Quiero hacer este aporte al foro para lograr que comprendamos un poco mas profundamente a lo que nos referimos cuando hablamos de un acuario ciclado o maduro.

Primero que nada voy a tratar de explicar lo que es el ciclo bacteriano tanto en el acuarismo como en la naturaleza, las consideraciones que voy a hacer en este tema se aplican también en los laboratorios cuando se va a trabajar con bacterias.

El ciclo bacteriano

El ciclo bacteriano consta de cuatro etapas:

1) Fase de adaptación o Lag

En esta es cuando se introducen las bacterias a un medio para posteriormente iniciar su reproducción. Es importante señalar que en esta etapa parece no pasar nada, sin embargo las bacterias se están adaptando a las características físico químicas del medio en que fueron incorporadas para su cultivo. Finalmente lo que estamos haciendo en nuestro sistema es cultivar bacterias.

En los laboratorios se adquieren cultivos bacterianos tanto en medios líquidos como en esporas, lo cual significa que las bacterias envasadas comercialmente si son efectivas.

2) Fase Exponencial

Durante esta etapa es cuando las bacterias se multiplican de forma exponencial (de ahí el nombre) - suponiendo que 1 bacteria genera 2 bacterias estas dos bacterias se convierten en 4, esas 4 en 16, esas 16 en 32....- En acuarismo esta etapa es muy notoria por lo turbio del agua que es causado por la gran cantidad de microorganismos presentes en la columna de agua, a esto también se le conoce como síndrome del tanque nuevo.

3) Fase Estacionaria

En esta las bacterias han logrado estabilizar su cantidad y es cuando empiezan los ajustes metabólicos en sus órganos para poder oxidar o reducir elementos químicos para los que están especializadas.

4) Fase de muerte

En este punto estamos tratando de un cultivo bacteriano y no debemos confundirlo con la muerte de una sola célula. A lo que se refiere la fase de muerte es que la colonia bacteriana no tiene la capacidad de reproducirse y en consecuencia el cultivo pierde eficiencia.

En este momento vamos a dejar a las bacterias en paz por un rato y posteriormente vamos a retomarlas para ver como se relacionan con el siguiente tema.

El ciclo del nitrógeno

Este tema creo que es uno de los más comentados en el acuarismo, por lo que voy a tratar de explicarlo e incentivar la curiosidad de entenderlo de inicio a fin para que tengamos las herramientas que nos permitan interpretar que es lo que realmente pasa en nuestro sistema y en algunos casos poder tomar las medidas adecuadas.

En casi todos los sitios dedicados al acuarismo podemos leer que el ciclo del nitrógeno es el siguiente:

Amonia/Amoniaco (NH3-/NH4-) -> Nitritos (NO2-) -> Nitratos (NO3-) y aquí hay que hacer un cambio de agua para reducir los nitratos y tener seguros a los habitantes.

Sin embargo esto no es un ciclo, un ciclo supone que un elemento se oxida o reduce formando distintos compuestos y finalmente regresa a su estado original. El ciclo del nitrógeno para que sea llamado ciclo debe iniciar y terminar en eso Nitrógeno (de forma gaseosa N2)

Nitrógeno gas (N2) -> Amonia/Amoniaco (NH3-/NH4-) -> Nitritos (NO2-) -> Nitratos (NO3-) -> Nitrógeno gas (N2)

Lo relevante de esto es comprender de que forma podemos lograr que el ciclo del nitrógeno se produzca en nuestra instalación, cosa nada sencilla, sobre todo cuando inicia con N2 y cuando termina con la misma molécula.

Para entender todo el proceso vamos a dividir el ciclo del nitrógeno en dos etapas generales Nitrificación y Denitrificación

1) Nitrificación

Es el proceso mediante el cual se fija el nitrógeno en un ecosistema.

Nitrógeno gas (N2) -Como ya lo mencioné es nitrógeno en forma gaseosa a su vez muy estable, por lo que cambiar la molécula supone el empleo de más energía que las moléculas que se generan posteriormente.

En la naturaleza la fijación del nitrógeno no es un proceso sencillo, en el intervienen bacterias con la capacidad de hacerlo, un ejemplo de ello son las cianobacterias que NO deseamos tener en nuestro acuario. Este es el motivo por el que las vemos presentes en algunas ocasiones durante lo que llamamos ciclado.

Mediante la fijación del nitrógeno en estas bacterias se producen los componentes como los aminoácidos los cuales contienen átomos de Nitrógeno, Hidrógeno, Carbono entre otros. En este punto estamos pasando de química inorgánica a química orgánica.

Ahora ya tenemos componentes orgánicos básicos como los aminoácidos cuyas moléculas contienen al menos Nitrógeno, Hidrógeno y Carbono, es justamente aquí el punto que nos interesa como acuaristas, tenemos Nitrógeno e Hidrógeno para formar Amonia/Amoniaco y Carbono e Hidrógeno para formar (Carbohidratos) que es una fuente de energía.

Amonia/Amoniaco (NH3-/NH4-) - Al proceso en que el Nitrógeno (N2) es metabolizado y convertido en Amonia/Amoniaco se le llama Amonificación y lo realizan bacterias especializadas que llevan el mismo nombre Bacterias Amonificantes, son aeróbicas estrictas (requieren oxigeno para sobrevivir y llevar a cabo sus funciones metabólicas)

Nitritos (NO2-) - Nitrosación es el proceso mediante el cual es transformado un elemento orgánico en compuestos orgánicos que contengan Nitrógeno, Hidrógeno y Oxógeno. Este se lleva a cabo por bacterias Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus y Nitrosovibrio, estas únicamente en ambientes marinos, el resto en agua dulce.

Nitratos (NO3-) - Nitratación es la oxidación biológica de Nitritos a Nitratos este proceso lo llevan a cabo exclusivamente las bacterias Nitrobacter en agua dulce, en agua salda intervienen también Nitrospina, Nitrococcus y Nitrospira.

2) Desnitrificación o Denitrificación

Nitrógeno Molecular (N2)

Es la reducción del ion Nitrato para convertirlo en Nitrógeno gaseoso (N2).

Para describir la reducción a N2 basta con decir que es un proceso de respiración de bacterias anaeróbicas que reducen el Nitrato de la siguiente manera

Nitratos(NO3-) -> Nitritos (NO2-) -> Amoniaco (NH3-) -> Oxido Nitrico (NO) -> Oxido Nitroso (N2O) -> Nitrógeno Molecular (N2)

Estos procesos se llevan a cabo por bacterias de las especies Bacilus, Chromobacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Spirillium, Hypomicrobium, Achomobacter, Moraxella, Paracoccus, Alcaligenes y Aquifex.

Estos tres compuestos Oxido Nitrico (NO), Oxido Nitroso (N2O) y Nitrógeno Molecular (N2) son relativamente fácilmente evaporables a la atmósfera, con lo que el ciclo del nitrógeno termina donde se inició.

Con esto terminamos el ciclo del nitrógeno, ahora sigue enlazar los dos temas ya explicados

El ciclo bacteriano y El ciclo del Nitrógeno en el acuario

Continuará...