O Ciclo de Azoto - o coração do seu aquário!!!

1. Introdução

A ciclagem de um aquário é um dos passos mais importantes e, por vezes, mais subestimados no setup de um ambiente aquático saudável. Este processo é essencial para criar um ecossistema equilibrado, onde resíduos orgânicos, como excrementos e restos de alimentos, são convertidos em substâncias menos tóxicas através de um processo biológico conhecido como ciclo do azoto.

Sem a ciclagem adequada, a acumulação de amónia e nitritos, substâncias altamente tóxicas para os peixes, pode causar stress severo, doenças e até a morte dos habitantes aquáticos. Durante a ciclagem, desenvolve-se uma colónia estável de bactérias benéficas, que desempenham um papel vital na biofiltração, convertendo estas toxinas em nitratos, que são muito menos prejudiciais.

Embora o processo possa parecer demorado ou técnico, existem várias estratégias e produtos que podem acelerá-lo, permitindo que o aquário atinja rapidamente um estado de maturidade biológica. Este artigo explora as melhores práticas, soluções rápidas e como garantir o sucesso na preparação do seu aquário para os seus habitantes aquáticos.

2. O Que é a Ciclagem de um Aquário?

A ciclagem de um aquário é o processo de estabelecer um equilíbrio biológico no sistema aquático. Em termos simples, ela cria um ambiente em que os resíduos produzidos pelos peixes e outros organismos não resultam em condições tóxicas.

2.1. Importância da Ciclagem

Sem a ciclagem, os resíduos orgânicos (fezes, restos de comida e plantas em decomposição) acumulam-se rapidamente, gerando amónia. Este composto é extremamente tóxico para os peixes, mesmo em concentrações baixas. Sem bactérias benéficas para processar a amónia, o ambiente torna-se insustentável.

2.2. Etapas da Ciclagem

1. Aumento da Amônia:
   Inicialmente, a amónia é gerada a partir de resíduos orgânicos ou adição de fontes de amónia.
   
2. Formação de Nitritos:
3. Com o tempo, bactérias do gênero Nitrosomonas começam a converter amónia em nitritos. Os nitritos são menos tóxicos que a amónia, mas ainda representam perigo para a fauna.
4. Conversão em Nitratos:
   Finalmente, as Nitrobacter transformam os nitritos em nitratos. Estes são relativamente seguros mesmo em níveis que consideramos elevados para um aquário (>50ppm) e podem ser controlados com troca parcial de água.

A ciclagem geralmente leva de 4 a 6 semanas, mas pode variar dependendo das condições do aquário e dos métodos empregados. Podem ser mais ou menos demorado.

3. O Ciclo do Nitrogénio no Aquário

3.1. Como o Nitrogénio Impacta o Aquário

O nitrogénio é essencial para a vida, mas sua forma e concentração determinam se ele é benéfico ou prejudicial. A amónia e os nitritos são mortais para peixes, enquanto os nitratos, quando em excesso, incentivam o crescimento de algas, causando desequilíbrios estéticos e biológicos. Mas apresentam uma toxicidade muito baixa para os peixes, mesmo em valores elevados.

3.2. Bactérias Benéficas: O Pilar do Aquário Saudável

As bactérias benéficas não são visíveis a olho nu, mas desempenham um papel essencial na saúde do aquário.

3.1 Bactérias Nitrificantes: Responsáveis pelo ciclo do nitrogénio.

Nitrosomonas

1. Função:
   • Oxidam amónia (NH3) em nitritos (NO2⁻), o primeiro passo do ciclo de nitrificação.
2. Metabolismo:
   • São quimioautotróficas, ou seja, obtêm energia pela oxidação de compostos inorgânicos (amónia).
   • Fixam dióxido de carbono como fonte de carbono para seu crescimento.
3. Ambiente Ideal:
   • pH: Preferem pH entre 7,5 e 8,5.
   • Temperatura: Atividade ótima entre 20°C e 30°C.
   • Oxigenação: Necessitam de altos níveis de oxigénio para o seu metabolismo aeróbico, por isso deverá haverá boa agitação na superfície da água para garantir boa troca gasosa e manter a água bem oxigenada.
4. Crescimento:
   • Crescem lentamente, levando vários dias para formar colónias significativas, isto tendo as condições ideias, não tendo o processo é ainda mais lento.
5. Sensibilidade:
   • Sensíveis a alterações bruscas de pH, temperaturas extremas e substâncias químicas como cloro e medicamentos, por isso no nosso aquário nunca deveremos juntar água da torneira sem a deixar em repouso ou sem adicionar um condicionador anticloro, tal como, nunca devemos lavar o filtro com água direta da torneira.

Nitrobacter

1. Função:
   • Oxidam nitritos (NO2⁻) em nitratos (NO3⁻), o segundo passo da nitrificação.
2. Metabolismo:
   • Assim como as Nitrosomonas, são quimioautotróficas.
   • A energia gerada é usada para fixar dióxido de carbono.
3. Ambiente Ideal:
   • pH: Crescem melhor em pH ligeiramente alcalino, mas podem tolerar até 6,5.
   • Temperatura: Atividade ótima também entre 20°C e 30°C.
   • Oxigenação: Dependem de oxigénio, mas são menos sensíveis à sua redução do que as Nitrosomonas.
4. Crescimento:
   • Também têm crescimento lento, mas seguem as Nitrosomonas à medida que os nitritos se acumulam.
5. Resistência:
   • São um pouco mais resistentes do que as Nitrosomonas a condições ambientais adversas.

3.2 Bactérias Desnitrificantes: 

Elas desempenham um papel importante no ciclo do azoto, ao converterem nitratos (NO3⁻) em formas de nitrogênio gasoso (N2 ou óxido nitroso, N2O), que são liberadas na atmosfera. Este processo, chamado desnitrificação, é crucial para fechar o ciclo do azoto em sistemas aquáticos e terrestres, reduzindo os níveis de nitratos acumulados na água.

Características das Bactérias Desnitrificantes

1. 1. Função:
      
      • Convertem nitratos (NO3⁻) em nitrogénio gasoso (N2) ou óxido nitroso (N2O).
      • Este processo ocorre em condições de baixa disponibilidade de oxigénio, por serem bactérias anaeróbicas.
   2. Exemplos de Géneros:
      
      • Pseudomonas
      • Paracoccus
      • Bacillus
      • Alcaligenes
   3. Metabolismo:
      
      • São heterotróficas, utilizando carbono orgânico como fonte de energia.
      • A desnitrificação é um processo respiratório alternativo, onde os nitratos e nitritos servem como aceitores finais de elétrons em vez do oxigénio.
   4. Ambiente Ideal:
      
      • Condições Anaeróbicas: Crescem em ambientes onde o oxigénio dissolvido é baixo ou inexistente, como zonas profundas de substratos ou filtros biológicos saturados.
      • Carbono Orgânico: Necessitam de uma fonte de carbono orgânico (como acetato, etanol ou matéria orgânica natural) para o seu metabolismo.
      • pH: Preferem pH neutro a ligeiramente alcalino.
      • Temperatura: Desenvolvem-se bem em temperaturas entre 20°C e 35°C.
   5. Sensibilidade:
      
      • Inibidas pela presença de altos níveis de oxigénio dissolvido.
      • Dependem de fontes adequadas de carbono e nutrientes para prosperarem

Poderá parecer que é fundamental ter muitas destas bactérias, mas mantendo um aquário bem oxigenado elas ficam confinadas ao fundo do substrato e caso exista pouca circulação de água no filtro. A função desnitrificante poderá ser útil ou não, visto no caso dos plantados termos as  plantas como consumidoras de nitratos, neste caso as bactérias desnitrificantes vão competir pelos nitratos com as plantas.

3.3. Onde as Bactérias Se Desenvolvem

Elas habitam superfícies porosas e ásperas, incluindo:

• Esponjas de filtro
• Substratos
• Decorações
• Superfícies internas de vidros

3.4. Como Manter e Estimular Bactérias Benéficas

• Evite Limpezas Excessivas: Lavagens em água clorada matam as bactérias. Lavagens demasiado frequentes eliminam uma parte significativa da flora bacteriana que queremos preservar. Diria que  no caso de um filtro externo a limpeza de ser realizada quando notarmos menos fluxo de saída na saída de água.
  Caso sinta necessidade de limpar o se filtro semanalmente ou mensalmente, muito provavelmente o seu filtro não é adequado ou está mal configurado para o seu aquário.
• Evite Excesso de Químicos: Medicamentos podem ser prejudiciais às colónias bacterianas, como por exemplo o uso de antibióticos ou outras medicações antibacterianas para os peixes.
• Garanta Boa Oxigenação: O oxigénio é essencial para as bactérias nitrificantes, devemos por isso garantir uma boa circulação de água por todo o aquário e uma ondulação na superfície da água que garanta boa troca gasosa entre a água e o ar. Bombas de ar poderão ajudar na oxigenação da água, mas poderão revelar-se contraproducentes num aquário plantados, principalmente com injecção de CO2.
• Boa qualidade de Medias: Essas bactérias precisam de superfícies adequadas para crescer, como mídias filtrantes, substratos e plantas. Claro que os substratos, plantas e outros objectos no aquário não providenciam área de superfície suficiente para a colónia bacteriana que desejamos, para ter essa área de superficície enorme precisamos de mídias biológicos que não são mais do que materiais que pelas suas características físicas têm uma estrutura muito porosa que cria espaço para as bactérias viverem e que para além disso permitem a circulação de água por todo o elemento para que a água rica em oxigénio chegue a todo o lado. Por isso, um media biológico ideal tem uma área de superfície muito grande face ao seu tamanho e permite uma circulação de água por toda a sua estrutura.

3.3. O Papel da Amónia, Nitrito e Nitrato

• Amônia (NH3): Extremamente tóxica, especialmente em pH elevado, em que se encontra na NH3, em meios mais ácidos encontra-se como NH4 muito menos tóxica.
• Nitrito (NO2): Menos tóxico que a amónia, mas interfere na capacidade dos peixes de transportar oxigénio no sangue, podendo provocar dificuldade em respirar e hipóxia.
• Nitrato (NO3): Geralmente seguro em níveis abaixo de 40 ppm, mas segundo vários estudos a tolerância aos nitratos pode ir acima de 100ppm sem danos.

4. Como Inocular o Aquário para a Ciclagem

Inocular o aquário significa introduzir bactérias benéficas no início para acelerar o processo de ciclagem. Desta forma conseguimos encurtar o tempo que demora a completar o ciclo de nitrogénio.

4.1. Métodos Naturais de Inoculação

4.1.1. Transferência de Mídias Filtrantes:
Usar mídias de filtros de um aquário já ciclado é um método eficiente de introduzir bactérias. Este é o método mais rápido de conseguirmos concluir a ciclagem, desde que no novo aquário exista alimento suficiente para a sobrevivência e multiplicação das várias espécies de bactérias.

Verdade, é perfeitamente possível, nesse caso podemos sempre pedir a um amigo ou conhecido com uma aquário já estabelecido para fazer essa doação, caso não conheça ninguém, poderá sempre perguntar num grupo de whatsapp ou facebook, se alguém perto de si, pode fazer essa doação, em nada vai prejudicar o aquário do dador.

4.1.2. Uso de Substrato Maduro:
Adicionar areia ou cascalho de um aquário estabilizado pode contribuir significativamente. Apesar de conter menos quantidade de bactérias que os mídias continua a ser uma boa fonte.

4.1.3. Adicionar Peixes de Forma Moderada:
Introduzir um ou dois peixes resistentes para gerar resíduos e estimular o crescimento de bactérias é uma prática comum, mas deve ser feita com muito cuidado para não sacrificarmos nenhum peixe e este diria que é o método que menos recomendo.

4.1.4. Adicionar uma pequena porção de terra: Podendo parecer estranho adicionar terra ao nosso aquário, a verdade é que o solo é riquíssimo em bactérias nitrificantes, terra de um vaso plantado, um jardim, de algum local que esteja a uso, não deve ser terra/solo "virgem". Estima que apenas um grama de terra contenha cerca de 19 milhões de bactérias benéficas, o que será um ótimo arranque para um aquário. A porção de terra pode ficar confinada num tecido de algodão ou numa meia de vidro fechada e colocada junto ao intake do filtro para as bactérias migrarem e alojarem-se no filtro.

4.2. Produtos Comerciais para Acelerar o Processo

Existem diversos produtos disponíveis que contêm culturas vivas de bactérias, no entanto, temos de pensar sempre que apenas adicionar bactérias não será suficiente se estas não tiverem amónia, nitritos e outros nutrientes essenciais para elas.

5. Aquário Maduro: O Que Significa?

Um aquário maduro é aquele que já passou pela fase inicial de ciclagem e atingiu um estado de equilíbrio biológico estável. Embora o ciclo do nitrogónio continue a ocorrer constantemente, o sistema como um todo se torna mais resiliente a flutuações, aumento de população, excesso de comida, plantas em decomposição etc.

5.1. Diferença entre Aquário Ciclado e Maduro

• Aquário Ciclado: Um aquário recém-estabelecido, onde as bactérias nitrificantes já estão ativas, mas as colónias ainda podem ser instáveis. Este aquário continua num equilíbrio frágil e podem ocorrer problemas em caso de mudanças bruscas de temperatura, pH, introdução de peixes ou simplesmente sobrealimentação dos habitantes do aquário. 
• Aquário Maduro: Um sistema mais antigo, onde bactérias, micro-organismos e até mesmo plantas formam um ecossistema bem equilibrado. Este aquário é resistente a oscilações, a água é cristalina e saudável, garantindo a melhor saúde dos peixes e ausência de doença.

Um aquário maduro é menos suscetível a picos de amónia ou nitritos, pois as bactérias já se estabeleceram completamente em todas as superfícies disponíveis.

5.2. Benefícios de um Aquário Maduro

• Estabilidade Química: Níveis de amónia e nitritos próximos de zero de forma consistente.
• Menor Manutenção: O filtro biológico já desempenha seu papel de forma eficaz, reduzindo a necessidade de intervenções frequentes.
• Melhor Saúde dos Peixes: Menos stress causado por flutuações nos parâmetros da água.

6. Biofiltração: O Coração do Ciclo do Nitrogênio

6.1. Como Funciona a Biofiltração

Este é o componente mais importante do sistema de filtragem em aquários.

• Primeira Etapa: O filtro mecânico retém partículas maiores, como restos de comida, dejectos e resto de plantas.
• Segunda Etapa: A biofiltração entra em ação, onde as bactérias nitrificantes convertem amónia em nitritos e, posteriormente, em nitratos.

6.2. Tipos de Filtros Biológicos

1. Filtros de Esponja:
   Simples, económicos e eficazes, especialmente para aquários menores. A esponja serve como superfície para as bactérias se desenvolverem, ao contrário do que muitos aquariofilistas pensam, as esponjas são ótimos mídias biológicos e têm dependendo do seu PPI uma vasta área de superfície onde as bactérias podem viver. No entanto estes filtro dado seu pequeno tamanho, têm uma capacidade baixa de filtração e estão recomendados apenas para aquário muito pequenos e pouco povoados.
2. Filtros Canister Externos:
   Ideais para aquários maiores, oferecem grande capacidade de mídia biológica. Esses filtros também são fáceis de personalizar com diferentes tipos de mídias. São a melhor solução para aquário médios a grandes, com um reservatório com vários litros de capacidade conseguimos enchê-los de mídias para alojar toda a flora bacteriana, sem "casa" para as bactérias elas não se irão desenvolver em número suficiente para criar uma flora bacteriana grande e estável. 
   Por vezes, focamo-nos na capacidade de débito de um filtro, em L/H, mas diria que mais importante é o tamanho do "balde", prefiro um filtro com 800LH e com um balde de %L de capacidade, do que um filtro interno de esponja ligado a uma bomba de água com 1500LH.
   
   
3. Filtros Sump:
   Muito usados em sistemas marinhos ou aquários grandes, os sumps são tanques adicionais que permitem uma filtragem mais robusta e versátil, mais uma vez devido à sua capacidade em litros para colocar vários mídias biológicos, certos sumps podem ter 10, 20 ou 30L ou mais de capacidade, sendo criados vários estágios de filtração e uma grande quantidade de mídias.
   
4. Filtros Hang-On-Back (HOB):
   Pequenos e práticos, são ideais para iniciantes e aquários de pequeno a médio porte. Apesar de não terem a desvantagem dos filtros internos que ocupam espaço dentro do aquário, estes acabam na maioria das vezes por estar subdimensionados na sua capacidade de colocar mídias e muitas vezes pelo seu posicionamento e saída de água torna-se difícil optimizar a circulação de água por todo o aquário.

7. Detritos no Aquário: O Que São e Como Gerenciá-los

7.1. Detritos Explicados

Detritos são materiais orgânicos e inorgânicos que se acumulam no aquário, como:

• Fezes dos peixes.
• Restos de comida não consumida.
• Plantas em decomposição.

Embora alguns detritos sejam inevitáveis, o excesso pode causar problemas, como:

• Aumento de amónia.
• Crescimento de algas.
• Aparência desagradável no aquário.

7.2. O Papel do “Brown Gunk” no Filtro

O "brown gunk" ou "lodo castanho", que eu batizei de "Ouro lamacento" num dos vídeos que deixei no facebook a limpar o meu filtro é um biofilme que se forma nas mídias filtrantes e outras superfícies dentro do filtro. Esse material aparentemente sujo é, na verdade, composto de bactérias benéficas e outros micro-organismos que ajudam no processo de biofiltração. Essa gosma castanha que achamos ser sujo é a alma da filtração biológica e o segredo de um aquário saudável, equilibrado e com água cristalina.

• Benefícios: Essencial para o ciclo do nitrogênio.
• Limpeza Cuidadosa: Nunca lave mídias filtrantes com água da torneira, pois o cloro pode matar as bactérias. Use a própria água do aquário.

O vídeo da limpeza do meu filtro após 6 ou mais meses desde a última limpeza:
https://www.facebook.com/hydra...

7.3. Água Turva e Suas Causas

A água turva é um problema comum em aquários, especialmente em sistemas recém-montados. Algumas causas incluem:

1. Floração Bacteriana: Um pico temporário no crescimento de bactérias em suspensão.
2. Excesso de Alimentação: Partículas de alimentos não consumidos podem flutuar na água.
3. Filtragem Ineficiente: Um filtro inadequado ou sujo pode deixar partículas em suspensão.

Como Resolver:

• Realize trocas parciais de água.
• Ajuste a quantidade de comida fornecida.
• Verifique a eficiência do filtro.

8. Ciclagem em Aquários Plantados

8.1. Benefícios de Plantas Naturais no Ciclo do Nitrogénio

Plantas naturais são aliadas poderosas na manutenção de um aquário saudável. Elas consomem amónia e nitratos como fonte de nutrientes, ajudando a estabilizar os parâmetros químicos. Podendo ajudar a controlar episódios de algas e excesso de nutrientes, no entanto, as plantas ao consumir amónia estão a competir com as bactérias por alimento.

• Filtragem Natural: As plantas complementam o trabalho do filtro biológico.
• Redução de Algas: Ao consumir nutrientes, as plantas competem com as algas, inibindo seu crescimento.

8.2. Ciclagem com Plantas Versus Sem Plantas

Este poderá ser um tópico meio controverso, eu quase sempre aconselho a plantar completamente o aquário com todas as plantas que queremos ter desde o inicio da ciclagem, no entanto, quando o objectivo é fazer a ciclagem o mais rápido possível diria que . . . O melhor é fazer a ciclagem sem plantas!!!

"Então mas porque é que dizes que recomendas plantar logo tudo desde o ínicio???"
Simples, porque os meus clientes estão focados em ter um aquário plantado e não em ciclar o mais rápido possível.
Neste caso, compensa plantar logo no começo, mesmo que isso possa comprometer a velocidade da ciclagem, as plantas estando desde o inicio vão-se adaptando ao aquário, vão enraizando e ficando mais fortes e metabolicamente mais activas para poderem consumir todos os nutrientes em excesso libertados pelo substrato e os nitratos estes que também serão produzidos também como produto final do ciclo de azoto, criando assim um equilíbrio mais rápido e podendo também inibir as algas.
MAS . . . 
               . . . na verdade, as plantas no aquário desde o início da ciclagem vão competir por alimento com as bactérias, porque as plantas vão absorver da água a amónia que as bactérias também precisam para se alimentar e multiplicar e isto pode atrasar a ciclagem, e sejamos sinceros, poucos serão os aquariofilistas que vão querer ter um aquário "parado" e sem luz durante 3/4 semanas sem o poderem apreciar.

OS FACTOS

A ciclagem mais rápida possível é feita inoculando o aquário com bactérias benéficas, por exemplo provenientes de outro aquário como vimos em cima, outro fator é alimentar as bactérias, posso adicionar ao aquário comida dos peixes para produzir amónia ou posso adicionar um produto comercial que contenha todos os nutrientes que as nitrosomonas e as nitrobacter precisam para crescer e se multiplicar rápido, que não é só amónia e nitritos, elas precisam de vários outros nutrientes na sua biologia, se ao menos houvesse algum produto destes no mercado . . .
Podemos pensar que ter níveis de amónia elevados no aquário é um absurdo quando lutamos para que no aquário não haja vestígio dessa amónia dada a toxicidade para os peixes, mas relembro estamos na ciclagem, não vai haver peixes no aquário, a amónia pode perfeitamente estar a 50ppm e os nitritos igual não há risco nenhum, a não ser fazer a ciclagem mais rápido.

"Mas toda a gente sabe que níveis de amónia altos causa imensas algas e é uma causa comum para isso"
Verdade, mas para haver algas precisa haver luz, mas para fazer a ciclagem não precisa haver 5/6h de luz, aliás não precisa de luz de todo, as bactérias nitrificantes não fazem fotossíntese, por isso sim, a luz pode estar desligada durante a ciclagem, visto estarmos também a ciclar sem plantas. 

"Então como é que posso fazer a ciclagem mais rápida e eficaz?"
Posso fazer a ciclagem sem plantas, sem luz, inoculando e alimentando as bactérias, desta forma termino o ciclo em 10-12 dias em vez de 40 a 50 dias (é o tempo que demora, mesmo, a terminar a ciclagem) e tenho o aquário ciclado e pronto para receber todas as plantas e posso até adicionar peixes, e não apenas 2 ou 3, porque esta ciclagem proporciona uma colónia já bem dimensionada, é uma opção bastante válida e rápida e contorno facilmente o problema das algas durante a ciclagem. Hummm que acham da ideia???

"Como sei que a ciclagem está concluída?"
Quando realizar um teste e os valores de amónia e nitritos estiverem a 0ppm e os nitratos deverão estar altos, atenção que os testes de fitas não são tão fiáveis como os de gotas, se não houver amónia mas houver nitritos, o ciclo estará a meio, já temos nitrosomonas mas faltam as nitrobacter.

Ter resultados baixos na amónia e nos nitritos pode significar que o aquário não tem "alimento" suficiente para as bactérias, mais do que ter o ciclo a terminar, se nunca entra muita amónia no aquário, é normal que nos testes dê um valor baixo ou até nulo no início.
Podemos extrapolar que, para ter o ciclo terminado e uma flora bacteriana já eficaz, a amónia chegou a 0ppm assim como os nitritos, mas os nitratos estão muito elevados, isto é sinal que o filtro já tem a capacidade de converter uma grande quantidade de amónia e nitritos.

ATENÇÃO: Pode acontecer nos testes não acusar amónia nem nitritos, e isso não significar ciclagem completa, mas sim ela nem ter começado. Se nunca adicionar amónia ou fontes de amónia ao aquário, pode testar o aquário ao fim de 5 dias de funcionamento e estar tudo a zeros.

9. Conclusão

Estabelecer e manter um aquário saudável não é um processo imediato, mas com paciência e dedicação, qualquer um pode criar um ecossistema equilibrado e duradouro. A compreensão da ciclagem, do ciclo do nitrogénio e da biofiltração são os fundamentos para o sucesso. Ao seguir as práticas adequadas, como inoculação de bactérias, uso de plantas naturais e manutenção cuidadosa do filtro, garante um ambiente seguro e favorável para os seus peixes e plantas.

Considere o ciclo de azoto e a sua flora bacteriana como o coração do aquário, ele é a chave para o sucesso do aquário, desde a saúde dos peixes, aparecimento de algas, água cristalina, parâmetros de água seguros, etc.

Lembre-se: cada aquário é único e, com o tempo, o aquariofilista irá desenvolverá uma compreensão mais profunda das necessidades específicas do seu sistema e conseguir diagnosticar quando algo está errado.

Brevemente . . . 

"Procedimento para uma ciclagem em tempo recorde ( e logo com uma flora bacteriana já muito eficaz)"

* Fonte da imagem frontal:https://www.animates.co.nz