Molti conosceranno svariate e controverse teorie riguardanti la concentrazione dell'ossigeno e l'importanza che questi riveste negli acquari di piante.

Secondo Krause (1990) è necessario ottenere una concentrazione di ossigeno che non si avvicini mai a quella di saturazione; in linea generale infatti egli consiglia un valore massimo di ossigeno alla sera di 6-7 mg/l, mentre al mattino il tasso di O2 dovrebbe aggirarsi attorno ai 3-4mg/l.
Tutto ciò sarebbe necessario in quanto valori troppo elevati di questo gas renderebbero i nutrienti meno disponibili per le piante, poiché soggetti ad una più facile ossidazione. Inoltre esiste un altro motivo che Krause non spiega, ma che va comunque a favore della sua tesi. La causa per cui un acquario di piante dovrebbe avere concentrazioni di ossigeno non troppo elevate risiede nel fatto che lo stesso ossigeno disciolto potrebbe "bloccare" parte del processo fotosintetico (fino a oltre il 50%) dando luogo ad una reazione biochimica detta fotorespirazione.
Durante il processo fotosintetico un enzima chiamato RUBISCO lega in maniera complessa la CO2 trasformandola in carboidrati; nel caso in cui ci siano elevate concentrazioni di ossigeno (in rapporto alla CO2) presenti nella pianta l'enzima RUBISCO svolge anche la funzione di ossigenasi e ritrasforma alcuni prodotti intermedi in anidride carbonica.

Kasselmann nel suo libro "Piante d'acquario" (1995) espone dei convincenti concetti che confutano la tesi di Krause sull'abbondanza dell'ossigeno in acqua.
In particolare fa riferimento ad una ricerca condotta da Gessner e Pannier nel 1958, dalla quale emerge un grafico che riporta sull'ascisse la concentrazione percentuale di ossigeno, mentre sulle ordinate l'intensità di respirazione relativa.
Nel grafico in questione si evidenzia come un tasso di ossigeno elevato influisca positivamente sulla respirazione delle piante. Essendo la respirazione un indicatore dell'attività metabolica della pianta, Kasselmann conclude affermando che un tasso elevato di ossigeno aumenta l'attività metabolica delle piante e ne aumenta quindi la crescita.
Riguardo alla minor disponibilità di sostanze nutritive con un elevato contenuto di O2 disciolto, Kasselmann presenta alcuni studi effettuati controllando per alcuni anni molte vasche in cui si era aumentata tramite ossidanti chimici la concentrazione di ossigeno. In tali vasche, da quanto scrive Kasselmann, non si è mai notata una carenza di nutrienti, anzi c'è stata una notevole crescita delle piante.

Da tutto ciò si evince che l'argomento è ancora molto caldo e non del tutto sviscerato. In questi anni due tra i maggiori produttori del mondo di materiale per acquari (Dennerle e ADA) hanno indirizzato le proprie filosofie in direzione del controllo del tasso di O2 in vasca, ottenendo i medesimi risultati, con sistemi diversi.
Dennerle ha introdotto il concetto di "pausa" del fotoperiodo. Un ciclo luminoso così costruito potrebbe essere: 4ore di luce, 3 ore di buio ( la vasca resta comunque illuminata dal sole, non direttamente, che proviene da una finestra), 4 ore di luce. Ovviamente durante il periodo di buio, l'attività fotosintetica regredisce, pertanto alla sera si avrà una concentrazione d'ossigeno in linea con la teoria di Krause. Idem al mattino.
La ADA invece ha scelto un altro sistema, introducendo l'areazione notturna. Con tale stratagemma, l'O2 accumulato durante il giorno viene espulso mediante l'utilizzo di potenti areatori; in modo che al mattino successivo si avranno concentrazioni piuttosto basse d'ossigeno, che porteranno a concentrazioni non troppo elevate alla sera. Ovviamente tutto ciò senza pregiudicare la salute dei pesci (non si raggiungono mai concentrazioni troppo basse). A questo punto però è legittima la domanda: ma areando di notte non si allontana anche la CO2? Evidentemente si, Quindi bisognerà immettere molta più CO2 al mattino per raggiungere livelli considerati buoni per le piante(15-25mg/l).

Qual'è dunque la cosa più giusta da fare? Quali valori di ossigeno bisogna ricercare? Alti o bassi?
L'idea che mi sono fatto in questi anni è quella che esporrò qui di seguito:

Bisogna prima distinguere i due periodi durante i quali bisogna analizzare la concentrazione d'ossigeno, il periodo di luce (fotosintesi) ed il periodo di buio (respirazione).
Analizzando il primo periodo, secondo me bisogna evitare che si inneschi il processo di fotorespirazione sopra descritto, poiché non si farebbe altro che mettere a disposizione i nutrienti non utilizzati dalle piante, a causa della loro scarsa attività fotosintetica. In questo caso ci può venire in aiuto la CO2. L'anidride carbonica infatti, se presente in buona concentrazione, minimizza la fotorespirazione, aumentando contemporaneamente l'attività fotosintetica (luce e nutrienti permettendo). Con ciò si arriverebbe alla sera ad avere grosse concentrazioni di ossigeno (che però non avranno influito nel processo fotosintetico), che possono andare anche oltre il livello di saturazione (perlinatura delle foglie).
Arrivati al secondo periodo quindi, non è più necessario immettere CO2; d'altra parte non può avvenire né la fotosintesi, ne la fotorespirazione, poiché siamo in assenza di luce. Durante la fase di buio le piante compiono quindi la respirazione, dunque secondo gli studi di Gessner e Pannier esposti da Kasselmann, un elevato tasso di O2 permetterebbe una respirazione molto migliore delle piante aumentandone quindi il metabolismo. Allora ben venga una elevata concentrazione di ossigeno alla sera!

Cosa succede nelle vasche di piante e discus? Ovvio che le casistiche sono tante, bisogna tener conto della luce, della presenza/assenza di un impianto di CO2, della presenza/assenza di un Oxydator e così via. Cerchiamo di analizzare le casistiche più comuni. Di solito le vasche di Discus pur contenendo piante sono sempre mediamente illuminate e raramente si supera i 0,5watt/l. Terremo quindi presente che stiamo parlando di acquari con una illuminazione normale che comunque non pregiudica la salute delle piante in vasca.

Consideriamo un acquario mediamente illuminato, senza impianto di CO2, senza oxydator.
In questo caso avremo sempre una discreta quantità di O2 che però non raggiungerà mai livelli eccessivi o addirittura di sovrassaturazione. Se la richiesta di carbonio e di nutrienti da parte delle piante non sarà eccessiva (attenzione alla quantità e alla qualità dell'illuminazione!) allora si raggiungerà un buon equilibrio e la vasca difficilmente soffrirà di problemi come le alghe e le carenze di elementi.

Si consideri ora una vasca mediamente illuminata, senza CO2, con un oxydator.
In questa vasca ci possono essere dei potenziali problemi, vediamo perchè: durante la fase di buio (respirazione) l'oxydator fornisce alle piante tutto l'ossigeno necessario per permettere una respirazione ottimale. Durante il giorno (fotosintesi) invece, le grosse quantità di ossigeno prodotte dall'oxydator (che tiene sempre in saturazione l'O2) possono portare al fenomeno della fotorespirazione, (in quanto vi è poca CO2 disciolta), che come ho detto prima può frenare la fotosintesi anche per più del 50%. E' mia opinione che in queste vasche non è buona norma introdurre un oxydator, poiché potrebbe provocare uno scompenso con conseguente crescita algale.
E' consigliabilissimo invece, aggiungere nuove piante per compensare una eventuale carenza di ossigeno.

Prendiamo adesso una vasca mediamente illuminata, con CO2, senza Oxydator.
Una vasca così concepita avrà durante il giorno livelli di CO2 piuttosto buoni e dei livelli di O2 accettabili, che dipenderanno molto dalla quantità di luce a disposizione. Se la luce non è intensa e ci si tiene al di sotto dei 0,5watt/litro, avremo, alla fine del fotoperiodo, un livello di ossigeno pari all'80-85% della saturazione. Ciò permetterà comunque di avere una buona respirazione nel periodo di buio, ma al mattino avremo livelli di O2 inferiori rispetto ad una vasca in cui è presente un oxydator (valori comunque non pericolosi per i pesci).

Veniamo all'esempio più Hi-tech. Acquario mediamente illuminato con 0,5w/l, con un impianto di CO2, con un oxydator.
In vasche di questo tipo, di giorno si dovrà provvedere ad avere una concentrazione di CO2 compresa tra 15-25mg/l. Così facendo si impedirà la fotorespirazione pur avendo grosse concentrazioni di ossigeno in acqua. Di notte invece avremo tutto l'ossigeno prodotto dalle piante durante il giorno e dall'oxydator a disposizione per effettuare la respirazione. Queste vasche secondo me possono dare molte soddisfazioni, ma sono allestimenti che sconsiglio ai meno esperti. Questo perchè l'essenza stessa di questi acquari, porta ad essere le piante un po' più soggette a carenze se non vengono fertilizzate bene e regolarmente. Se tale carenza non viene curata o viene male interpretata e curata male, può dar luogo a numerosi altri problemi.

Spero di aver chiarito un po' le idee su questo argomento ostico e complicato che può essere interpretato in maniera diversa a seconda della scuola di pensiero che si ha. Io ovviamente ho detto semplicemente ciò che penso, giusto o sbagliato che sia, nella speranza di invitarvi a riflettere e a discutere, solo così il mondo dell'acquariofilia potrà crescere sempre più.