1. Cómo el excremento de los peces se transforma en otras sustancias con nitrógeno en el agua
En un acuario, el excremento de los peces y los restos de comida liberan amoníaco, una sustancia que contiene nitrógeno. En el agua, existen bacterias especiales llamadas bacterias nitrificantes. Estas bacterias transforman el amoníaco primero en nitrito y luego en nitrato. A este proceso completo se le llama nitrificación [1].
En un espacio cerrado como un acuario, se cree que el nitrógeno que entra termina quedándose principalmente en forma de nitrato. Aunque es importante saber que el nitrato se acumula, este artículo no profundiza en las cantidades exactas de nitrato presentes en el acuario, sino en cómo las plantas interactúan con las formas previas de nitrógeno.
2. Por qué las plantas acuáticas prefieren absorber amonio en lugar de nitrato
Las plantas acuáticas, como las que ponemos en los acuarios, absorben una forma de nitrógeno llamada amonio. Una vez que la planta lo absorbe, lo convierte en parte de su propio cuerpo, formando materia orgánica [2]. La cantidad de amonio que las plantas absorben influye mucho en la concentración de nitrógeno amoniacal que queda en el agua.
Un estudio de 2022 sobre plantas que crecen sumergidas en el agua describe al amonio como la "fuente de nitrógeno preferida" [3]. Esto no significa que las plantas no puedan absorber nitrato, pero sí que tienen una preferencia por esa fuente para crecer.
3. Qué pasa cuando hay demasiado amonio: un experimento de 18 meses con Elodea y Vallisneria
En un experimento que duró 18 meses en un estanque, se estudiaron dos tipos de plantas acuáticas: la Elodea (conocida en Japón como Hozakino Fusamo) y la Vallisneria (o Nejiremo). Se les administró continuamente niveles altos de amonio. Se observó que, con una concentración de 7 mg/L de nitrógeno amoniacal, ambas plantas mantenían su altura y su cobertura de la superficie durante un periodo corto. La Vallisneria incluso mostró capacidad para soportar hasta 18 mg/L [3].
Es crucial entender que estas cifras provienen de un experimento en un estanque, no son valores de seguridad para un acuario doméstico. No se pueden aplicar directamente a las plantas que viven con peces en casa. Además, el amoníaco es tóxico para los peces. La cantidad que una planta puede tolerar es diferente de la cantidad que un pez puede soportar sin enfermarse. Debemos considerar ambas cosas por separado.
Nota de seguridad: Los valores mencionados son de un estudio en estanques y no son normas de seguridad para acuarios caseros. El nitrógeno amoniacal es tóxico para los peces, y la tolerancia de las plantas no garantiza la seguridad general del acuario.
4. Cómo la Cabomba, una planta sin raíces, absorbe nutrientes por sus hojas y tallos
La Cabomba (o Matsamo en Japón) es una planta sumergida que no tiene raíces. En su lugar, absorbe los nutrientes directamente del agua a través de sus hojas y tallos. En un experimento, se vio que durante los primeros 4 días, esta planta absorbía rápidamente el nitrógeno y el fósforo del agua, reduciendo sus concentraciones inorgánicas [4].
En el mismo recipiente, había otra planta flotante llamada Lenteja de agua (Ukigusa). Cuando la Cabomba redujo los nutrientes, el nivel bajó tanto que no era suficiente para que la Lenteja de agua creciera bien. Sin embargo, hay que aclarar que el competidor en este estudio fue la Lenteja de agua, no las algas adheridas al acuario. No se encontraron datos directos en esta búsqueda sobre cómo las plantas acuáticas compiten específicamente con las algas adheridas al cristal.
5. Por qué la Cabomba superó a la Lenteja de agua: ¿pH alto, químicos o falta de nutrientes?
¿Por qué la Cabomba logró controlar el crecimiento de la Lenteja de agua? El estudio concluyó que las razones principales fueron que el pH del agua era alto y faltaban nutrientes, como el nitrógeno [4]. Cuando se añadieron más nutrientes al agua donde estaba la Cabomba, el crecimiento de la Lenteja de agua no cambió mucho. Esto sugiere que no fue principalmente por sustancias químicas que la Cabomba liberaba para frenar a otras plantas (un fenómeno llamado alelopatía).
Pero esto no es igual para todas las plantas. En un estanque con Potamogeton (Hime Hirumushiro), el agua de la zona donde vivía esta planta suprimía el crecimiento de cianobacterias dañinas, conocidas como Aoko (que incluyen a Microcystis). Se cree que hay sustancias que inhiben el crecimiento de otros organismos [5]. Por lo tanto, el mecanismo por el cual una planta acuática controla a otras plantas o algas varía según la especie y el lugar. Lo que vimos con la Cabomba y la Lenteja de agua no se aplica necesariamente a todas las situaciones.
6. Por qué el amonio vuelve al agua cuando una planta muere y se descompone
Aunque las plantas absorben amonio y reducen su concentración en el agua, este beneficio no es permanente. Si la planta muere y se descompone, el amonio vuelve a liberarse al agua [2]. Esto significa que los nutrientes que la planta había "guardado" regresan al ciclo.
Por esta razón, retirar las hojas que están muriendo o podridas a tiempo podría ser una forma de evitar que esos nutrientes vuelvan al agua. Sin embargo, en esta investigación no se encontraron datos que midieran directamente este efecto en un acuario doméstico, por lo que esta idea es una deducción basada en los principios biológicos. Las plantas ayudan a mantener el agua limpia, pero no garantizan la calidad del agua por sí solas si se dejan descomponer sin control.
Si quieres investigar por tu cuenta
Si tienes acceso a un acuario en casa, en la escuela o en una tienda, puedes hacer tu propia observación. Durante una semana, mira las hojas de las plantas a la misma hora todos los días. Recuerda no meter la mano en el agua ni mover el acuario; solo observa.
Anota los cambios en el color de las hojas, dónde aparecen las hojas que se están secando y qué cosas se pegan a la superficie. Esto te ayudará a registrar los cambios y comparar cómo están las plantas día tras día. Si encuentras hojas muertas, avísale a quien se encarga del acuario. Si te interesa saber más, busca en la biblioteca libros sobre plantas acuáticas o su cultivo. Palabras clave útiles para buscar son "plantas acuáticas", "calidad del agua" y "nitrificación".