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Venho pela presente partilhar com todos vós este tema fundamental para o bem estar do recife que complementei com algumas imagens que escolhi das muitas existentes no "baú" cada vez mais rico que é a nossa galeria do reefforum. Ao autor das mesmas, o Júlio Macieira, agradeço a gentileza de as ter cedido. Escolhi estas porque para além de ser um animal lindíssimo, são fotografias de um animal que vive num sistema bem gerido que é o aquário do Júlio Macieira e que podem ver aqui:
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Espero que este artigo vos ajude a melhorar e a evoluir
Atenciosamente
Pedro Nuno
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Compreender o Cálcio e a Alcalinidade
Um resumo anti disparates para aquaristas
Os peixes também necessitam de cálcio e alcalinidade
Por Anthony Calfo
Traduzido por: Pedro Nuno Ferreira
Fotografia: Cortesia de Júlio Macieira
Paracirrhites fosteri
Um dos aspectos mais frustrantes para os aquaristas da manutenção de recifes é sem dúvida a química da água. Os aquaristas sem uma educação formal em ciências podem achar o desafio de compreender as relações entre o cálcio e a alcalinidade nos aquários de recife, formidável. Níveis de cálcio e alcalinidade adequados e consistentes não só asseguram crescimento contínuo dos invertebrados, mas também são exigidos para a sua própria sobrevivência e sustentabilidade sob a égide da estabilidade do sistema em geral. A química da água salgada é de facto um assunto complexo e existem claramente inúmeros factores que podem influenciar as venturas e desventuras de várias equações em equilíbrio. Seja como for nenhum é tão significativo ou complicado que uma boa manutenção com trocas parciais de água regulares e suplementação básica não vos permita manter um simples e bem sucedido aquário sem terem de recorrer a ciência de foguetões, um ábaco e uma bola de cristal! Se satisfizerem algumas generalizações sobre a dinâmica de crescimento de invertebrados (calcificação e génese de esqueleto), eu posso apresentar uma explicação muito simples da aplicação do cálcio e da alcalinidade que vos evitará de terem de obter uma licenciatura em química só para manterem um aquário de recife saudável.
A primeira coisa que necessitamos de reconhecer é a de que animais calcários necessitam de fornecimento adequado de cálcio e alcalinidade para crescerem. Corais, alga coralina e de igual modo animais com concha, são constituídos por mais do que apenas cálcio…são constituídos por carbonato de cálcio. Também é possível formar esqueletos com componentes de estrôncio e sílica, mas a maioria dos aquaristas só necessita de se concentrar no facto de que a génese do esqueleto (crescimento do esqueleto) está essencialmente baseada na composição de elementos de cálcio e de carbonato do meio ambiente (água e/ou comida) pelo processo que designamos por calcificação.
O cálcio é facilmente entendido e aplicado pela maioria dos aquaristas (doseamento e conjuntos de teste, simples), mas a alcalinidade é menos clara. Algumas pessoas confundem “Alcalinidade como a medida da capacidade tampão da água do mar” (expressa em graus de dureza) com “Alcalinidade como uma expressão da escala de pH” (em contraste com acidez). A alcalinidade e o pH são contudo distintamente diferentes um do outro, muito embora as suas definições e funções possam ser facilmente confundidas.
Para aqueles de vós que estejam pouco informados sobre a química da água como eu estava quando me iniciei no passatempo, saibam que a Alcalinidade é uma medida da capacidade da água neutralizar ácidos e resistir à mudança com uma reserva de minerais “duros” (conjunto de tampões dissolvidos). Pelo contrário, o pH é uma medição da concentração de iões hidrogénio na água em termos de acidez ou alcalinidade. Então a alcalinidade da água em termos de pH refere-se meramente para o extremo básico de uma escala de pH (alcalino) em contraste com o extremo ácido da escala. É um assunto distinto do da alcalinidade como medida de dureza da água.
Há vários minerais que comummente contribuem para a dureza global da água, mas o cálcio e o magnésio são os elementos primários. Uma medição elevada de dureza da água (Alcalinidade) traduz-se em elevada capacidade tampão e subsequentemente uma baixa possibilidade de mudança de pH no sistema. A Alcalinidade pode ser medida com GH (Dureza total ou Geral) ou KH (Dureza de carbonatos). Eu recomendo um conjunto de teste de dureza de carbonatos como meio primário de medição da alcalinidade.
É fácil de acreditar que água com pH “alcalino” ou básico tem provavelmente alcalinidade elevada (capacidade tampão). Contudo isto nem sempre é verdade. Água com um pH elevado mas baixa alcalinidade, se bem que pouco comum, é possível e vista como instável. Água de OI arejada (purificada por osmose inversa) ou água DI (desmineralizada por desionização) está normalmente nesta categoria. Uma tal água sem tampão vai rapidamente baixar o pH com a acumulação natural de ácidos orgânicos no aquário. Os aquaristas de recife que são surpreendidos por queda de pH nos seus sistemas apesar de elevados níveis de cálcio, podem ter negligenciado a medição e manutenção da alcalinidade.
As linhas mestras
Para a maioria dos aquários marinhos, o cálcio é aconselhado entre valores de 350-450 ppm. A alcalinidade é recomendada entre 8 a 12 dKH. Aquaristas de recife com populações de corais duros ou com prioridade para crescimento rápido, podem manter níveis algo mais elevados. Estas são circunstâncias especiais que de facto têm benefícios, limitações e perigos inerentes e requerem atenção específica que vai além do âmbito deste artigo como manual/compêndio. Os aquaristas ocasionais podem descansar confortavelmente dentro dos níveis indicados e desfrutar de corais saudáveis e bom crescimento de organismos calcificantes na exibição.
Ironicamente dentro dos valores recomendados de 350 a 450 ppm de Ca (cálcio) e 8-12 dKH de Alc. (alcalinidade) não é necessário manter ambos os parâmetros no extremo elevado concorrentemente. De facto não é prático ou facilmente alcançável na maioria dos sistemas. Em termos brutos, Cálcio e alcalinidade elevados são mutuamente exclusivos. Desgraçadamente muitos aquaristas são apanhados na montanha russa de aplicarem quantidades excessivas de suplementos (aplicados aleatoriamente ou não) e desestabilizam o equilíbrio de Ca e Alcalinidade no sistema. Manter níveis estáveis e consistentes não deveria ser difícil de todo. Para aclarar este paradoxo dou-vos uma simples analogia com berlindes.
A analogia dos berlindes
Facto: é possível dissolver muitos sólidos num dado volume de água (cálcio, carbonatos e tudo mais). Correndo o risco de sobre simplificar a dinâmica, imaginem uma tigela que contém 100 berlindes representando o total de sólidos dissolvidos na água do mar num dado sistema. Se os berlindes vermelhos representassem o cálcio e os berlindes azuis representassem os carbonatos (alcalinidade), a tigela continuaria a só poder conter 100 berlindes, qualquer que seja a mistura de cor de que sejam. Agora, se setenta berlindes fossem o equivalente de 400 ppm de cálcio e os restantes berlindes fossem azuis, a única maneira de aumentar cálcio será de deslocar alcalinidade (retirar berlindes azuis). Em sistemas com problemas, a aplicação errada de suplementos de cálcio (doseando subitamente ou para excesso) é sabido provocar uma precipitação súbita de carbonatos (a alcalinidade cai/estampa-se) isso é comummente designado por “tempestade de neve”. É instigada pelo influxo de grande ou rápida quantidade de cálcio entrar no sistema que faz disparar o pH imediatamente rodeando moléculas de carbonato e causa uma precipitação cristalina (queda). Seguindo a nossa analogia, uma “tempestade de neve” seria como pegar noutra tigela de 100 berlindes vermelhos (cálcio) e tentar despejá-los na primeira tigela de berlindes coloridos misturados (cálcio e alcalinidade equilibrados). O resultado é a deslocação de todos os berlindes azuis (carbonatos/alcalinidade) e o transbordo do excedente de berlindes vermelhos acima do limite dos 100 berlindes. As ramificações disto num aquário é o colapso da química da água e da qualidade da água que não podem ser corrigidos enquanto que a reacção química ocorre. Dosear mais suplementos para tentar corrigir o desequilíbrio (ou até fazer uma troca parcial de água concorrente com esperanças de diluição), só servirá para alimentar a cadeia de reacção. Tragicamente temos de permitir que a “tempestade de neve” termine e no processo fica um sistema de aquário traumatizado.
Para evitar com segurança desequilíbrios perigosos na dinâmica de Ca - Alc (Cálcio - Alcalinidade), os aquaristas só têm de evitar de empurrar qualquer um dos componentes para um extremo ou ambos simultaneamente elevados. Em vez disso, pensem na relação como uma situação de Elevado - Reduzido dentro dos níveis seguros. Dentro dos níveis aceites (350-450 ppm Ca e 8-12 dKH de alcalinidade), um parâmetro pode ser empurrado para um extremo elevado enquanto que ao outro é permitido que fique lá para o meio do extremo reduzido. Qualquer mistura racional dos dois proporcionará mais do que suficiente de ambos os elementos para calcificação bem sucedida. De modo mais importante, níveis consistentes de ambos são de longe mais sustentadores do crescimento de organismos calcários do que de outro modo níveis médios elevados inconsistentes de qualquer um dos componentes. Muitos aquaristas desfrutam de crescimentos fenomenais das suas criaturas do recife com níveis modestos de Cálcio e Alcalinidade. De facto a consistência com todos os aspectos da manutenção aquática são mais conducentes ao sucesso do que pontos elevados aleatórios.
Fotografia: Cortesia de Júlio Macieira
Paracirrhites fosteri
Opções para manter o Cálcio e a Alcalinidade
O meu conselho ultimo para os aquaristas relativamente à suplementação, é a de usarem Kalkwasser (hidróxido de cálcio) em combinação com um leito e areia profundo (aragonite fina) e/ou um reactor de cálcio. Estas combinações estão testadas/comprovadas pelo tempo (20 anos) e são fiáveis com o máximo de benefícios e o mínimo de problemas quando aplicadas adequadamente.
Há muitos produtos intensificadores/reforçadores de cálcio e alcalinidade no mercado mas a maioria são facilmente usados e abusados com pouca explicação ou suporte nas etiquetas, instruções ou mesmo literatura popular do passa tempo. O que se segue é um breve resumo dos méritos e deméritos de cada um categoricamente:
Cálcio seco: (Hidróxido de cálcio: TCC (NT: TCC = Também Conhecido Como = AKA = Also Known As): Em suma, um dos melhores suplementos em absoluto para dosear cálcio nos aquários com uma longa lista de benefícios e poucas desvantagens. Fácil de usar, mas fácil de abusar. Sigam o protocolo de doseamento rigorosamente.
Vantagens:
* Um método potente e directo de suplementar cálcio. Natureza caustica, aumenta o pH e indirectamente suporta a alcalinidade através da alteração dos ácidos que de outro modo iriam sobrecarregar a reserva tampão.
* É auto purificador por virtude da sua natureza altamente caustica. A maioria das impurezas comummente encontradas no agente bruto, precipitam.
* Ajuda a precipitação neutralizadora do fosfato prejudicial nos aquários. Esta é uma vantagem tremenda sobre todos os outros métodos de doseamento.
* Aumenta o desempenho do escumador (saponificação) (NT: Saponificação - http://pt.wikipedia.org/wiki/Saponifica%C3%A7%C3%A3o)
* Dosear à noite atenua as variações de pH de queda inevitável devida à respiração pela dinâmica da fotossíntese.
* Nenhum produto secundário residual negativo resultante do seu uso (como acumular iões de cloreto com produtos de “cálcio liquido”)
* Um suplemento de cálcio a longo termo
Desvantagens:
* O pH elevado limita o doseamento a ser efectuado à noite ou em incrementos que não aumentem o pH subitamente mais do que 2
* Dosear pelas comummente recomendadas soluções super saturadas é fastidioso e sujo/desarrumado. (em vez disso, vejam “método pastoso” no livro Coral Propagation, Volume 1, para um método limpo e sucinto de dosear)
* Pode ser perigoso ou traumatizante para o sistema se for mal aplicado.
Cálcio liquido (Cloreto de Cálcio): Talvez o método mais comummente usado e abusado para dosear cálcio. Não recomendado para utilização de longo termo.
Vantagens:
* Um método potente e rápido para dosear Cálcio sem qualquer impacto no pH.
* Aplicação limpa, fácil e breve
* Muito seguro e a curto prazo não é fácil de sobre dosear
Desvantagens:
* Acumulação potencialmente perigosa de produto secundário, iões de cloreto que podem desequilibrar a química da água e prejudicar o equilíbrio Ca/Alcalinidade com utilização de longo termo (1-2 anos).
* Requer do aquarista trocas parciais de água mais frequentes e maiores ao sistema para diluir e atrasar a acumulação de iões cloreto.
* Não há benefícios auxiliares tais como os do Hidróxido de Cálcio (suporte de pH, alcalinidade, escumação, etc)
* Um suplemento temporário de Cálcio para ser usado apenas para ajustes rápidos de desvios de Cálcio.
Leito de Areia Profundo (Areia de Aragonite): Assegurem-se de que compram substrato composto de material de aragonite (oolítico) e não calcite. Tanto a calcite como a aragonite são forma de carbonato de cálcio, mas apenas a aragonite se dissolverá facilmente no pH elevado necessário de um sistema marinho saudável. O tamanho dos grãos deve ser o fino de açúcar com 10 ou mais cm de profundidade. Grãos mais grossos requerem uma ainda maior profundidade do leito de areia e fluxo de água mais forte para terem sucesso.
Vantagens:
* Um meio muito natural e passivo de suportar tanto o Cálcio como a Alcalinidade através da dissolução da aragonite em quantidade equilibrada.
* Longa lista de benefícios naturais e orgânicos para descrever para o âmbito deste resumo. Distinguida por redução natural de nitrato com substrato suficientemente profundo (mais de 10cm), estimula o plâncton natural e criado no local, reflecte a luz para os corais e plantas, reduzindo assim ou prevenindo o branqueamento das zonas inferiores em meio doméstico, etc.
* Muito seguro e não facilmente corrompido sem grande negligencia ou má aplicação de manutenção aquática básica.
* Em alguns sistemas pode suportar por si só o Ca e a Alcalinidade sem outros suplementos.
Desvantagens:
* Algo incontrolável/imprevisível. Requer monitorização e suplementação.
* Cai facilmente vítima da má aplicação por aquaristas erradamente informados ou mal informados. A falta de fluxo de água adequado de água no aquário ou instalação com profundidade inadequada (menos de 7cm) pode contribuir para a acumulação de nutrientes (TCC: atoleiro/charco/esgoto/ de nutrientes) e algas.
Reactor de cálcio: Depois de muito tempo, os reactores de cálcio estão finalmente a ganhar terreno devido ao reconhecimento pelo seu grande valor e valência como componente charneira num aquário marinho com sistema optimizado.
Vantagens:
* Um método muito potente para dosear e manter o Cálcio e a Alcalinidade com consistência e fiabilidade superlativas. A “tecnologia de ponta” para muitos aquaristas
* Pouca manutenção em serviço, custos de operação baratos, ideal uma vez ajustado adequadamente.
* Em alguns sistemas pode suportar por si só o Cálcio e a Alcalinidade sem quaisquer outros suplementos.
Desvantagens:
* Caro e inicialmente equipamento complicado para instalar e ajustar.
* Desempenho é influenciado pela qualidade e dissolução do substrato no reactor
* Substrato impuro não é auto purificador (como o Hidróxido de cálcio) pelo processo/aplicação e pode transmitir contaminantes ao sistema.
* Má aplicação grosseira pode ser perigosa ou traumatizante para o sistema.
Suplementos líquidos em duas partes: Um compromisso popular para aquaristas que acham o Hidróxido de cálcio (kalkwasser) muito fastidioso mas que não podem comprar um reactor de cálcio. Um suplemento razoavelmente bom com trocas parciais de água regulares e água de qualidade.
Vantagens:
* Muito limpo, fácil e fiável de dosear se a aplicação for seguida com rigor. Proporciona elementos de cálcio e alcalinidade em equilíbrio.
Desvantagens:
* Aplicação com protocolo muito rigoroso. Tem de ser agitado/misturado vigorosamente antes de cada aplicação na medida em que os componentes do suplemento claro estratificam e separam-se (o produto não fica uniformemente misturado na garrafa)! Negligenciar pode corromper severamente o equilíbrio do Cálcio e da Alcalinidade e tornar um sistema problemático ainda pior.
* Requer que o sistema esteja em equilíbrio antes de iniciar a suplementação. São necessárias grandes trocas parciais de água em sistemas com problemas (para restaurar o equilíbrio) antes que os suplementos em duas partes possam desempenhar a tarefa de ajustarem o Cálcio e a Alcalinidade.
* Categoricamente é o suplemento de Cálcio e Alcalinidade de longo termo, mais dispendioso.
Bicarbonato de soda: O ingrediente culinário comum, bicarbonato de sódio, é um método frequentemente usado e abusado para aumentar o pH/alcalinidade de um sistema de aquário. Contudo se não for sustentado, é eficaz apenas temporariamente e é facilmente mal aplicado (alterando e traumatizando o sistema). Muito embora seja componente simples mais presente em “tampões marinhos” comerciais, não é recomendado para aquaristas casuais como único suplemento quando as soluções mais eficazes e seguras assinaladas acima, estão disponíveis.
Tampões triplos (Tampões marinhos): Muito embora não sejam uma fonte fiável de cálcio, os “tampões marinhos” comerciais são veículos tradicionais para dosear e suportar pH e alcalinidade adequados no aquário. Marcas diferentes têm variações nas suas receitas, mas a maioria é fundamentalmente composta de bicarbonato, carbonato e um pouco de borato. Alguns componentes adornados podem incluir óxido de cálcio, sulfato de magnésio e outros ingredientes desejáveis. Categoricamente, não são absurdamente caros para dosear a longo termo e são razoavelmente fiáveis. Os aquaristas que usam tais suplementos necessitam contudo de medir a qualidade da água tanto ou mais do que com qualquer outra estratégia de suplementação. O hidróxido de cálcio (kalkwasser) empregue com um leito de areia profundo ou um reactor de cálcio, pode frequentemente eliminar a necessidade do uso de “tampões marinhos”. São um método eficaz mas fastidioso e demorado de suplementar pH/Alcalinidade.
Cálcio Orgânico (Gluconato de Cálcio): Este suplemento de cálcio é a excepção aos avisos acima dobre os perigos de produtos de “cálcio líquido”. O cálcio – açúcar é uma fonte de cálcio essencialmente segura, mas não demonstrou claramente a sua eficácia para o crescimento de corais. Foi contudo demonstrado de que acelera o crescimento de espécies de algas coralinas desejáveis. Como tal é recomendado como um suplemento para um método primário de dosear cálcio.
Fotografia: Cortesia de Júlio Macieira
Paracirrhites fosteri
Em resumo. E para o beneficio dos leitores - acelerados distraídos, mantenham o Cálcio em níveis entre 350 e 450 ppm Ca e a alcalinidade entre 8-12 dKH sem nunca estabelecer ambos no extremo mais elevado dos seus níveis. O Hidróxido de cálcio (Kalkwasser) doseado adequadamente em concertação com um leito de areia profundo (+ de 10cm de aragonite açúcar fino) ou um reactor de cálcio darão os maiores benefícios quando se suplementa Cálcio e Alcalinidade. Levando-vos para a próxima porta aberta para química avançada de recife, eu também recomendo manter os níveis de magnésio aproximadamente 3 vezes o nível do cálcio (~1200 ppm Mg). Para aqueles não inclinados a complicar o seu passatempo com estudos avançados da dinâmica da água do mar, fiquem seguros de que trocas parciais de água servirão o vosso sistema bem para diluir e refrescar a qualidade da água.
Em admiração partilhada pelo mar….Anthony Calfo
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