Le piante sono organismi autotrofi, cioè in grado di fabbricare autonomamente il loro cibo. Ma poiché la materia non si crea e non si distrugge, anche le piante devono avere a disposizione dei materiali di partenza: anidride carbonica, nutrienti ed elementi in tracce, che la pianta elabora biochimicamente utilizzando energia ottenuta catturando la luce. Questi materiali di base devono rispettare un ben definito equilibrio: se, ad esempio, l’anidride carbonica è disponibile in scarsa quantità, le piante non possono utilizzare elevati livelli di nutrienti, che pertanto restano disponibili per altri organismi come le alghe, la cui crescita può essere poco desiderata in un acquario.

Vediamo qualche dettaglio. La luce fornisce l’energia necessaria per attivare la fotosintesi, che trasforma l’energia luminosa, catturata dalle foglie, in energia chimica, immagazzindola in sostanze zuccherine sintetizzate a partire da anidride carbonica e acqua. Le sostanze zuccherine vengono inviate a tutti gli organi della pianta, dove vengono "bruciate" dal metabolismo cellulare per produrre energia laddove viene richiesta per la sintesi di altre molecole organiche, quali ad esempio le proteine o la cellulosa, indispensabili per la crescita. La maggior parte delle piante per acquari richiede un periodo di luce giornaliero compreso tra 10 e 14 ore. Un tempo inferiore non permette di sintetizzare adeguati quantitativi di sostanze zuccherine, lasciando la pianta a corto di riserve energetiche; un tempo superiore può favorire la crescita di alghe. Pertanto, è consigliabile installare un impianto comandato da un timer impostato sul tempo di illuminazione prescelto.

Anche l’intensità della luce deve essere regolata opportunamente. Per un acquario di profondità normale (intorno a 60 cm), l’impianto di illuminazione deve erogare 0,5-1W per litro di acqua. La regolazione fine dell’intensità dipende dalle piante utilizzate (le esigenze in fatto di luce non sono uniformi per specie diverse), dalla presenza di alghe o corpuscoli, dal tipo di riflettore impiegato e dalla distanza tra la sorgente di luce e l’acquario, e deve essere effettuata sulla base di osservazioni empiriche.

Anche l’anidride carbonica, come abbiamo visto, è legata alla fotosintesi. Negli acquari, la respirazione di pesci produce anidride carbonica, solitamente in basse quantità (1-3 parti per milione); se l’illuminazione è debole, questa concentrazione può essere sufficiente, ma con adeguata illuminazione le piante ricevono evidenti benefici da una concentrazione maggiore (10-20 parti per milione) di anidride carbonica. Per questo motivo, in molti acquari viene installato un impianto di iniezione di anidride carbonica, di cui esistono diverse varianti con diversi livelli di sofisticazione tecnologica e di prezzi. E’ opportuno tenere a mente, in relazione all’equilibrio che deve sussistere fra i diversi fattori necessari alla vita delle piante, che bassi livelli di anidride carbonica associati a alti livelli di luce e nutrienti stimolano la crescita di alghe.

Per nutrienti si intendono composti di azoto, potassio e fosforo, che insieme a carbonio, ossigeno e idrogeno costituiscono gli elementi primari per la biosintesi di composti quali: cellulosa e lignina, essenziali per la struttura meccanica delle piante; proteine enzimatiche, indispensabili per l’attivazione dei processi biosintetici; fitormoni, necessari per regolare la crescita e la riproduzione in funzione dei parametri ambientali.

Solitamente, la presenza di questi elementi negli acquari è assicurata dalle periodiche aggiunte di cibo per pesci e dalle deiezioni dei pesci stessi.

Gli elementi in tracce sono sostanze indispensabili ma solo in ridottissime quantità: i principali sono solfo, calcio, magnesio e ferro, la cui concentrazione ottimale è intorno a 0,2 parti per milione. Solfo, calcio e magnesio si trovano normalmente nell’acqua di rubinetto, ma attenzione alle acque troppo dolci, inferiori a 3 gradi nella scala di durezza: tendono a essere carenti in calcio e magnesio, perciò devono essere corrette con aggiunte di piccole quantità di solfato di calcio e magnesio.

Il ferro di norma è presente nell’acqua in una forma ossidata non utilizzabile dalle piante: si rimedia aggiungendo agenti chelanti, che ne impediscono l’ossidazione, facilitando così l’assimilazione da parte delle piante.

Per evitare che gli elementi che si trovano nell’acqua di rubinetto vengano completamente consumati, è sufficiente ricordarsi di cambiare l’acqua frequentemente.

Altri elementi in tracce, necessari in quantità ancor più limitate, sono spesso presenti nelle formule dei cibi per pesci o nei fertilizzanti specifici. Alcuni sono tossici per le piante a concentrazioni che superano anche di poco quella ottimale, perciò è necessario aggiungerli con la massima cautela.