanze nella condizione rappresentata in figura 5b cioè in una condizione in cui la disponibilità di nutrienti sia controbilanciata da un buon consumo da parte delle piante presenti. Dobbiamo imparare a guardare alla diffusione di questo gas non come ad un’alchimia riservata ad acquariofili esperti; ma piuttosto come il miglior strumento per fare esperto chi esperto non lo è, permettendogli di ottenere risultati sino a quel momento impensabili.

Fondi la cui la pezzatura consenta di sfruttare per un periodo di tempo abbastanza lungo, l’azione suppletiva di filtrazione che ne può derivare, sono certamente da preferire. Tale e fondamentale azione filtrante suppletiva di cui si può godere, va a porre in secondo piano il contributo in tal senso derivante dal filtro. Se di contro allestissimo una vasca utilizzando un fondo sabbioso, il ruolo del filtro non potrebbe di certo passare in secondo piano; anzi questo diverrebbe di primaria importanza. In questo caso dovremmo, però, dotarci di un filtro biologico rapportato alle reali esigenze della vasca e per questo di dimensioni non inferiori al 10% del volume lordo della stessa. Ma quanti dei nostri filtri hanno dimensioni tali da consentire l’insediarsi di una popolazione nitrificante sufficiente a svolgere il compito a cui viene chiamata?

Non popolare una vasca mai prima di 60 giorni
popolare sempre una vasca in modo molto graduale

Sono ormai molti anni che raccomando di non popolare una vasca prima di 60 giorni dal suo allestimento scontrandomi contro la scarsa recettività da parte degli appassionati, quasi sempre troppo impazienti per riuscire ad attendere tempi così lunghi. Questo fa si che le vasche si popolino quando ancora non si è raggiunto quell’equilibrio tra le varie popolazioni batteriche (omeostasi) a cui, invece, si dovrebbe sottostare. Quale conseguenza di questo prematuro popolamento, si ha quello che potremmo definire uno stato di sofferenza cronica nella biomassa nitrificante, capace di portare a tutte le prevedibili conseguenze conseguenze del caso. Altrettanto difficoltoso da far accettare è il significato di popolamento graduale. Se, ad esempio, in una vasca sappiamo di poter ospitare un massimo di 30 pesci dalla lunghezza di 4 cm, popolarla in modo graduale, significa dapprima introdurre 10 unità, lasciar passare un tempo minimo di 3 settimane e poi introdurre altre 10 unità e così via sino a completare il popolamento. Fare le cose secondo tempi e modi diversi non significa popolare una vasca in modo graduale.

Mantenere un’alcalinità corrispondente a circa 6° dKH

Se non vogliamo correre il rischio che il processo di nitrificazione ne venga compromesso, dobbiamo curarci di mantenere un’alcalinità sufficiente a tamponare l’acidità prodotta nello stesso. Questo se da un lato ci porta certamente ad avere un maggior consumo di CO₂ dall’altro ci permette di guadagnarne in termini di salute della nostra vasca.

Mantenere un pH prossimo alla neutralità

Molte specie di cianobatteri risentono in varia misura della presenza di un pH troppo acido. Tuttavia, allo stesso modo ne vengono negativamente influenzati anche i batteri nitrificanti e, dunque se pensassimo di risolvere le cose abbassando sensibilmente il pH molto probabilmente finiremmo solo, col chiudere un problema per aprirne un altro. Un pH neutro o prossimo alla neutralità e quindi compreso tra 7 e 7,4 può costituire un valido compromesso che, salvo particolari necessità d’allevamento, possiamo considerare ottimale sotto molteplici punti di vista. Se proprio non si potesse fare a meno di mantenere un pH lievemente acido, occorrerebbe mettere nel conto di dover ridurre drasticamente la quantità di pesci ospitabili in quella determinata vasca. Quindi, tornando all’esempio precedente, si potrebbe dire che con un pH ad esempio di 6,5 potremmo ospitare solo un numero pari alla metà di pesci ospitabili qualora il pH si mantenesse costantemente su valori superiori alla neutralità.

Quando le cose sfuggono di mano
Come si è detto, anche a solo 10-15 giorni dall’allestimento non è affatto improbabile che, gettando uno sguardo a rocce o legni, si possano scorgere delle piccole chiazze di un verde scuro dall’aspetto poco gradevole capaci di aumentare di dimensioni da un giorno con l’altro. Che fare? Se l’infestazione rimane circoscritta, non è il caso di fare nulla. Spesso, infatti, la cosa si risolve da sola nell’arco di tempo di qualche settimana. Se ciò non avviene, dopo averne individuato le probabili cause e cercato di porvi rimedio occorre:

rimuovere, se fattibile, la maggior parte della massa cianobatterica
effettuare un trattamento con un antialghe.

La prima operazione non è strettamente necessaria, soprattutto, se siamo stati abbastanza attenti da accorgerci subito della loro presenza. Per la seconda, a questo stadio, ci si può limitare all’utilizzo di un generico antialghe come il Tetra Algumin. Qualora l’infestazione sia, invece, più massiva o sia avvenuta oltre i 30 giorni dall’avvio è consigliabile ricorrere a trattamenti certamente più energici. In questo caso occorre:

rimuovere la maggior parte della massa cianobatterica.
effettuare un trattamento con un prodotto di riconosciuta efficacia.

Particolarmente valido, in particolare contro alcune specie del genere Oscillatoria, si è rivelato un prodotto studiato per altri scopi: il General Tonic della Tetra. Il dosaggio consigliato è quello minimo previsto nelle indicazioni per una durata non superiore ai 5 giorni.

Conclusioni
Con questo mio nuovo articolo sui cianobatteri si conclude idealmente anche il discorso incominciato in “Protisti fotosintetici in acquario”. Alcuni concetti già esposti nell’articolo citato, sono stati qui ripresi e completati, altri invece sono del tutto nuovi e legati alla specifica tematica in oggetto. Ciò è stato fatto nel tentativo, spero riuscito, di dare un quadro il più veritiero possibile della questione che fosse nel contempo capace di metterci nelle mani quegli strumenti in più da permetterci di vincere le nostre personali piccole battaglie contro questi ospiti indesiderati.

Bibliografia