L’acquario di barriera corallina del Museo di Scienze Naturali di Bolzano compie 15 anni: sviluppo ed esperienze

Nella scorsa primavera, l’acquario di barriera corallina del Museo di Scienze Naturali dell’Alto Adige a Bolzano, allestito con l’intento di presentare la relazione tra il mare e le Dolomiti, ha compiuto 15 anni. È interessante fare il confronto con un acquario domestico per capire vantaggi e svantaggi di un sistema di grandi dimensioni e notevole complessità.

La vasca espositiva ha un volume lordo di 5.700 litri (dimensioni 320x150x120 cm) ed è stata costruita nel febbraio-marzo del 1997 dalla ditta Royal Exclusiv Aquarienbau di Klaus Jansen (Colonia, Germania) in legno multistrato, rinforzato con una cornice d’acciaio e rivestito internamente con lastre di PVC. L’interno dell’acquario è visibile attraverso un grande vetro frontale di 40 mm di spessore e uno più piccolo laterale. Il tutto è collocato su un robusto supporto in acciaio, in grado di sopportare un peso – tra vasca, materiale d’arredamento ed acqua – di circa sette tonnellate!

Il sistema di filtraggio e di trattamento dell’acqua è ubicato in un locale nel sotterraneo del Museo. L’acqua dalla vasca espositiva al primo piano arriva per caduta in una vasca di raccolta di 4.800 litri lordi (250x160x120 cm), situata nel sotterraneo, attraverso delle tubature in PVC. La pompa di ricircolo principale (30.000 l/h) manda l’acqua dalla vasca di raccolta in parte allo schiumatoio (alto 300 cm e con circa 800 litri di volume), in parte ai refrigeratori e al filtro a carbone attivo e resina anti-fosfati. Una parte dell’acqua (7.000-8.000 l/h) viene invece pompata nella vasca espositiva, superando perciò un dislivello di quasi 10 m tra la pompa principale e la superficie dell’acquario. Nella colonna d’acqua dello schiumatoio è presente un lento flusso ascensionale di piccole bolle d’aria (2.200 l/h) prodotto per “effetto Venturi” da una pompa con girante a spazzola. Il movimento dell’acqua all’interno della vasca espositiva è generato da nove pompe Tunze Turbelle stream (sei Turbelle stream 6100, da 12.000 l/h ciascuna, collegate alla centralina Multicontroller Tunze 7095 e tre Turbelle stream 6105, da 13.000 l/h ciascuna, collegate ad altrettanti timer).

L’illuminazione dell’acquario è costituita da tre lampade da 1.000 watt ad alogenuri metallici 13.000°K aqualine 10.000 Aqua Medic, oltre a 18 tubi T8 blu Osram L 58 W/67. Le prime sono in funzione per 8,5 ore al giorno, mentre i neon per 12 ore. L’accensione e lo spegnimento delle lampade avvengono gradualmente, tramite 5 timers per ricreare l’effetto alba-tramonto. A breve le vecchie plafoniere con tubi T8 saranno tutte sostituite con plafoniere con tubi T5 aqualine Reef Blue da 54 e da 80 W. Il calore prodotto dalla pompa di ricircolo e dalle lampade è tale da riscaldare l’acqua anche nei mesi invernali, di conseguenza non è stato necessario procedere ad un ulteriore trattamento termico riscaldante. Viceversa, due refrigeratori Teco TR 120 da 2.000 watt ciascuno, posti all’esterno, sono indispensabili per mantenere la temperatura dell’acqua sui 27-29°C nei mesi meno più caldi. I refrigeratori sono montati in parallelo e tarati con 1°C di differenza: in questo modo, in caso di guasto del primo, il secondo entra in funzione automaticamente.

L’impianto di trattamento dell’acqua nel sotterraneo comprende anche la seguente dotazione tecnica:

● un reattore di calcio di 100 litri di volume di costruzione artigianale, funzionante con anidride carbonica e riempito con 50-60 kg di ghiaia corallina;

● un filtro a letto fluido da 10 litri caricato di ”bio pellets” collegato a un secondo schiumatoio Hydor;

● un impianto ad osmosi inversa, funzionante a 13 bar di pressione, in grado di riempire in un giorno il serbatoio dell’acqua d’osmosi da 1.500 litri e un secondo serbatoio con lo stesso volume per la preparazione dell’acqua salata sintetica.

Alla vasca di raccolta situata nel sotterraneo sono collegate quattro vasche curatoriali di volume compreso tra 140 e 700 litri, che aumentano di oltre 1.000 litri il volume netto d’acqua dell’impianto. Le vasche curatoriali sono adibite alla riproduzione artificiale dei coralli, all’allevamento di pesci riprodotti e mantenimento temporaneo di pesci e invertebrati spostati dalla vasca espositiva. La vasca più grande (700 litri), chiudendo due valvole, può essere isolata dal sistema e diventare un acquario di quarantena con impianto separato di trattamento dell’acqua, comprendente uno schiumatoio e una lampada battericida UV-C. Attualmente questa vasca è collegata al sistema e viene utilizzata per la coltivazione dell’alga Caulerpa prolifera, con illuminazione notturna. Le lampade del “filtro ad alghe” si accendono poco prima dello spegnimento di quelle dell’acquario espositivo e si spengono a metà mattinata. Grazie alla fotosintesi notturna delle alghe, il valore del pH dell’acqua di tutto l’impianto subisce minori variazioni. In totale – tra acquario espositivo, vasca di raccolta, schiumatoio e acquari collegati – circolano circa 9.000 litri d’acqua salata.

Infine sono presenti anche due vasche di quarantena (una di 200 e l’altra di 250 litri) sempre separate dal sistema.

Tornando all’acquario principale, esso è stato rivestito internamente con una speciale schiuma poliuretanica atossica di colore grigio-bruno, con cui sono state celate le tubature interne in PVC e le nicchie per le pompe di movimento. L’arredamento interno è costituito da circa 1.000 kg di rocce calcaree cementate con la schiuma poliuretanica che, una volta ricoperta dalle alghe, risulta indistinguibile dall’arredamento “naturale”. Con le rocce calcaree al centro della vasca sono stati realizzati due pinnacoli e, sullo sfondo, una rocciata con grotte e tanti nascondigli. Inizialmente, su indicazione della ditta costruttrice, sono state inserite solo poche rocce vive in esposizione. Negli ultimi anni, per mantenere alta la biodiversità in acquario, alcune rocce calcaree sono state sostituite con pietre vive appena importate e non “spurgate” (circa 30 kg all’anno), che in un acquario di così grandi dimensioni non solo non provocano inquinamento ma introducono nuove specie animali e vegetali, aiutando a contrastare la “sindrome della vasca vecchia” o OTS (v. avanti). Molte rocce vive (circa 300 kg) sono inoltre presenti nella “sump” illuminata con neon T5.

La salinità, misurata con un conduttimetro professionale WTW, è mantenuta a 35,5‰. I nitrati tendono ad aumentare per il grande numero di pesci e in certi periodi sono arrivati anche a 30 mg/l, ma grazie al cambio d’acqua settimanale del 10% (con acqua salata sintetica preparata con acqua d’osmosi e sale Tropic Marin Pro Reef) e al filtro a letto fluido con “bio-pellets” la loro concentrazione si è assestata mediamente intorno ai 5 mg/l. I fosfati sono sotto controllo grazie alla filtrazione con resine apposite e rimangono al di sotto di 0,1 mg/l, ma per brevi periodi sono arrivati anche a 0,5 mg/l. Il grande reattore di calcio permette di mantenere una buona durezza carbonatica (7-10°dKH), con una concentrazione di Ca⁺⁺ di 400-440 mg/l. Normalmente non vengono aggiunti oligoelementi, integrati dagli abbondanti cambi d’acqua e dal reattore al calcio caricato con ghiaia corallina.

Recentemente è stato installato un sistema Aquatronica con invio di sms di allarme con sensori di allagamento a pavimento, sensori di livello e di temperatura. Questo per essere tempestivamente informati in caso di blocco della pompa di ricircolo, guasto dei refrigeratori o acqua per terra.

Negli anni la comunità biologica dell’acquario si è sviluppata, con fasi alterne, ed è cambiata notevolmente. Si sono verificati anche diversi guasti, imprevisti e problemi tecnici e per risolverli è stato gradualmente modificato e migliorato l’impianto anche con l’introduzione delle nuove tecnologie (basti pensare che alla metà degli anni Novanta, quando è stato progettato l’impianto, il reattore di calcio (Hebbinghaus, 1994) era ancora poco diffuso). Molte migliorie sono state apportate sulla base della letteratura e grazie allo scambio di informazioni con colleghi di altri musei e acquari pubblici, aziende del settore e acquariofili privati.

Un acquario di barriera corallina è un sistema molto dinamico e in continuo cambiamento in cui è fondamentale mantenere un giusto equilibrio tra le varie specie vegetali e animali, fra cui, soprattutto, gli invertebrati sessili. Nel caso di un grande acquario di barriera corallina si tratta di una sfida particolare, perché il controllo delle popolazioni degli invertebrati e del loro tasso riproduttivo pone dei problemi diversi rispetto ad un acquario di comune grandezza. Tale controllo rappresenta la difficoltà e l’impegno principale nella gestione di impianti di grandi dimensioni ed è necessario prevenire e agire con tempismo (KNOP, 2007).

Le variazioni delle popolazioni devono essere riconosciute e corrette in tempo, solo così si ha la possibilità di controllare l’abbondanza ed evitare con un impegno ragionevole l’affermarsi di singole specie infestanti con la conseguente formazione di popolamenti quasi monospecifici. Gli interventi di controllo possono essere effettuati tramite asportazione meccanica (manualmente e tramite aspirazione), eliminazione chimica (ad esempio con iniezioni con soluzione satura di idrossido di calcio) o, soprattutto, lotta biologica (introduzione di specie predatrici o concorrenti delle specie che si vogliono contrastare).

Un secondo aspetto complesso nella gestione pluriennale di un grande acquario di barriera corallina è la prevenzione della cosiddetta “sindrome della vasca vecchia” (Delbeek & Sprung, 2005). Essa consiste nell’invecchiamento del sistema-acquario, che comporta accumulo di fosfati, nitrati e di altre sostanze dannose per la comunità biologica (es.: metaboliti allelopatici prodotti dai vari invertebrati sessili), e il cambiamento dei rapporti relativi tra i vari elementi che compongono l’acqua salata, dovuto al consumo da parte degli organismi viventi in acquario di alcuni oligoelementi e accumulo di altri (come ad esempio alcuni metalli). Negli anni, i sedimenti intasano le porosità delle rocce vive e ne diminuiscono l’attività biologica: la capacità denitrificante delle rocce vive diminuisce e di conseguenza la concentrazione dei nitrati in acqua tende ad aumentare.

Anche la grande crescita dei coralli comporta maggiore resistenza alla corrente, con conseguente diminuzione del movimento effettivo dell’acqua prodotto dalle pompe e un maggiore ombreggiatura dei coralli posti in basso che rischiano di deperire. Il fosforo tende negli anni ad accumularsi in acquario sotto forma di fosfati di calcio nelle decorazioni e nel materiale di fondo; fosfati precipitati, in determinate condizioni, possono nuovamente essere riportati in soluzione attraverso le alghe o la trasformazione batterica (Pawlowsky, 2007): è fondamentale controllarne costantemente la concentrazione in acqua con test chimici molto precisi o osservando con “un occhio allenato” la velocità di crescita e colorazione dei Madreporari SPS più sensibili.

L’acqua dell’acquario del museo viene costantemente filtrata con resine adsorbenti anti-fosfati (Rowaphos) e con carbone attivo (Rowacarbon): quest’ultimo elimina dall’acqua anche molte sostanze tossiche, prodotte da invertebrati ed alghe per ostacolare la crescita di altre specie. Per migliorare in generale la qualità dell’acqua, negli ultimi anni sono stati adottati alcuni accorgimenti: in particolare, è stato aumentato il cambio d’acqua settimanale, portandolo al 10% del volume dell’acquario, ed è stato aggiunto un filtro a letto fluido con bio-pellets collegato a uno schiumatoio, per ridurre la concentrazione dei nitrati. I bio-pellets sono costituiti da polimeri organici (poliesteri) che forniscono carbonio a particolari batteri e funghi, che per crescere e riprodursi, oltre al carbonio, consumano anche nitrati e fosfati estratti dall’acqua. Gradualmente, i bio-pellets vengono ricoperti da uno strato di batteri e consumati; una parte dei batteri costantemente si stacca e finisce poi nello schiumatoio posto a valle del filtro a letto fluido, dove viene eliminata insieme ai nitrati e ai fosfati consumati dai batteri per la loro crescita.