A estrutura molecular de todas as formas de vida da terra é constituída com base num elemento comum que é o carbono, por ser elemento de base química e orgânica e está presente em todas as formas de vida na terra é importante fornecer essas moléculas de carbono para as plantas, como todas as formas de vida terrestres, elas utilizam cerca de 90% de carbono como alicerce.
Na natureza as plantas aquáticas têm acesso a duas fontes de carbono inorgânico, bicarbonato e dióxido de carbono CO2 fornecem o carbono necessário para as plantas de criar oxigênio. Na maioria dos casos de CO2 pode ser absorvido pelas plantas de uma maneira muito mais fácil do bicarbonato, portanto não é de se estranhar que as plantas necessitem em encontrar alguma forma para assimilar o carbono do meio ambiente, onde o carbono se encontra na forma de dióxido de carbono CO2, mas as plantas não necessitam de dióxido de carbono ou CO2, mas apenas do carbono.
O CO2 é um dos três ingredientes mais importante na fotossíntese, pois o CO2 é fixado em compostos orgânicos ricos em energia que são utilizadas para manter todos os metabolismos, pois sem CO2, as plantas não podem realizar a fotossíntese e converter o carbono inorgânico em açúcares ricos em energia, portanto o CO2 é incomparavelmente mais importante e o mais essencial dos compostos orgânicos utilizados de todos os nutrientes da planta para o crescimento e formação de novas folhas e raízes. Quando as plantas realizam o processo da fotossíntese convertem o gás carbônico em oxigênio, sendo assim o CO2 é o substrato na fotossíntese, enquanto que a O2 é um produto de resíduos devido à realização da fotossíntese.
Rios e lagos contêm quantidades variáveis de gás carbônico geralmente em equilíbrio com os carbonatos e bicarbonatos que elas possuem, e dependendo de fatores como temperatura, pressão atmosférica, sólidos dissolvidos no processo de decomposição do material orgânico e pressão parcial do próprio CO2 na atmosfera. Por ser um gás, quanto maior a temperatura atmosférica, menor é a capacidade de sua permanência nas águas. Infelizmente, o CO2 difunde-se cerca de dez mil vezes mais lenta na água do que no ar, mas o CO2 é facilmente dissolvido na água e a solubilidade é elevada sendo quase 01=01 o que significa que 1 L de água pode conter quase a mesma quantidade de CO2 como um L de ar, quando em equilíbrio.
A respiração dos animais é uma forma de se produzir CO2, ter peixes e bactérias no aquário aumenta os níveis de dióxido de carbono, mas esta reposição de CO2 produzido na respiração dos peixes e bactérias é insuficiente para sustentar o consumo realizado pela fotossíntese das plantas aquáticas, nestes casos dá-se a necessidade de injetar artificialmente dióxido de carbono no aquário para o crescimento das plantas mais difíceis e exigentes, sem esta oferta adicional de CO2 o nível de CO2 que geralmente é inferior a 5 mg / L, sendo que o nível recomendado de CO2 no aquário plantado de 15-30 mg / L, para um aquário com peixes um valor bastante aceitável e adequado é de 20 mg / l, embora menos irá mostrar os efeitos positivos com a maioria das plantas e nenhum efeito sobre a saúde dos invertebrados e peixes, em níveis muito baixos as plantas irão morrer por não conseguirem fazer a fotossíntese, mas as plantas aquáticas têm adaptado à limitação de CO2 em diversas maneiras, pois muitas espécies de plantas aquáticas são capazes de realizar a fotossíntese utilizando bicarbonato e carbonatos, bem como o CO2. Isso é importante, pois nos valores de pH entre 6,4 e 10,4 a maioria do carbono em água doce existe na forma de bicarbonato, mas com um pequeno aumento de CO2 teremos um resultado visíveis nas plantas e assim o CO2 é um parâmetro muito importante que deve ser observado principalmente monitorado rotineiramente, a fim de manter um nível seguro de CO2 no aquário, pois em níveis muito altos acima de 30 mg / L podem causar efeitos adversos o Dióxido de Carbônico pode matar os peixes intoxicados, pois o excesso desta substância inibe a habilidade do sangue em sequestrar o oxigênio produzido no processo de fotossíntese, mas a espécies de peixes apresentam diferentes suscetibilidades quanto à toxicidade do Dióxido de Carbono, em algumas espécies altas concentrações de CO2 podem ser toleradas desde que exista uma boa quantidade de oxigênio dissolvido na água. Numa situação em que o O2 dissolvido é baixo a presença de CO2 é problemática, uma vez que é prejudicial à captação de O2 pelos peixes. Na prática os peixes podem perceber pequenas diferenças nas concentrações de CO2 livre e aparentemente tenta evitar áreas com altos níveis de CO2, isto ocorre na minoria das vezes sem a nossa percepção.
Para plantas aquáticas o CO2 é a forma mais fácil de fornecer carbono as plantas, desta forma o carbono adicionado à água na forma de dióxido de carbono (CO2) é liberado na água tem como função fornecer o elemento carbono para que as plantas o utilizem na síntese da glicose durante a fotossíntese, onde é efetivamente removido pelo processo da fotossíntese para integrá-lo nos tecidos da planta por isso que o CO2 precisa estar presente em concentrações razoáveis em aquários plantados.
Quando o gás carbônico CO2 estiver dissolvido no meio aquático ele estará diretamente ligado ao pH e a KH, pois o carbono apresenta-se principalmente sob três formas o dióxido de carbono dissolvido (CO2), carbonatos (CaCO3, por exemplo) e ácido carbônico (HCO2), formando um equilíbrio entre o ácido carbônico (H2CO3), bicarbonato (HCO3) e carbonato (CO32-), segundo a equação.
1 CO2 H2O ↔ H2CO3 * H ↔ H HCO3 ↔ CO32-
As reações químicas que ocorrem na água entre os carbonatos e bicarbonatos e o CO2 geram ácido carbônico, que faz o pH diminuir, então através dos valores da dureza em carbonatos KH e do potencial de Hidrogênio pH de uma mesma amostra, é possível definir a quantidade de gás carbônico CO2 dissolvido na água. Habitualmente estas medidas são obtidas através de kites de testes para aquarismo, ou metodologia de laboratório para se determinar à concentração desse gás na água ou para obter os valores das formas de carbono acima e preciso realizar testes de CO2, KH e pH, estes três valores correlacionam-se entre si de tal forma que sabendo o valor de dois deles se pode deduzir o terceiro e tendem constantemente para um equilíbrio entre os três, pois a soma de bicarbonato de sódio e carbonato é chamada de dureza de carbonatos, e é medido em graus KH, note que a relação entre a dureza de carbonatos KH e o pH determina a concentração de CO2 na água ou por meio de testes de CO2 diretamente ou usando testes de KH e pH verificando a quantidade de CO2 em uma tabela de cruzamento de valores, pois com os valores do KH e pH podemos estipular o nível de CO2 usando testes de KH e pH este método não é errado, pois o uso a tabela é bastante precisa uma boa saída, já que um kit de teste de CO2 pode ser caro, portanto, a maioria das pessoas não gasta dinheiro em um kit de teste de CO2.
Mas caso queira acompanhar rotineiramente a concentração de CO2 no aquário recomendo a utilização de um teste de CO2 contínuo. É um pequeno dispositivo engenhoso fabricado em vidro chamado Drop Checker que é colocado dentro do aquário visível do exterior, ele funciona com um indicador de cor química (Brom-timol-blue), que deve ser sempre verde, se o nível de CO2 está dentro da faixa recomendada, mas na verdade, o dispositivo não mede CO2, mas o pH e, portanto, só pode ser tomada como uma indicação de que o nível do CO2 sendo apenas uma maneira fácil de controlar o nível de CO2 pelo valor do pH.
Desta forma o carbono age como elemento ativo na química da água, pois quando temos um aquário plantado, iluminado onde se reúnem as condições para as plantas realizar a fotossíntese, as plantas irão usar o dióxido de carbono dissolvido na água como fonte preferencial de carbono, onde removem o dióxido de carbono da água aproveitando o carbono e libertando o oxigênio, a fotossíntese cria um desequilíbrio na concentração dos três elementos acima mencionados. Este desequilíbrio irá canalizar a passagem de moléculas de ácido carbônico a moléculas de dióxido de carbono, propiciando um retorno ao equilíbrio. Por este motivo, ao reduzir o dióxido de carbono dissolvido, a fotossíntese reduz indiretamente o nível de ácido carbônico, o que tem como consequência terá uma subida do pH da água, de uma forma inversa, quando ejetamos dióxido de carbono no nosso aquário, aumentamos indiretamente o nível de ácido carbônico, o que faz descer o pH.
Deste modo deve ser observado que o CO2 também influencia o pH, pois altas concentrações de CO2 na água terão um pH mais baixo e causa efeito na relação amônio X amônia da água, é mais fácil lidar com as plantas aquáticas com um pH abaixo de 6, do que com peixes e invertebrados podem ser mais sensíveis a um pH muito baixo. Alta concentração de CO2 não significa necessariamente a alta redução do pH da água, que para ocorrer deve receber a contribuição de ácidos como sulfídrico, clorídrico e nítrico. Para que isso não ocorra à solubilização dos carbonatos (Ca e Mg) precipitados, se faz presente, funcionando como um sistema tampão.
Quanto maior a quantidade de CO2, menor será a concentração do gás oxigênio O2, influindo, portanto na presença de seres produtores (autótrofo-vegetais) e na formação do ácido carbônico, responsável pela redução do pH. Se na água estiverem carbonatos, em especial o cálcio, formar-se os bicarbonatos, esses mais solúveis, portanto, o teor de CO2 definem a proporção entre as quantidades de carbonatos e bicarbonatos, substâncias fundamentais ao sistema de “tamponamento” do meio aquático. Quando o equilíbrio é obtido entre o dióxido de carbono, bicarbonato e carbonato são fortemente dependentes do pH, ou seja, baixo pH, dióxido de carbono domina e praticamente sem bicarbonato e carbonato estão presentes, enquanto que em pH neutro bicarbonato domina as duas espécies de carbono. Só em pH elevado, há uma predominância de carbonato. Podemos tirar proveito deste fato e manipular o pH a um nível adequado de nós e assim obter uma concentração desejável de CO2 no nosso aquário plantado.
Em pH mais elevado, por exemplo, superior a 6.5, a metade do carbono total se encontra na forma de bicarbonatos e o resto na forma de gás carbônico; já em pH 8 a 8, 5, a maioria é carbonato e em pH 10, 5, a metade é bicarbonato e outra metade o carbonato e gás carbônico. Portanto deve ter em mente que esta variável encontrada na água é na realidade a somatória dessas formas dos carbonatos e do próprio gás, (bicarbonatos + carbonatos + gás carbônico), podendo-se então denominá-la de concentração total de CO2.
Em pH baixo, a maioria do carbono inorgânico está presente como o CO2, em pH neutro, a maioria está presente como bicarbonato e pH elevado, o equilíbrio se desloca no sentido de carbonato. Situação em que a aumento do pH com o consumo do CO2 durante o pico da fotossíntese realizada pelas plantas de um aquário plantado pode causar uma elevação do pH. Estas variações nem sempre são detectadas por testes colorimétricos, mas podem através de phgametros digitais. Este aumento do pH deve-se a um aumento do íon hidroxila a partir do bicarbonato, conforme a reação (HCO3 CO2 + OH-). Situação de diminuição de pH durante o período noturno, a respiração dos peixes somada a respiração das plantas causam um aumento do íon hidrogênio resulta numa queda do pH que pode ser elucidado através da reação.
Plantas que recebem pouca luz e bons níveis de CO2 vão fazer melhor do que as plantas recebem luz em boa quantidade e baixos níveis de CO2, é mais importante investir tempo, esforço e dinheiro para ter certeza que suas plantas estão recebendo uma boa oferta de CO2 antes de qualquer outra coisa, pois e se o CO2 é abundante, pode ajudar a planta a conservar outros nutrientes essenciais podendo crescer, mesmo com menos luz, pois é importante para manter níveis adequados de CO2, independentemente da quantidade de luz ou de todos os outros fatores que você tem.
É conveniente notar que as plantas também libertam dióxido de carbono, pois respiram como os animais, mas se durante o dia esse dióxido de carbono é imediatamente usado pela fotossíntese comandando parte das necessidades da mesma, durante a noite, quando não há fotossíntese, a planta não absorve dióxido de carbono, bem pelo contrário, liberta-o, por este motivo, é conveniente ter em atenção que apenas interessa injetar dióxido de carbono durante o dia na indústria aquaristicas existem aparelhos avançados de injeção de dióxido de carbono eletrônicos fazem isto tudo automaticamente, mas no caso de um aquarista não possuir estes aparelhos o melhor mesmo é desativar a injeção de dióxido de carbono quando as luzes apagam e voltar a ligá-la quando estas se reacendem. Outros truques podem também ser utilizados, tais como ligar uma bomba para a circulação de água com injeção de ar na superfície durante as horas de escuridão para dissipar o excesso de dióxido de carbono dissolvido para a atmosfera.
Sempre que realizar a fertilização com CO2, de preferência para injetores de CO2 comerciais, deve eliminar as bolhas, movimentos bruscos das águas na superfície e cachoeiras que os filtros externos podem produzir para não criar um movimento exagerado de água na superfície.
A injeção de carbono, quando bem feita, deve apenas compensar o carbono que é assimilado pela fotossíntese. Se o leitor injeta dióxido de carbono no seu aquário e nota uma descida forte do pH, então o aquário não estava a necessitar de mais carbono, ou, pelo menos, de tanto carbono deve apenas adicionar-se de forma a compensar o consumo da fotossíntese.
CLEBER LUIZ DA SILVA
