Mantenimiento de la calidad del agua

Mantener la calidad del agua del acuario es un punto clave al momento de ser exitosos en nuestro hobby. Dado que los seres vivos que mantenemos en nuestros acuarios tienen al agua como medio vital,  no se deben ahorrar esfuerzos para mantener la calidad del agua en el cual se desarrollaran. Pasaremos revista a los métodos, aditivos y aparatos que ayudaran a mantener la calidad del agua en nuestros acuarios.
Cambios periódicos de agua
He aquí el pilar fundamental en el mantenimiento de la calidad del ambiente en el que vivirán nuestros peces y plantas, asegurando su salud. Los cambios parciales y periódicos de agua son esenciales para  evitar que nuestros peces literalmente naden en sus desperdicios y tienen la ventaja que, en un acuario de agua dulce, son el método más barato y efectivo para mantener la calidad de vida de nuestros peces.
Como producto de los procesos metabólicos que realizan los habitantes de nuestro acuario, constantemente se incorporan al agua diversos productos químicos, que de alguna manera u otra es necesario retirar para no comprometer la salud de los animales, no solo se añade amoniaco, el cual se transforma a través de las bacterias nitrificantes en el relativamente mas inocuo nitrato, sino que también se producen cantidad de otros compuestos orgánicos, como fenoles y protasas entre otros, cuya acumulación repercute negativamente en la salud de los peces y cuya concentración no es posible medir con los tests al alcance de los acuaristas. Sabemos que estos compuestos se acumulan en el acuario pero desconocemos la magnitud de su concentración y la única manera de eliminarlos es a través de los cambios periódicos de agua.
La periodicidad de estos cambios estará dada por la carga biológica del acuario, o sea cuanto mayor sea esta menor será la periodicidad de los cambios de agua, pero no debería exceder de los 15 días, y ni ser de menos del 30%. No creo ser obvio al recordar que el agua que añadimos en el reemplazo deberá ser lo más cercanamente posible a las condiciones del acuario en términos de pH, temperatura y dureza.
Vale la pena destacar que si bien los cambios periódicos de agua son estrictamente necesarios, no se debe llegar al extremo de realizar cambios totales de agua pues el efecto puede ser el inverso al deseado, ya que el agua del grifo contiene aparte de cloro o cloramina, metales y otras sustancias nocivas para los peces. El uso de tiosulfato de sodio puede contrarrestar el cloro y cloramina pero no neutralizar los metales pesados presentes en esta. Como veremos mas adelante el uso de acondicionadores de agua podría reducir los efectos negativos de estas sustancias, pero factores como el pH, la dureza del agua, la temperatura, y la concentración del oxígeno en el agua, no serán iguales a la del agua en el acuario. El cambio brusco de estas condiciones estresa al pez, y dependiendo de la delicadeza de la especie podría hasta matarlo.
Otro tema al que debemos prestar atención al velar por el mantenimiento de la calidad del agua  es el reemplazo del agua evaporada.
Este tema que en un primer momento puede llegar a parecer trivial , no lo es tanto ya que la estructura interna de cada especie de peces es tal que solo puede vivir en aguas con determinado rango de concentración de sales y presión, al evaporarse el agua la concentración de sales y otros productos en el acuario aumenta, y dependiendo se la velocidad en que se evapora el agua esta concentración puede llegar a ser mortal para las especies cuyo rango de tolerancia sea menor, o sea las que son mas delicadas.
Para entender el porque de la importancia de prestar atención a la concentración de sales en el acuario primero veremos la manera en que los peces regulan la concentración de sales en su organismo. Primero deberemos diferenciar un organismo regulador de uno osmoregulador. Un organismo regulador es aquel que mantiene el medio interno independientemente del medio externo, mientras que un organismo osmoregulador es aquel que mantiene la concentración interna de agua y sales o bien el que regula activamente la presión osmótica interna como lo son en este caso los peces. Ahora en el caso puntual de estos últimos tenemos que diferenciar, pues de comportan de manera diferente, a los peces marinos de los peces de agua dulce.
En los peces marinos y dado que el mar es un medio hipertónico, o sea que tiene mayor concentración de sales que el organismo del pez por lo que estas tenderán a “ingresar” al pez mientras que el agua tiende a salir del pez para de esta manera equilibrar ambos medios. Los peces marinos excretan sales a través de las branquias y riñones, los peces cartilaginosos como por ejemplo el tiburón, además retienen urea en sangre lo que aumenta la presión osmótica frenando el ingreso de sales.
En los peces de agua dulce es a la inversa pues viven en un medio hipotónico con respecto a la concentración de sales en el interior de su organismo. Lo que genera que por osmosis pierdan sales hacia el medio y que el agua tienda a ingresar en el cuerpo. Para frenar la entrada de agua los peces tienen la mayor parte de su cuerpo recubierta con una membrana impermeable que frena la entrada de agua, al contrario que los peces marinos  incorporan sales a través del agua o a través de los alimentos y su orina es hipotónica, o sea muy diluida cuya función principal es la eliminación del exceso de agua.
Cuando el medio en el que vive un pez que esta adaptado a vivir en aguas blandas o sea con poca concentración de sales, experimenta una suba en la concentración de minerales en el agua provoca que el pez sufra de problemas de deshidratación y aumento en la concentración de sales en su cuerpo. El proceso inverso ocurre en el caso de un pez adaptado a vivir en agua salada o muy dura.
Ahora pasemos a la forma en que debemos reponer el agua que se pierde por evaporación.
Para los acuarios de agua salada el agua que añadiremos deberá ser desmineralizada, o muy blanda para no añadir mas sales al acuario que hagan variar la composición porcentual del agua marina.  Para obtener agua desmineralizada la mejor solución en el largo plazo es la compra de un equipo de osmosis inversa. Dado que la mayoría de los peces de agua salada esta acostumbrado a una hiper-estabilidad en la salinidad del medio en que se encuentran deberá tenerse sumo cuidado para que la pérdida por evaporación no haga variar demasiado la concentración de sales, por lo que el periodo entre reposiciones tendrá que ser lo mas corto posible, A efectos de minimizar este efecto existen en el mercado sistemas automáticos de rellenado, cuyo funcionamiento es tan simple que uno mismo también puede fabricárselo.
Respecto al reemplazo del agua evaporada del acuario de agua dulce con agua corriente domiciliaria existe un método que permite determinar cuando la concentración de las sales en el acuario alcanza un nivel crítico, llamado ciclos de concentración, que puede resumirse en la siguiente formula:

C = 1 + (N * E)/100

C Representa al número de ciclos de concentración
N Es el número de periodos considerados en el que se repone el agua evaporada con agua corriente, en esta caso semanas.
%E Constituye la cantidad media de litros de agua evaporada semanalmente.

Así, si el acuario posee 100 litros y pierde por evaporación un 5% de agua por semana cabo de 3 semanas tendremos:

C = 1 + (3 * 5)/100 = 1.15 ciclos

O sea que en 3 semanas la concentración de sales se habrá multiplicado por 1.15, por lo tanto si el agua no evaporada es repuesta en este periodo solo por agua corriente la concentración de sales e impurezas llegara a ser intolerable para muchas especies más delicadas. De ahí la importancia de reemplazar el agua evaporada por agua desmineralizada en forma semanal, de esta manera el aumento de la concentración será nulo.
Cabe aclarar que esto no tiene relación con los cambios parciales del agua del acuario por igual cantidad de agua corriente lo cual tiene un impacto mínimo en la concentración de sales. Por lo tanto si se realizan cambios de agua en forma semanal o quincenal no será necesario preocuparse si el agua que añadimos para reponer la que se evapora es corriente, sin embargo será de vital importancia en regiones en las cuales el acceso al agua no es fácil o dado su alto costo torna excesivamente oneroso un cambio de agua semanal, o cualquier situación que obligue a racionalizar el uso del agua.

Monitoreo de los parámetros del agua
Tratar de mantener la calidad del agua sin efectuar un monitoreo de sus parámetros es como conducir un automóvil con los ojos vendados.
Los acuaristas tenemos en la actualidad gran cantidad de test a disposición para monitorear la calidad del agua en nuestros acuarios, pero básicamente tendremos que contar con test que midan pH, dureza permanente o GH, dureza temporal o KH y nitratos.
Estos test para acuarios basados en reactivos y comparación ocular contra una carta de colores son bastante inexactos, pero suficiente para los fines del acuarista medio, mas si lo que deseamos es una mayor exactitud existen testers electrónicos que nos permitirán medir pH, conductividad, potencial redox, oxigeno disuelto y salinidad con total exactitud. Otra opción  en cuanto a medición de parámetros se refiere son los fotómetros, que miden la amplitud de onda de la muestra, a la cual previamente se le añadió el correspondiente reactivo, indicando al instante la concentración en forma numérica del elemento en una pantalla, con lo cual evitamos la subjetividad de la comparación ocular. Utilizando el mismo fotómetro podremos realizar el análisis de todos los parámetros del agua de nuestros acuarios. Para medir la densidad del agua salada los refractómetros constituyen el medio más exacto para medir la salinidad en los acuarios marinos.
El alto costo de los equipos electrónico es una contra y cada uno deberá hacer su propia evaluación al considerar si elegir los tests mas simples o los mas exactos.

Equipos que no ayudan a mantener la calidad para mantener la calidad.

Filtros
Existe una gran variedad de equipos de filtración cuya utilización hace más fácil el mantenimiento de la calidad del agua. Pero antes de centrarnos en los tipos de filtros tendríamos que determinar los tipos de filtración existentes:
Filtración mecánica: es proporcionada por todos los filtros en mayor o menor medida y es simplemente eliminar los desechos del agua quedando adheridos al material filtrante, por ejemplo los filtros internos de esponja.
Filtración química: consiste en eliminar compuestos tóxicos del agua mediante procesos químicos en el medio utilizado para filtrar o bien para eliminar componentes y alterar determinados parámetros del agua. Claros ejemplos de este tipo de filtración es la utilización de carbón activo para la remoción puntual de un químico añadido al agua  como podría ser un medicamento, como así también la utilización resinas sintéticas, para ablandar el agua o absorber compuestos determinados como nitratos o fosfatos
Filtración biológica: es proporcionada por determinados filtros que poseen material filtrante adecuado y que por su diseño permite el crecimiento de bacterias (Nitrosomonas o Nitrobacter) cuya acción descompone los productos de desechos como el amoniaco transformándolos en otros menos contaminantes como el nitrato, a través del proceso de nitrificación. Para realizar esta transformación se le debe proporcionar a las bacteria un sustrato donde asentarse y en el debe haber una corriente de agua para proporcionar el oxigeno que este proceso requiere, este sustrato debe de tener una corriente de agua con el fin de suministrar los materiales en suspensión a tratar y aportar oxigeno necesario para la transformación. Los materiales que generalmente se utilizan tiene que ofrecer una gran superficie para el asentamiento de las bacterias nitrificantes, los mas comunes son la cerámica porosa, las llamadas bio-bolas, el vidrio sinterizado, arena de cuarzo y en general cualquier sustrato que siendo inocuo para los peces ofrezca una superficie relativa a su volumen que sea importante.
Definidos que fueron los tipos de filtración pasaremos a detallar los tipos de filtros que tenemos en acuarismo.
Teniendo en cuenta su ubicación tenemos:
1 Filtros internos que a su ves se clasifican en:
1.1 Filtros de cartucho impulsados por una bomba llamada power-head conectada a un cartucho plástico con material filtrante en su interior, son ideales para pequeños acuarios de no más de 80 litros, para acuarios mas grandes se utilizan solamente como filtros mecánicos. Su principal ventaja es su bajo costo y además, y como desventajas que tienen un mantenimiento incomodo y son difícilmente camuflables.
1.2 Filtro de placa que es el mas utilizado para la filtración biológica en acuarios de agua dulce siendo también posible su utilización en acuarios de agua salada. Consiste en una serie de placas que se colocan en la base del acuario y conectadas a ellas en los laterales y en el medio se colocan uno o varios tubos que tienen la función de impulsar el agua para que pase por las rejillas y se cubren con grava de un tamaño promedio de 5 mm. Para impulsar el agua se puede utilizar un aireador (opción menos eficiente) o una bomba impulsora que puede o bien inyectar o extraer le agua en las placas. Prácticamente la única ventaja que tiene es su coste que es muy bajo en comparación a los otros sistemas, pero pierde en lo relativo a mantenimiento y eficiencia.

2 Filtros externos que se ubican fuera y por debajo del acuario y que a su vez se clasifican en:
2.1 Filtro de balde (Canister filter) consiste en un depósito herméticamente cerrado en que se colocan las materias filtrantes, sirven para realizar la filtración biológica, química o mecánica. El agua es impulsada a través de los materiales filtrantes por una bomba que esta colocada en la parte superior del filtro. Es importante que la bomba tenga la potencia suficiente para elevar el agua, ya que cuanto mas alta sea esta altura mas potencia necesitaremos en la bomba impulsora si no queremos que el flujo disminuya pudiendo el filtro inclusive dejar de funcionar. Son ideales para acuarios de mas de 100 litros. Tiene la como principal desventaja su alto precio.
2.2 Filtros de mochila, son fáciles de mantener y económicos personas, como su nombre lo indican son los que se cuelgan en la parte trasera del acuario. El agua es succionada por un tubo sifón e que ingresa a la caja del filtro por donde se la fuerza a pasar a través de diversos compartimientos  donde se colocan los distintos materiales filtrantes.
2.3 Filtro seco húmedo los materiales filtrantes no están sumergidos, sino que el agua cae sobre ellos, oxigenándola. Para esta tipo de filtro se utilizan como materiales filtrantes bio-bolas o las resinas expandidas Son ideales para grandes acuarios más de 200 litros y tienen un gran rendimiento de filtración, y su capacidad debe ser del 10 % del volumen del acuario. Si bien hay modelos comerciales, la mayoría de los acuaristas optan por fabricárselos ellos mismos a partir de planos que abundan en Internet, para lo cual es necesario básicamente contar con una bomba y una acuario
2.4 Los filtros de lecho fluido, de reciente aparición en el mercado, consta de un tubo herméticamente cerrado donde se coloca un sustrato muy fino y poroso a través del cual fluye de manera uniforme una corriente de agua que es impulsada por una bomba cuya corriente provoca que se eleve el material filtrante manteniéndolo en suspensión.  El único "inconveniente" es que no oxigena el agua devolviendo el agua al acuario pobre en oxigeno lo que nos obliga a aumentar la oxigenación por otros medios.
2.5 Filtros de Diatomeas: Su utilización se reduce a filtración mecánica y contienen un material filtrante compuesto por tierra de de diatomeas que forman una masa compacta con poros de 0,001 mm. Necesita bombas muy potentes y suele atascarse con facilidad, se lo recomienda para usos esporádicos como por ejemplo el tratamiento se algas verdes en suspensión.
2.6 Protein Skimmers (Espumadores de Proteínas): Esta pensado para eliminar los desechos orgánicos imposibles de eliminar por otros métodos antes de su descomposición. Solo es efectivo en agua salada ya que en agua dulce no produce espuma. Los desechos orgánicos en los acuarios de agua salada se adhieren a la superficie de una interfase líquido-gas. Esta propiedad es aprovechada en los Skimmers como una forma de remover los desechos del agua del acuario. En estos filtros, el agua del acuario cargada de desechos orgánicos se pone en contacto con la columna de burbujas, estos desechos orgánicos se pegan a las burbujas que forma una espuma la que después es retirada.
Básicamente es un tubo plástico hueco dentro del cual se coloca un difusor se aire que crea una columna de burbujas que interactúa con la corriente de agua creada por la bomba que tiene conectada en su parte inferior y que asciende a través del tubo hasta llegar a la superficie donde se va formando una espuma, esta espuma asciende a través de un depósito colocado justo encima con un colector central. La altura del espumador ha de ser suficiente para que el contacto de las burbujas con el agua sea prolongado a fin de que se pueda formar la espuma.  

Esterilizadores
Por lo general y salvo casos especiales, como los filtros de diatomeas, el resto de los filtros es ineficaz al momento de eliminar esporas, bacterias y otros parásitos que amenazan la salud de nuestros peces. Es aquí donde entran en juego los esterilizadores. Es bueno recordar que en un acuario bien mantenido no será necesario la utilización de esterilizadores, y que estos no deberán ser usados en firma permanente, si no en forma puntual ante alguna infección. La esterilización total no es posible ni deseable y los esterilizadores solo pueden destruir un cierto número de patógenos.
Hay 2 tipos de esterilizadores que se usan normalmente en acuarios
1 Esterilizadores por luz ultravioleta
Luz ultra-violeta es la radiación electromagnética, cuyas longitudes de onda ocupan la banda que se encuentra después del color violeta de luz visible y antes del comienzo de la banda de rayos X.
Las longitudes de onda de la radiación Ultra-Violeta van desde los 400nm a los 100nm y se divide en tres bandas:
UV-A (onda larga) 315nm a 400nm ( 1 nm = 1 nano-metro )
UV-B (onda media) 280nm a 315nm
UV-C (onda corta) 100nm a 280nm
Estos últimos son los que tienen mayores efectos sobre los microorganismos y por ende son usados por los esterilizadores. El ADN de las células vivas es destruido por la radiación UV-C ultra violeta intensa. Para que la esterilización sea efectiva el microorganismo debe ser expuesto a una radiación intensa por un periodo largo. Martín Moe cita que 35,000 a 100,000 microwatts por segundo por centímetro cuadrado como la norma, la cual trabaja para 40 a 100 litros por hora por watt
Para permitir la mayor eficiencia de esterilización se debe evitar que flujo de agua por la cámara de esterilización sea excesivamente rápido y que la radiación se bloquee por acumulación de depósitos en la lámpara.
2 Esterilizadores por ozono
El ozono es altamente reactivo y es un poderoso oxidante, esta propiedad es aprovechada por estos esterilizadores para eliminar contaminantes orgánicos, incluyendo patógenos vivos. EL tratamiento de agua con ozono aumenta la capacidad de oxidar del agua de todo el acuario lo que redunda en la eficiencia fe los Skimmers. Antes del arribo de la roca viva y el Skimmer al acuarismo estos esterilizadores eran considerados imprescindibles al momento de mantener acuario de arrecife.
La propiedad oxidante del ozono implica que se debe tener cuidado con los elementos que estén en contacto con el gas, de hecho los esterilizadores tienen las partea que están en contacto con el gas fabricadas en silicona. No se debe permitir el paso del ozono al acuario ya que esto podría causar la muerte de los peces e invertebrados o dañar a las bacterias beneficiosas del filtro al aumentar el potencial redox del agua.

Aditivos
La cantidad de aditivos ofrecidos en el mercado ha aumentado considerablemente, desde sales que reproducen exactamente la composición del agua de los grandes lagos africanos hasta algunos que prometen que su uso reduce dramáticamente la necesidad de hacer cambios de agua.
Tenemos aditivos que minimizan el estrés de los peces, que anulan los metales pesados presentes en las aguas corrientes de las ciudades. Unos prometen estimular el crecimiento y el sistema inmune de los peces, otros mejoran los niveles de oxigeno..
Aunque algunos aditivos tienen dudosa efectividad otros muchos son efectivos y su utilización contribuye indiscutiblemente al mantenimiento del agua del acuario en condiciones óptimas. Las casas de acuarismo más serias han hecho un excelente trabajo de investigación que nos ha permitido contar con productos altísima calidad que han facilitado la manutención de estos acuarios.
Otro campo en el que se ha avanzado es en el de los fertilizantes para plantas acuáticas y existe una gran variedad de productos de excelente calidad.