¿Por qué inyectar CO2 en un acuario plantado? ¿No es antinatural?

¿Por qué inyectar dióxido de carbono? ¿Cómo funcionan los lagos y ríos naturales?

La pregunta que se hacen muchos recién llegados a la acuariofilia es: en los ríos naturales nadie inyecta CO2 para ayudar a crecer a las plantas, así que ¿por qué tenemos que hacerlo en nuestros acuarios plantados?

Lo cierto es que los niveles de equilibrio del dióxido de carbono (CO2) disuelto en nuestros acuarios son bastante bajos en comparación con los de los hábitats naturales. La mayoría de los acuarios no tienen una gran capacidad para generar CO2, mientras que en algunas masas de agua naturales la descomposición de la materia orgánica y el CO2 natural procedente de acuíferos subterráneos elevan mucho los niveles de CO2. Es precisamente en esas zonas de la naturaleza con niveles de CO2 elevados donde encontramos un crecimiento abundante de plantas acuáticas.

Medición de los niveles de CO2

La saturación de dióxido de carbono (CO2) puede medirse con precisión en la columna de agua con equipos caros, como un analizador de CO2 Oxyguard. A nivel de aficionado, herramientas más baratas, como los drop checkers (indicadores continuos de CO2) o los tests de CO2 por titulación, pueden dar una estimación de los niveles de CO2 con cierto margen de error. El CO2 se mide en ppm, abreviatura de partes por millón. Decir que mi acuario tiene 1ppm de CO2 significa que, si tomamos el peso del agua del acuario y lo dividimos entre 1 millón, esa es la cantidad de CO2 presente en peso. El analizador de CO2 Oxyguard de arriba da una lectura de 33ppm de CO2 en el acuario de la foto.

Encontrarás más detalles sobre la medición del CO2 en este artículo.

Niveles de CO2 en la naturaleza

Los entornos naturales con un crecimiento vegetal próspero suelen tener niveles de dióxido de carbono de 10 a 40+ ppm, procedentes de la descomposición orgánica y de reservas subterráneas de CO2. En las aguas subterráneas, donde las emisiones de gas son limitadas, el CO2 suele acumularse hasta niveles relativamente altos. Esta agua sale a la superficie en forma de manantiales de agua dulce.

En el nacimiento de los manantiales, la saturación de CO2 puede llegar a las 40-50ppm y va disminuyendo con la distancia. El crecimiento de las plantas es más denso en el nacimiento y disminuye a medida que aumenta la distancia a la fuente y bajan los niveles de CO2. Muchas especies de plantas acuáticas disponibles en el comercio proceden de zonas con niveles altos de CO2.

Esto es Mimulus, en California. Aquí las plantas acuáticas crecen permanentemente sumergidas durante todo el año. El agua contiene unas 30 ppm de CO2, cuyo origen es un manantial volcánico situado unas 3 millas río arriba. Créditos de la foto: Tom Barr

Rainbow Springs State Park, Florida, EE. UU. Los niveles de CO2 en este lugar rondan las 18 ppm. De este manantial sale un caudal enorme. Créditos de la foto: Tom Barr

Nacimiento de Big Spring, en California, que desemboca en Hat Creek. Se midieron 40 ppm de CO2, con una alta concentración de especies de plantas acuáticas. Créditos de la foto: Tom barr.

Giant springs, Montana. Se midieron 25ppm de CO2. Créditos de la foto: Tom barr.

Esta tabla, reconstruida a partir de los datos del libro de Christel Kasselmann, recoge datos de saturación de CO2 de otros ríos de los que se recolectan especies comerciales de plantas de acuario. La variación es considerable: de 10+ppm a 30+ppm.

En la naturaleza, los niveles de CO2 también pueden ser irregulares. En las masas de agua más pequeñas, el CO2 tiende a acumularse durante la noche y las plantas acuáticas lo consumen rápidamente cuando brilla el sol. En los estanques más pequeños, los niveles de CO2 y de pH fluctúan mucho cuando sale el sol y empieza la fotosíntesis: el CO2 se libera y el pH sube, a menudo un punto entero de pH o más. Otras masas de agua que reciben agua de manantial enriquecida con CO2 pueden tener niveles de CO2 elevados de forma constante. Según el tipo de hábitat del que se recolecte una especie concreta de planta de acuario, sus necesidades de CO2 pueden variar mucho.

No todas las especies tienen las mismas necesidades de CO2. Una especie acostumbrada a crecer en agua de manantial enriquecida con CO2 tendrá necesidades muy distintas de las de especies recolectadas en ríos con menor saturación de CO2.

Los niveles elevados de CO2 que aporta la inyección de CO2 nos permiten cultivar juntas una gran variedad de especies con necesidades distintas. Este acuario con CO2 inyectado tiene alrededor de 40ppm de CO2.

Niveles naturales de CO2 en los acuarios 

Usamos un analizador de CO2 Oxyguard para medir los niveles de CO2. Los niveles de CO2 pueden variar mucho según la hora del día a la que midas. En los acuarios plantados, el CO2 se acumula durante la noche por la respiración microbiana y animal, y las plantas absorben rápidamente ese CO2 cuando se encienden las luces. Este acuario sin CO2 inyectado marca 5ppm de CO2 cuando se encienden las luces.

¿Y qué pasa con el CO2 que procede de la atmósfera?, te preguntarás. Por las leyes de la presión de los gases, el CO2 atmosférico solo aporta una cantidad mínima de CO2 a las masas de agua una vez aplicadas las leyes de la presión de los gases. Un vaso de agua en reposo, en equilibrio con los niveles de CO2 atmosférico, solo marcará 0.6ppm de CO2. Un buen intercambio gaseoso apenas mejora los niveles de CO2 en los acuarios sin inyección de CO2.

Un vaso de agua en reposo alterna entre una lectura de cero (0) y 1ppm en el analizador de CO2. Del mismo modo, un acuario sin respiración microbiana y que dependa por completo del CO2 atmosférico tendrá muy poco CO2 disuelto en el agua.

En los acuarios plantados maduros con un sustrato nutritivo (soil), la respiración microbiana y la animal pueden elevar los niveles de CO2 hasta 2-6ppm. En los acuarios bien plantados, este CO2 se absorbe rápidamente cuando se encienden las luces, y el mismo acuario puede marcar 0-1ppm de CO2 al cabo de unas horas.

Son muchos los factores que influyen en la capacidad de un acuario para generar CO2: desde el tipo de sustrato utilizado hasta la madurez y la naturaleza de la mezcla microbiana de cada acuario, pasando por el patrón de circulación y el ritmo de desgasificación de cada montaje. No todos los sustratos producen CO2 al mismo ritmo; los sustratos nutritivos parecen producir más CO2 que los sustratos inertes, pero los distintos tipos de sustrato nutritivo también dan resultados diferentes. Debido a la gran cantidad de factores de confusión que pueden afectar a la generación natural de CO2, en la mayoría de los acuarios la generación natural de CO2 es algo incierto.

Los datos de CO2 recopilados entre acuaristas y tiendas de acuarios muestran niveles de 1 a 6 ppm, y muchos acuarios plantados, con las luces encendidas, tienen niveles más próximos al intervalo de 1 a 2 ppm. Justo antes de que se enciendan las luces, en el pico del ciclo nocturno, esos mismos acuarios pueden marcar entre 3-6ppm de CO2.

En este acuario en concreto, con una capa gruesa de sustrato nutritivo, medimos 6ppm de CO2 antes de encender las luces. Sin embargo, en acuarios similares pero con otras marcas de sustrato nutritivo, tenemos lecturas de 1 a 3ppm.

En este acuario de tienda, con exceso de densidad, pudimos medir 5ppm de CO2. Los niveles elevados pueden deberse en parte a la falta de masa vegetal que absorba el CO2 disponible.

Conclusiones

La producción natural de CO2 en los acuarios suele ser irregular, lo que da lugar a resultados muy variados en los acuarios sin CO2 inyectado. La capacidad de generar CO2 de forma natural está estrechamente ligada al éxito con las plantas en los acuarios sin CO2 inyectado. Contrariamente a lo que se suele creer, no es que los acuarios sin CO2 inyectado funcionen bien sin CO2, sino que funcionan mejor los montajes sin CO2 inyectado capaces de producir más CO2 de forma natural.

El uso de sustratos nutritivos sí parece aportar algo de CO2, pero a un nivel muy bajo en comparación con las masas de agua naturales, y esos niveles no se mantienen a lo largo del día. A medida que los sustratos nutritivos se agotan y envejecen, esto también cambia con el tiempo. La mayoría de los acuarios de aficionados y de tiendas que hemos medido muestran 1-2ppm de CO2 durante el día, incluso con sustratos nutritivos.

Este bajo nivel de generación de CO2 permite cultivar muchas especies, pero rara vez en su mejor forma o densidad. La inyección de CO2 eleva la saturación de CO2 a niveles más cercanos a los de las aguas naturales donde abundan las plantas acuáticas (entre 10-40ppm). El mayor efecto en las plantas de acuario suele producirse en las primeras 10ppm, más o menos. Aunque muchas especies más sencillas pueden sobrevivir con 1-2ppm de CO2, prosperarán y mostrarán mejor coloración y densidad con solo 10ppm de CO2 constante.

Esto significa que incluso un nivel bajo de inyección de CO2 tendrá un gran impacto en la mayoría de los acuarios plantados.

Las plantas cultivadas en un acuario con CO2 inyectado tienen mejor color y densidad. Un CO2 suficiente también permite a las plantas conservar sus hojas más viejas durante más tiempo. Los niveles de CO2 en este acuario con CO2 inyectado rondan las 40ppm.

Impacto de la inyección de CO2 en los acuarios

La inyección de CO2 disuelve el gas CO2 directamente en el agua del acuario y eleva los niveles de CO2 desde 10ppm hasta más de 40ppm, según la cantidad que se inyecte.

Muchas especies acuáticas fáciles prosperan con un nivel bajo de 10-15ppm de CO2, mientras que algunas especies más exigentes prosperan mucho mejor en el rango de 30-40ppm. Con la inyección de CO2 también es posible mantener niveles elevados de CO2 durante todo el periodo de luz, en lugar de tener solo un pequeño pico de CO2 disponible que se acumula durante la noche en los acuarios sin CO2 inyectado.

Los niveles de CO2 en este acuario rondan las 40ppm.

La inyección de CO2 multiplica por 5-10 la velocidad de crecimiento en comparación con los acuarios sin CO2 inyectado y ayuda enormemente a cultivar tapices y plantas de colores. Las plantas tienen mejor forma, color y salud cuando crecen en un entorno con un aporte óptimo de CO2. Los tallos finos, las hojas atrofiadas, la mala coloración y las algas sobre las plantas son señales habituales de que los niveles de CO2 no son adecuados para un crecimiento óptimo. La velocidad de crecimiento no es el único beneficio del enriquecimiento con CO2.

Como el carbono es el principal componente del tejido vegetal, es con diferencia el factor que más influye en el crecimiento. Aunque solemos considerar el NPK (nitrógeno, fósforo, potasio) como nutrientes importantes para el crecimiento de las plantas, representan una pequeña parte de la masa vegetal en comparación con el carbono. Una planta usa 10 veces más carbono en masa que todos los demás “macronutrientes” juntos. Piensa en cuánta energía dedica la gente a pensar en el fertilizante, cuando el factor mucho más importante es el acceso al carbono. Este concepto también se aplica a los acuarios sin CO2 inyectado.

En un acuario plantado, el dióxido de carbono (CO2) inyectado aumenta tanto la velocidad como la calidad del crecimiento, y tiene un gran impacto tanto si usas una iluminación baja como alta. Contrariamente a lo que se suele creer, no hace falta tener una iluminación intensa para beneficiarse de la inyección de CO2.  

Ciertas especies, como el Eriocaulon rojo, el quinquangulare y la Centrolepis drummondiana “Blood Vomit”, son especialmente exigentes en cuanto al CO2 y no crecen en absoluto en acuarios sin CO2 inyectado. Crecen mucho mejor con 30-40ppm de CO2 que con niveles más bajos.

¿Hasta dónde se puede subir? La tolerancia al CO2 depende de la especie. Los peces de charcas estancadas con niveles bajos de oxígeno toleran mucho mejor los niveles elevados de CO2 que los peces de ríos de corriente rápida y ricos en oxígeno. En este acuario en concreto, los tetras cardenal muestran un comportamiento alimentario normal incluso con 70 ppm de CO2. Se sabe que los discos son más sensibles a los niveles de CO2 y que no les gustan los niveles de CO2 por encima de 40ppm.

La mayoría de las plantas de acuario prosperan con 30ppm de CO2, y la mayoría de los peces también prosperan a ese nivel, así que 30ppm es un buen objetivo para los acuarios con CO2 inyectado.

Para una guía más detallada sobre qué niveles de CO2 buscar, entra aquí.

Si el CO2 es tan importante, ¿los viveros inyectan CO2?

Los viveros que suministran plantas acuáticas para el comercio optan por cultivarlas en forma emersa siempre que pueden. Así se elimina la necesidad de gestionar el CO2, y muchas formas emersas son más robustas (el crecimiento emerso tiene que desarrollar estructuras más fuertes para sostener su propio peso frente a la gravedad, mientras que las formas sumergidas cuentan con el agua para sostener su peso). Por eso las formas emersas son más fáciles de cultivar y transportar. La imagen de arriba muestra un vivero de plantas acuáticas de Dennerle en Alemania.