Fabbisogno di ossigeno dei pesci nelle diverse fasi della vita
L'ossigeno disciolto (OD) è uno dei fattori più importanti per la vita dei pesci. Senza una quantità sufficiente di ossigeno, i pesci non possono produrre l'energia necessaria per muoversi, nutrirsi, crescere, combattere le malattie o riprodursi. Sia nelle acque naturali che in quelle coltivate, i livelli di ossigeno possono fluttuare rapidamente a causa della temperatura, della densità dei pesci, dell'attività fotosintetica del plancton, delle correnti e dell'accumulo di cibo non consumato. È interessante notare che il fabbisogno di ossigeno dei pesci varia nel corso della loro vita. Ogni fase, dall'uovo ai riproduttori, ha capacità e requisiti fisiologici differenti. Comprendere queste differenze è fondamentale per gestire la qualità dell'acqua, migliorare la sopravvivenza e ottimizzare la crescita dei pesci.
Che cos'è l'ossigeno disciolto e perché è importante?
L'ossigeno disciolto è l'ossigeno presente nell'acqua e disponibile per la respirazione degli organismi acquatici. I pesci "respirano" attraverso le branchie, che estraggono l'ossigeno dall'acqua. Questo ossigeno viene poi utilizzato nel metabolismo per convertire i nutrienti in energia. Quando la concentrazione di ossigeno disciolto è bassa, i pesci manifestano stress, diminuzione dell'appetito, rallentamento della crescita e aumento della mortalità. In condizioni di bassissima concentrazione, i pesci possono "ansimare" in superficie nel tentativo di inalare acqua con una maggiore concentrazione di ossigeno disciolto, anche se non respirano direttamente ossigeno dall'aria come gli esseri umani.
I livelli di ossigeno disciolto interagiscono anche con altri fattori. Temperature più elevate riducono la solubilità dell'ossigeno ma aumentano il fabbisogno metabolico dei pesci, incrementando il rischio di carenza di ossigeno. Alti livelli di ammoniaca e nitriti possono danneggiare le branchie, riducendo la loro capacità di assorbire ossigeno. Pertanto, il fabbisogno di ossigeno è determinato non solo dalle dimensioni del pesce, ma anche dall'ambiente e dal suo stato di salute.
Fattori generali che influenzano il fabbisogno di ossigeno dei pesci
Prima di esaminare ciascuna fase della vita, è importante comprendere alcuni fattori che generalmente influenzano il fabbisogno di ossigeno:
1. Dimensioni e peso del corpo: i pesci piccoli tendono ad avere un metabolismo più elevato per unità di peso, ma i pesci grandi richiedono più ossigeno totale perché la loro massa corporea è maggiore.
2. Attività: I pesci che nuotano attivamente (ad esempio quando sono in preda al panico, in presenza di forti correnti o mentre si nutrono) necessitano di livelli di ossigeno più elevati.
3. Temperatura: la temperatura aumenta → il metabolismo aumenta → il fabbisogno di ossigeno aumenta, mentre l'ossigeno disciolto diminuisce.
4. Densità di allevamento: maggiore è la densità, maggiore è il consumo totale di ossigeno, quindi l'ossigeno disciolto (DO) tende a diminuire, soprattutto di notte.
5. Alimentazione e materia organica: L'alimentazione aumenta l'attività dei pesci e incrementa il carico organico che i batteri decomporranno, consumando a loro volta ossigeno.
6. Specie: Ogni specie ha una diversa tolleranza all'ossigeno disciolto (DO). Il pesce gatto e il pesce testa di serpente tollerano meglio bassi livelli di DO rispetto alla trota o al salmone.
Tenendo presente questo quadro di riferimento, analizziamo il fabbisogno di ossigeno nelle diverse fasi della vita di un pesce.
Fase dell'uovo: esigenze stabili e delicate
Allo stadio di uovo, l'embrione è privo di branchie e si affida alla diffusione dell'ossigeno attraverso la membrana dell'uovo. Poiché si tratta di un meccanismo passivo, le uova sono estremamente sensibili alla bassa saturazione di ossigeno (OD). Anche quando i pesci adulti appaiono in buona salute, le uova possono non svilupparsi o non schiudersi in condizioni di scarsità di ossigeno.
Nelle pratiche di coltivazione, le uova richiedono:
– Acqua pulita e a flusso lento, in modo che l'ossigeno rimanga disponibile e i prodotti di scarto del metabolismo non si accumulino.
– Livelli di ossigeno disciolto elevati e stabili, poiché fluttuazioni estreme possono compromettere lo sviluppo embrionale.
– Temperatura controllata, poiché la temperatura influisce sulla velocità di sviluppo dell'embrione e sul fabbisogno di ossigeno.
Se il livello di ossigeno disciolto (DO) è basso in questa fase, le conseguenze possono essere un ritardo nella schiusa, difetti o bassi tassi di schiusa.
Larva (appena schiusa): bisogni elevati, capacità limitate
Le larve appena nate attraversano un periodo critico. Il loro corpo è molto piccolo, gli organi sono immaturi e le branchie sono ancora in fase di sviluppo. Inizialmente possiedono anche un sacco vitellino, ma necessitano comunque di ossigeno per mantenere le funzioni corporee e la crescita dei tessuti.
Nella fase larvale, le principali sfide sono:
– La superficie corporea è relativamente ampia rispetto al volume, quindi lo scambio gassoso attraverso la pelle rimane elevato, ma l'organismo resta vulnerabile alla scarsa qualità dell'acqua.
– Le riserve energetiche sono limitate, quindi quando l'ossigeno scarseggia, le larve si indeboliscono rapidamente.
– La densità larvale è spesso elevata nelle vasche di schiusa o nelle prime fasi di crescita, con conseguente elevato consumo collettivo di ossigeno.
Pertanto, le larve generalmente necessitano di condizioni di ossigeno disciolto più sicure rispetto ai pesci adulti. Una leggera aerazione, una buona circolazione dell'acqua e una gestione del cibo vivo (ad esempio, rotiferi o artemie) che non inquini l'acqua sono importanti per prevenire il calo dell'ossigeno disciolto.
Giovani/avannotti: il fabbisogno aumenta con la crescita e l'attività alimentare.
Dopo aver raggiunto lo stadio di avannotto o giovanile, le branchie e il sistema circolatorio diventano più efficienti. Tuttavia, durante questa fase, i pesci iniziano ad alimentarsi attivamente e a crescere rapidamente, due fattori che aumentano il loro fabbisogno energetico e di ossigeno. In acquacoltura, questo periodo è spesso caratterizzato da un'alimentazione più intensiva e da un'elevata densità di allevamento, con conseguente maggiore rischio di calo dell'ossigeno disciolto.
Caratteristiche del fabbisogno di ossigeno nella fase di semina:
– L'appetito e la crescita sono fortemente influenzati dall'ossigeno disciolto (OD). Bassi livelli di OD di solito riducono immediatamente il consumo di mangime.
– La sensibilità alle fluttuazioni rimane elevata. I semi possono stressarsi quando l'ossigeno disciolto diminuisce improvvisamente, ad esempio, al mattino presto quando la fotosintesi si arresta e prevale la respirazione.
– La competizione per l'ossigeno aumenta ad alte densità, soprattutto negli stagni privi di una forte aerazione.
Una buona gestione in questa fase include un'adeguata aerazione, la regolazione della densità di allevamento e un programma di alimentazione non eccessivo, soprattutto nel pomeriggio/sera se l'aerazione è limitata.
Fase adolescenziale-adulta (fase di crescita): i bisogni totali sono massimi
Durante la fase di crescita verso l'età adulta, i pesci possiedono organi respiratori maturi, che li rendono più adattabili. Tuttavia, il fabbisogno totale di ossigeno aumenta significativamente a causa dell'incremento della biomassa nella vasca/gabbia. Sebbene il fabbisogno di ossigeno per grammo di peso corporeo possa diminuire rispetto agli avannotti, il consumo totale di ossigeno dell'intera popolazione aumenta bruscamente.
In questa fase, la bassa concentrazione di ossigeno disciolto ha un impatto su:
– La crescita rallenta a causa di un metabolismo energetico inefficiente.
– La conversione alimentare peggiora (l'indice di conversione alimentare aumenta), perché i pesci sono stressati e il mangime non viene digerito in modo ottimale.
– Maggiore predisposizione alle malattie, comprese le infezioni batteriche/parassitarie dovute allo stress cronico.
– Rischio di mortalità di massa, soprattutto di notte e nelle prime ore del mattino, quando l'ossigeno disciolto raggiunge il suo punto più basso.
In molti sistemi di coltura intensiva, la fase di crescita è quella in cui la gestione dell'aerazione e della circolazione è fondamentale per il successo. Il monitoraggio dell'ossigeno disciolto durante le ore critiche (dalle 3:00 alle 6:00 circa) è spesso più informativo rispetto alle misurazioni diurne.
Riproduttori: le esigenze sono influenzate dalla maturità delle gonadi e dallo stress legato alla deposizione delle uova.
Nei pesci riproduttori, il fabbisogno di ossigeno è correlato alle condizioni corporee, alla maturazione delle gonadi e all'attività durante la deposizione delle uova. Il processo di formazione di uova e spermatozoi richiede un elevato dispendio energetico, pertanto i riproduttori necessitano di condizioni ambientali stabili per evitare stress. Durante la deposizione delle uova, l'attività natatoria e il comportamento di accoppiamento possono aumentare, incrementando di conseguenza il consumo di ossigeno.
Informazioni importanti sul genitore:
– La stabilità dell'ossigeno disciolto è più importante dei semplici valori momentanei. Le fluttuazioni possono alterare gli ormoni riproduttivi e la qualità dei gameti.
– Il trasporto e la movimentazione (selezione, classificazione dei riproduttori) aumentano il fabbisogno di ossigeno a causa dello stress. Quando i riproduttori vengono catturati/intrappolati nelle reti, il tasso di respirazione aumenta bruscamente.
– La qualità degli ovuli e dello sperma può diminuire se i riproduttori vengono mantenuti a bassi livelli di ossigeno disciolto per un lungo periodo.
Soprattutto nella riproduzione controllata, una buona aerazione e un adeguato flusso d'acqua contribuiscono a garantire una fecondazione e una schiusa efficaci.
Segnali di carenza di ossigeno nei pesci
Per una gestione più rapida, ecco i sintomi più comuni della carenza di ossigeno:
– I pesci si radunano in superficie o vicino all'imboccatura dell'acqua
– Movimento rapido dell'opercolo (coperchio branchiale)
– I pesci appaiono deboli e la risposta all'alimentazione diminuisce.
– Molti pesci “stanno” vicino all’aeratore
– Il decesso è avvenuto nelle prime ore del mattino.
Se compaiono questi segnali, si raccomanda vivamente di intervenire tempestivamente, ad esempio aumentando l'aerazione, intensificando i cambi d'acqua, riducendo l'alimentazione e, se possibile, diminuendo la densità degli animali.
Chiusura
Il fabbisogno di ossigeno dei pesci cambia nel corso del loro ciclo vitale: le uova sono estremamente sensibili a causa della loro dipendenza dalla diffusione; le larve richiedono elevati livelli di ossigeno disciolto (DO) ma hanno una capacità respiratoria limitata; gli avannotti necessitano di alti livelli di ossigeno per sostenere una rapida crescita; la fase di accrescimento richiede un apporto sostanziale di ossigeno a causa dell'aumento della biomassa totale; e i riproduttori necessitano di livelli stabili di DO per una riproduzione ottimale. Comprendere le dinamiche del fabbisogno di ossigeno nelle diverse fasi del ciclo vitale aiuta gli allevatori e i gestori di impianti di acquacoltura a prevenire lo stress, aumentare la sopravvivenza, migliorare la crescita e mantenere il successo riproduttivo. In definitiva, l'ossigeno è più di un semplice parametro dell'acqua: è il fondamento della produttività e della salute dei pesci.
