Il ciclo dell'azoto in acquaponica

Il ciclo dell'azoto indica la successione di trasformazioni che subiscono i rifiuti ricchi di azoto nell'acqua. Concretamente, i pesci rilasciano ammoniaca e ammonio (NH₃/NH₄⁺) nell'acqua tramite i loro escrementi e la loro respirazione. Ora, questi due composti sono molto tossici per gli organismi acquatici. Senza intervento, si accumulerebbero e metterebbero in pericolo i vostri pesci in poche ore o giorni a seconda della densità della popolazione.

Fortunatamente, in un sistema acquaponico equilibrato, l'ammoniaca e l'ammonio vengono progressivamente convertiti in sostanze meno nocive grazie all'azione di micro-organismi. Questo ciclo di nitrificazione porta alla formazione di nitrati, che sono ben tollerati dai pesci e servono da fertilizzante per le piante.

Durante questo ciclo, l'azoto passa attraverso tre forme chimiche principali. L'ammoniaca e l'ammonio, prima di tutto, provengono dai rifiuti dei pesci (urina, escrementi, respirazione). L'ammonio è meno tossico, ma entrambi sono pericolosi a concentrazioni elevate. Batteri specifici ossidano poi questi composti in nitriti, una seconda forma ugualmente tossica per i pesci.

Infine, altri batteri trasformano i nitriti in nitrati. I nitrati costituiscono il prodotto finale del ciclo : non sono nocivi per i pesci e diventano una fonte di nutrienti indispensabile per le piante.

Questo processo di nitrificazione del sistema acquaponico è assicurato da batteri nitrificanti naturalmente presenti nell'acqua. In acquaponica, si distinguono principalmente due generi di batteri utili : Nitrosomonas e Nitrobacter.

I Nitrosomonas ossidano l'ammoniaca e l'ammonio in nitriti, mentre i Nitrobacter convertono i nitriti in nitrati. Colonizzano il supporto (substrati del letto di coltivazione, bio-palline, pomice…) e trattano in continuo l'acqua che vi circola.

È importante capire che i batteri nitrificanti hanno bisogno di condizioni favorevoli per prosperare : ossigeno disciolto (poiché lavorano per ossidazione), un pH adatto (intorno alla neutralità) e tempo per insediarsi.

Questo ciclo di nitrificazione (azoto), assicurato da batteri benefici, è indispensabile per trasformare i rifiuti dei pesci in nutrienti assimilabili dalle piante. Se introducete troppo rapidamente i pesci in un sistema nuovo, l'ammoniaca e l'ammonio possono accumularsi a livelli tossici per mancanza di batteri sufficienti, causando stress o mortalità dei pesci.

Aspettate alcune settimane affinché le colonie di batteri si sviluppino. Monitorate i parametri dell'azoto con dei test durante questa fase di rodaggio. Introducete i pesci solo quando i nitriti diminuiscono e i nitrati cominciano a comparire, segno che il ciclo è operativo.

Anche dopo il ciclaggio iniziale, uno squilibrio del ciclo dell'azoto può verificarsi e impattare il vostro ecosistema acquaponico. È importante riconoscere i sintomi di un ciclo mal stabilito o in panne. Dal lato dei pesci, fate attenzione ai segni di stress : pesci che respirano velocemente in superficie, che diventano apatici o perdono l'appetito, ciò può rivelare un picco di nitriti o ammoniaca. Dal lato delle piante, un fogliame che ingiallisce o germoglioni stentati sono spesso il segno di una mancanza di nitrati (carenza di azoto).

La regola numero uno è eseguire regolarmente test dell'acqua. Dotatevi di un kit di test completo per acquario, inclusi i test per ammoniaca, nitriti e nitrati. È l'unico modo per misurare con precisione questi parametri invisibili.

Idealmente, testate ogni settimana e annotate i risultati. Dovreste ottenere sempre al massimo 1 mg/L di NH₃/NH₄⁺, 2 mg/L di NO₂⁻ e un certo livello di NO₃⁻ corrispondente al consumo delle vostre piante. Se l'ammoniaca o i nitriti aumentano, non aspettate : riducete il nourrissage dei pesci (un'eccessiva alimentazione è una causa frequente di picco di ammoniaca), aggiungete temporaneamente un'aerazione supplementare e fate un cambio parziale d'acqua se necessario per diluire le tossine. Pensate inoltre a manutenere il biofiltro senza sterilizzarlo : non sciacquate mai i media filtranti con acqua clorata del rubinetto, ad esempio, pena la morte dei vostri preziosi batteri.

Infine, al lancio di un nuovo sistema o all'introduzione di nuovi pesci, prendete precauzioni per non sovraccaricare il ciclo nascente. Allo stesso modo, si può "pre-ciclare" un sistema aggiungendo una fonte di ammoniaca (attivatore batterico per bacino, per esempio) prima di aggiungere i pesci, il che permette ai batteri benefici di insediarsi senza mettere a rischio la vita degli animali.