Balance iónico en el acuario – La importancia del KH, calcio y magnesio.
El agua salada, gran protagonista de nuestros acuarios marinos, es una mezcla perfecta de sales en disolución con proporciones estables y complejas interacciones entre ellas. Estas sales disueltas se conocen como iones, que son las principales unidades estructurales de estos compuestos, y la cantidad de estos iones en nuestro acuario determina el balance del sistema y el correcto funcionamiento de este.
Principalmente cuando hablamos de “balance iónico” hacemos referencia a la cantidad y equilibrio de iones mayoritarios del agua salada, entre los que se encuentran el calcio (ion Ca2+), el magnesio (ion Mg2+), los carbonatos (ion CO32-), pero también muchos otros igual de importantes y en mucha cantidad como el sodio (ion Na+), el potasio (ion K+), el cloro (ion Cl–) y muchos otros. La salinidad del agua la determina la cantidad de todos estos iones en disolución, sin embargo, existen otros parámetros que vienen determinados por algunos de estos iones, como es el caso del KH, estrechamente relacionado con el carbonato, el calcio y el magnesio.
Dado que el KH que es un parámetro tan importante y dado que la gente conoce su relación con el carbonato, pero parece desconocer a veces su relación con el calcio y magnesio, en este artículo explicaremos brevemente el equilibrio iónico de estos tres componentes, KH, calcio y magnesio.
KH EN EL ACUARIO MARINO
Empecemos recordando que el KH es uno de los principales parámetros a tener en cuenta en nuestro acuario marino. Determina la alcalinidad del medio (la cantidad de iones carbonato y bicarbonato) que es el que permite mantener un pH estable y el que sirve, entre otras cosas, para que ciertos organismos formen estructuras duras como el esqueleto de corales, las conchas de los moluscos moluscos, las paredes de las algas calcáreas, etc.
Tendemos a asumir que este KH, hablando en términos de acuario, es la cantidad teórica de carbonato cálcico (CaCO3) que hay en el sistema. Ahora bien, dado que los organismos no pueden asimilar moléculas en estado sólido como las de CaCO3, necesitan que de alguna forma sus unidades estructurales pasen a estar disueltas de algún modo para poderlas asimilar, es decir, deben estar separadas en sus iones correspondientes, y esto sucede cuando la molécula se disuelve y se disocia en agua en sus respectivos iones, Ca2+ y CO32-. El KH, comprendiendo esto, es la cantidad de carbonatos y bicarbonatos disponibles en el agua con potencial para formar ese CaCO3 tan importante para formar estructuras duras.
Los valores consensuados de KH en un acuario marino se establecen entre 7 y 12 dKH, siendo los valores más utilizados los de 8 – 8.4 dKH (se nombra “dKH” a la unidad del parámetro, es decir los grados de KH). Estos valores se obtienen manteniendo un equilibrio siempre con el calcio, principal componente, y el magnesio, regulador muy importante de este parámetro, que explicaremos a continuación.
Calcio en el acuario marino
Dado que el KH es la cantidad de CaCO3, al igual que los carbonatos que forman parte de esa molécula, el calcio también es esencial para que pueda formarse, y ahí radica su importancia en el acuario.
Si tenemos demasiado calcio en el sistema, este se unirá en exceso con los iones carbonato libres en el medio, formando el CaCO3 sólido que precipitará y creará depósitos sólidos en las paredes y equipamiento del acuario, lo que hará que el KH disminuya (habrá menos iones carbonato disponibles en el agua, pues estarán formando parte del compuesto sólido) y por lo tanto estos iones estén menos disponibles para que los organismos puedan asimilarlos por separado.
Sin embargo, si tenemos poco calcio en el medio, los organismos a la hora de absorberlo no tendrán suficiente para poder generar todo el CaCO3 necesario para crear sus estructuras duras y desarrollarse. Es por ello, que el calcio debe mantener una relación de equilibrio con el KH, y se establece su concentración óptima en 400 – 450 ppm.
El rol del magnesio
Este elemento mayoritario, a pesar de no formar parte explícita de las estructuras duras de los organismos calcáreos tiene un papel fundamental pues regula la precipitación del carbonato cálcico en el acuario, retrasándola (Pytkowicz, 1973; Spotte, 1992) y favoreciendo la solubilidad de las especies iónicas Ca2+ y CO32- para que estén biodisponibles y listas para que los organismos las absorban.
Si tenemos poco magnesio en el sistema, el calcio y los iones carbonatos presentes en el medio tenderán a unirse y precipitar más rápidamente, dejando a los organismos sin disponibilidad de sus formas iónicas para que puedan absorberlo y depositarlos en sus estructuras duras. Sin embargo, si tenemos un exceso de magnesio vamos a estar dificultando la precipitación de los iones de calcio y carbonato y así dificultando la formación de carbonato cálcico, que puede parecer beneficioso, pero lejos de la realidad, lo que también estaremos haciendo es dificultar que los organismos que absorben ese calcio y carbonatos sean capaces de depositarlos en sus esqueletos en forma de carbonato cálcico y, por lo tanto, dificultando su crecimiento y desarrollo.
Es por esto que necesitamos mantener el magnesio a unos valores óptimos que pueden rondar los 1300 ppm. Sin embargo, lo importante es que este parámetro mantenga un equilibrio con el calcio, siendo recomendable una relación Ca:Mg de 1:3, de esta forma aunque mantengamos un poco más alto el calcio de los valores normales, lo importante es mantener el mismo ratio y ajustar en consecuencia la cantidad de magnesio.
Cómo mantener el equilibrio
Lo que suele llevarse a cabo en el acuario es la adición de productos para reponer KH, calcio y magnesio por separado. Sin embargo, estos productos son sales compuestas no sólo por estos iones mayoritarios, sino también por otros iones que, dado que no se agotan tan rápidamente en el acuario, su constante adición puede generar una acumulación y con ella un desbalance.
Por ejemplo, si vemos que en nuestro sistema siempre se consume mucho calcio y constantemente aditamos un producto para subirlo con base de cloruro de calcio (Cl– + Ca2+), no sólo estaremos aportando calcio al sistema, también estaremos aportando cloro (Cl-), que por no consumirse tanto como el calcio, irá acumulándose en el acuario y variando la composición iónica del agua.
Lo mismo puede ocurrir si utilizamos constantemente productos para elevar el magnesio como Sulfato de magnesio (MgSO4), en este caso se estará aportando ese magnesio, pero además sulfatos (SO42-), que al no consumirse demasiado en el acuario comenzarán a acumularse.
Esto suele ocurrir con cualquier aditivo separado que se añada al acuario, pues todos y cada uno de ellos aportan varios iones, no solo el deseado en ese momento. Por ello, lo más recomendable siempre es utilizar estos aditivos para mantener estables las concentraciones de KH, calcio y magnesio, en momentos puntuales, pero sin olvidar la importancia de realizar cambios de agua periódicos, que repondrán esos iones consumidos y retirará el posible exceso de otros iones que se hayan ido acumulando.
Obviamente, los cambios de agua son la mejor forma de reponer ese equilibrio iónico, siempre que se haga con un agua de calidad como agua de mar natural y de buena procedencia (zonas sin plagas ni contaminación) o agua de mar sintética preparada con una sal de calidad, balanceada y que aporte todos esos iones mayoritarios, así como los elementos traza necesarios para el buen desarrollo de todos los organismos, en unas proporciones adecuadas.
Si utilizamos agua de mar natural, deberemos tener en cuenta que los valores normales de KH se encuentran ligeramente por debajo de los valores mínimos que normalmente (o en la mayoría de casos) se suele establecer en el acuario de arrecife. Mientras que la preferencia en el acuario es mantener un KH mínimo de 8, el agua de mar suele tener un KH en torno a 7. Esto se debe tener en cuenta a la hora de realizar cambios de agua para evitar variar bruscamente este parámetro, generando una inestabilidad momentánea que pueda molestar a los corales que se mantengan en el sistema. En estos casos, y en general en cualquier práctica de cambio de agua, lo recomendable e interesante es hacer los cambios de agua de forma más periódica y en menos volumen, para de esta forma minimizar la cantidad nueva añadida y con ello minimizar las posibles variaciones de parámetros en el acuario.
Con todo esto ya tendríamos una visión global y bastante completa de cómo funciona el sistema marino, el balance de sus componentes mayoritarios en el agua y la importancia de mantener una estabilidad de estos. Confiamos en que hayan disfrutado tanto leyendo este artículo como nosotros lo hemos hecho elaborándolo, y esperamos que les haya servido para comprender un poco mejor y mantener en las mejores condiciones sus acuarios marinos.
BIBLIOGRAFÍA
Pytkowicz, R. M. (1973). Calcium carbonate retention in supersaturated seawater. American Journal of Science, 273(6), 515-522.
Spotte, S. (1992). Captive seawater fishes: science and technology. John Wiley & Sons.