Les bases de la filtration en aquarium marin

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L’une des premières questions que les gens se posent lors de l’installation d’un aquarium récifal est: «Quel type de filtre dois-je utiliser?» surtout quand on arrive de l’eau douce. Pour prendre une décision éclairée, il est nécessaire de comprendre les différents types de filtration et comment ils vous aideront à maintenir un beau réservoir récifal. Il y a trois types principaux de filtration:

  • biologique
  • mécanique
  • chimique

Cet article traitera brièvement de chacun d’eux et du rôle qu’ils jouent dans l’aquarium récifal.

La filtration biologique

Le type le plus important de filtration dans n’importe quel aquarium est la filtration biologique. En d’autres termes, ce merveilleux processus transforme les déchets produits par les habitants des récifs en un état non toxique. Ce processus complexe mais crucial est réalisé par différents types de bactéries qui vivent sur tous les éléments de votre aquarium. Afin de maximiser le potentiel de croissance des bactéries, certains aquariophiles utilisent des filtres biologiques.

Il existe plusieurs types de filtres biologiques sur le marché. Les filtres sous gravier, les bio-balles, les filtres humides / secs ou à filet. Ils ont tous le même but : loger et faire croître les bactéries nitrifiantes. Ces types de filtres sont essentiels pour les systèmes dits FO qui sont destinés aux poisson uniquement. S’il n’y a pas suffisamment de surface disponible pour que les bactéries puissent se développer, la capacité de charge (c’est-à-dire la quantité d’animaux que l’aquarium peut supporter en toute sécurité) devient très faible. La raison en est la présence d’ammoniac toxique.

Les sources d’ammoniac

Dans l’aquarium, l’ammoniac provient de deux sources principales. Le premier est la décomposition de la matière organique par des bactéries hétérotrophes. Tous les excès de nourriture, les déchets de poisson, les bactéries mortes, etc… sont convertis en leur état de base de matériaux inorganiques (y compris l’ammoniac), de CO2 et d’eau. Ce processus est appelé minéralisation.

La deuxième source (et très importante) est le sous-produit de la respiration animale. Les animaux aquatiques libèrent de l’ammoniac directement dans l’eau de l’aquarium. C’est un processus passif. Si les niveaux d’ammoniac dans l’eau environnante deviennent trop élevés, les animaux ne peuvent pas se débarrasser de leurs propres déchets d’ammoniac. Cela se produit normalement lorsqu’un aquarium vient d’être installé et que la population bactérienne n’est pas encore établie ou que quelque chose a causé la mort d’une population existante. C’est le tueur numéro un des habitants de l’aquarium.

On retrouve le cycle classique de l’azote

Heureusement pour nous, l’ammoniac produit par ces sources est transformé en nitrite (NO2) par un groupe de bactéries autotrophes (auto-alimentées). Le nitrite, bien que loin d’être aussi dangereux que l’ammoniac, est heureusement métabolisé par un autre groupe de bactéries qui le convertit en l’ion nitrate relativement bénin (NO3). Ce processus s’appelle la nitrification. Dans de nombreux systèmes FO ce cycle se termine là, et les changements d’eau ou un filtre de dénitrification réduit les nitrates qui s’accumulent. Ces filtres utilisent diverses espèces de bactéries qui peuvent vivre avec ou sans oxygène. Lorsque ces bactéries sont maintenues à de très faibles concentrations d’oxygène, elles utilisent l’oxygène du nitrate et le convertissent en azote gazeux (N2). Ce processus s’appelle la dénitrification.

Le cycle de l’azote

Les pierres vivantes

Commodément, lorsque nous remplissons nos aquariums de pierres vivantes et de sable, nous obtenons un habitat parfait pour beaucoup de bactéries, à la fois nitrifiantes et dénitrifiantes. Toutes les surfaces de votre récif deviennent effectivement votre filtre biologique. Les surfaces oxygénées, telles que les surfaces externes de la roche et la couche supérieure de sable, soutiennent les bactéries nitrifiantes. Les couches les plus profondes de la roche et les niveaux inférieurs de sable peuvent abriter des bactéries dénitrifiantes. Par conséquent, il n’y a pas besoin de biofiltration supplémentaire (bio-balles, etc.) La mise en place du filtre biologique a lieu au moment où vous placez des pierres vivantes et du sable vivant dans l’aquarium.

Combien de pierres vivantes pour mon aquarium

Ajout des pierres vivantes

Cites des pierres vivantes

Le sable

J’ai rapidement cité le sable avec les pierres vivantes, mais cet élément mérite bien plus d’attention. Il est un élément de filtration mais pas que. Le sable en différentes épaisseurs peut apporter ne nombreux milieux favorables a la biodiversité de nos habitants. La dénitrification en son sein peut de faire particulièrement pour les méthodes DSB ou Jaubert.

Le Sable

La méthode jaubert

Durée de cyclage

Le temps nécessaire à l’établissement du filtre biologique du bac varie d’un aquarium à l’autre. Si la roche vivante ou le sable viennent d’un import direct depuis l’océan, alors on parle de non acclimaté. Il y a beaucoup d’organismes sur la roche (éponges, tuniciers, crabes, etc.) qui mourront à la suite de l’expédition. Par conséquent, la roche doit être placée dans une cuve ou un aquarium sans poisson pour «être acclimatée». Grâce à l’utilisation de filtration et des changements d’eau, la mort s’arrête et toutes les formes de vie, y compris les bactéries, commencent à croître.

Le cycle de l’azote

Prendre soin de ses bactéries

En général, les colonies bactériennes dans un aquarium récifal établi sont assez résistantes. Cependant, tout comme avec un aquarium de poissons, il y a certaines choses qui doivent être évitées pour assurer leur stabilité et éviter une pointe d’ammoniac.

Évitez d’introduire de grandes quantités de matière organique en peu de temps, c’est-à-dire de la roche non acclimatée.

N’ajoutez pas d’antibiotiques directement dans l’aquarium. Malheureusement, les médicaments que vous utiliseriez pour traiter les poissons infectés ne peuvent pas faire la distinction entre les bactéries pathogènes et les bactéries nitrifiantes. Par conséquent, toujours traiter les poissons infectés dans un bac hôpital séparé.
En outre, il est important de résister à l’envie de traiter les efflorescences cyanobactériennes avec ces médicaments. Il est vrai que ces “algues visqueuses” répondront au traitement avec des antibiotiques tels que l’érythromycine. Cependant, vous pourriez facilement faire plus de mal que de bien si vous finissez par tuer votre population bactérienne bénéfique.

Le cycle bactérien

Bactéries dénitrifiantes

Les algues

Un autre moyen de filtration biologique qui n’implique pas de bactéries est l’utilisation d’algues pour métaboliser les composés azotés. Cela inclut, non seulement les algues symbiotiques qui poussent dans les coraux, mais aussi les micro et macro-espèces. Beaucoup d’aquariophiles récifaux incorporent une petite zone dans leurs décante pour faire pousser diverses espèces d’algues. Ces zones, souvent appelées refuge, sont situées dans un compartiment séparé qui est en quelque sorte relié au système principal. Les algues sont cultivées dans une zone protégée pour deux raisons.

  • Premièrement, de nombreuses espèces herbivores bénéfiques, comme les chirurgiens ou les poissons anges, éliminent habituellement les algues introduites dans le bac.
  • Deuxièmement, de nombreux aquariophiles ont découvert que ces algues, une fois établies, se développent très rapidement, envahissant éventuellement les coraux plus lents.

Avec l’utilisation de ces épurateurs, les aquariophiles peuvent facilement récolter l’excès d’algues pour l’utiliser comme nourriture pour poissons ou simplement exporter des nutriments de l’aquarium. Attention, n’utilisez pas toute les algues élaguées en nourriture sous peine de réintroduire dans le cycle tous les nutriments qu’elles ont retiré. Un avantage supplémentaire à ce type de système est la capacité à protéger et “cultiver” diverses espèces d’invertébrés qui, comme les algues, seraient normalement consommées par les divers poissons du bac récifal principal. Lorsque du sable vivant (et / ou de la roche vivante) sont placés dans ces zones protégées, il devient un refuge pour toutes sortes d’animaux qui ne peuvent pas être maintenus dans l’aquarium principal.

Les refuges

Chaetomorpha

Filtration mécanique

Le type de filtration suivant est la filtration mécanique. C’est le processus dans lequel les particules non dissoutes sont retirées de la colonne d’eau. Cela aide à maintenir la clarté de l’eau et permet l’élimination de la matière organique de l’aquarium avant qu’elle n’ait une chance de se décomposer. Dans les systèmes FO, ce type de filtration peut être très important en protégeant les différentes pompes et en empêchant l’encrassement du filtre biologique.

Les filtres mécaniques peuvent prendre de nombreuses formes, depuis la ouate simple dans un filtre jusqu’aux énormes filtres à sable. Ils ont tous le même but, attraper des choses qui flottent dans l’eau.

Micron bag

Est ce indispensable ?

Aujourd’hui, de plus en plus d’aquariophiles trouvent que les filtres mécaniques sont inutiles dans l’aquarium récifal. Ceci est principalement dû au fait dans l’aquarium les détritus qui se dépose sont constamment traités par une énorme équipe de nettoyage composé de poissons, de crabes, de crevettes, d’escargots, de vers polychètes, etc. . En fait, certains aquariophiles pensent que l’absence d’un filtre mécanique est préférable parce que les débris flottant librement aident à nourrir divers organismes filtreurs.

Dans quel cas l’utiliser ?

Il y a cependant des moments où ces filtres peuvent être utiles. Par exemple, un micron bag de filtration ou une éponge peut aider à éliminer les petites bulles d’air qui s’accumulent dans l’aquarium à cause de l’écumeur ou pour aider à calmer les éclaboussures d’eau a l’arrivée dans la décante.

Conseil d’utilisation

Donc, si vous choisissez d’utiliser une sorte de filtre mécanique dans votre aquarium, il y a quelques choses à garder à l’esprit.

Il est important de s’assurer que le filtre est facile d’accès et de nettoyage. D’après mon expérience, plus il est difficile à atteindre et nettoyer, moins il y a de chances que vous le fassiez.
Essayez d’acheter ou de construire un filtre qui vous permettra d’utiliser un filtre simple à changer ou à produire (comme de la ouate). Il peut être coûteux de remplacer continuellement certains produits commerciaux, et un rinçage fréquent retirera les fibres des micron bag et réduira eventuellement leur efficacité. Les éponges peuvent être utilisées pour certaines applications, mais attention, elles peuvent contenir BEAUCOUP de débris et vous devez les rincer longuement.
Essayez de nettoyer ou de remplacer les filtres fréquemment pour éviter l’accumulation de matériaux qui peuvent servir de réserve de nutriments. Ces accumulations de nutriments peuvent contribuer à divers problèmes d’algues.

Fabriquer un support a micron bag

Conseil en cas de non utilisation

Si vous choisissez de ne pas utiliser de filtration mécanique sur votre bac, il y a quelques choses que vous pouvez faire pour éviter les accumulations de nutriments.

Il est essentiel que vous ayez un «équipe de nettoyage» efficace. De nombreux magasins vendent des lots ou équipes qui incluent divers escargots, crabes, étoiles, etc. que vous pouvez ajouter à votre aquarium pour empêcher l’accumulation de tous les débris non dissous. Il existe même des kits de d’ensemencement contenant de minuscules animaux (vers, copépodes, etc.) qui peuvent vous aider à maintenir un lit de sable actif.

Et le siphonnage ?

Une autre méthode, généralement utilisée en conjonction avec les animaux, consiste à siphonner la roche vivante lorsque vous effectuez des changements d’eau. Ceci est particulièrement utile sur les nouvelles installations. Plus votre bac va mûrir et moins ce sera nécessaire, une équipe de détritivores adaptés permet de maintenir le sable sans efforts.

Siphonnage du sable

Tempêtes ? dans mon bac ?

Puis, au fur et à mesure que le bac arrive à maturité, et que le nombre de charognards ou détritivores augmente, vous pouvez utiliser une petite pompe de brassage pour éliminer les débris des trous et des crevasses. Ce genre de tempête artificielle peut aider à prévenir l’accumulation de nutriments sur les rochers et les coraux eux-mêmes.

Le brassage

La filtration chimique

Un autre type important de filtration est la filtration chimique. C’est l’élimination non biologique des substances dissoutes de l’aquarium. Typiquement, la plupart des gens pensent que ce processus est réalisé par absorption, adsorption ou échange d’ions. Il existe cependant d’autres méthodes comme l’ozonation et la stérilisation aux ultraviolets qui devraient également être ajoutés à cette catégorie. Il existe de nombreuses méthodes de filtration chimique à la disposition de l’aquariophile marin, et bien qu’aucune d’entre elles ne soit absolument nécessaire au succès, elles peuvent toutes être très utiles pour l’exportation de matières organiques indésirables de votre récif. Le tout étant de les utiliser pour les bonnes raisons.

Principe

Tous les animaux, les algues et les bactéries dans votre aquarium libèrent des composés organiques au cours de leurs processus de vie. Ces composés (protéines, hydrates de carbone, phénols, etc.) sont collectivement appelés composés organiques dissous (COD). Parce que ces composés sont dissous dans l’eau de l’aquarium, la filtration mécanique seule ne peut pas les supprimer. Lorsque ces composés s’accumulent dans l’aquarium, ils provoquent une teinte jaunâtre de l’eau. Bien qu’il existe des tests, un moyen facile de vérifier la présence dans votre aquarium est de regarder l’aquarium de bout en bout. Si l’eau semble verdâtre / jaune, vous pouvez avoir besoin d’une sorte de filtration chimique.

Le charbon actif

La méthode la plus courante de filtration chimique est probablement l’utilisation de charbon actif. Le charbon «activé» est du charbon bitumineux qu’on a soumis à des températures et pressions très élevées qui chassent toutes les impuretés. Ce processus ouvre des milliards de pores minuscules qui peuvent soit piéger physiquement différentes molécules organiques (absorption), soit être liées au carbone par des liaisons chimiques (adsorption).

Attention

De nombreux types de charbon sont lavés avec de l’acide phosphorique au cours de leur traitement, et peuvent libérer le phosphate dans l’aquarium. Les phosphates en quantité excessive peuvent favoriser la croissance des algues et retarder ou arrêter la pousse par la calcification des animaux, il est important d’utiliser un carbone conçu pour les aquariums marins et libérant très peu (dans l’idéal pas) de phosphates.

Utilisation du charbon

Lorsque vous ajoutez du charbon à votre système de filtration, il est préférable de le placer dans une zone d’écoulement modéré. L’utilisation de chaussettes est très couramment utilisée à cette fin. Malheureusement, il n’y a pas de règles strictes quant à la quantité de charbon à utiliser. La quantité de COD, ainsi que la qualité de charbon que vous utilisez, auront une grande incidence sur sa durée de vie. Selon mon expérience, il est préférable d’utiliser du charbon au besoin. Pour de nombreux bacs, cela signifie environ 50g pour 100 litres a changer chaque mois.

Petit avertissement

Si votre eau est devenu très jaune et que vous souhaitez utiliser une forme de filtration chimique pour l’éclaircir, vous pouvez le faire sur plusieurs jours. L’éclaircissement rapide de l’eau peut exposer vos coraux à des niveaux de lumière auxquels ils ne sont pas habitués.

Le charbon actif

L’écumeur

Un équipement que de nombreux aquariophiles utilisent comme source principale d’exportation de nutriments est l’écumeur de protéines. Il est la base de la méthode dite berlinoise. La plupart des gens ne pensent probablement pas à un écumeur comme un filtre chimique, mais techniquement ils enlèvent des matériaux qui sont dissous dans l’eau d’aquarium. D’une manière générale, le processus d’écumage est très simple.

L’ecumeur

Régler un écumeur

Entretenir son écumeur

Mécanique de fonctionnement de l’écumeur

L’air et l’eau salée sont mélangés dans un réacteur où des substances telles que les protéines, les graisses, les hydrates de carbone, les phosphates et une variété d’autres choses, forment une mousse qui est ensuite en partie extraite du système. Un avantage réel de ce type de filtre est qu’il élimine entièrement ces substances du système avant qu’elles ne se brisent.

Choisir un écumeur

Il est hors de propos de cet article de tenter de lister les différents types d’écumeurs et la véritable science derrière leur fonctionnement. Je peux vous donner quelques conseils généraux lors de la sélection d’un écumeur :

Lorsque vous choisissez un écumeur, dimensionnez le pour votre aquarium en particulier. Vous pouvez suivre les directives du fabricant et / ou demander l’avis d’autres aquariophiles récifaux.
Essayez de trouver un écumeur qui sera facile à démonter pour un nettoyage régulier. Normalement, vous ne nettoyez que le bol de collecte, mais les bons écumeurs se démontent pour un entretien complet.
Assurez-vous que vous achetez un écumeur qui s’adaptera à votre système. Est-ce que ça va sous votre bac dans le meuble ? Est-ce un modèle interne ou externe? En discutant avec d’autres amateurs, vous serez en mesure de choisir un écumeur qui vous convient.

L’ozone

La plupart des aquariophiles qui utilisent de l’ozone conjointement avec un écumeur. L’utilisation se fait se facon régulée utilisant de petites quantités d’ozone pour aider à clarifier l’eau et augmenter l’efficacité d’un écumeur. Il est également utilisé pour contrôler les épidémies, en “brûlant” les membranes des bactéries, des protozoaires et des virus. Malgré le merveilleux potentiel de l’ozone, il y a quelques inconvénients. S’il n’est pas correctement intégré à votre système, ou s’il n’est pas surveillé, il peut causer de sérieux dommages à votre récif.

L’Ozone

L’UV

Le dernier type de filtration que je voudrais mentionner est la stérilisation aux ultraviolets (U.V.). Les stérilisateurs sont utilisés par de nombreux aquariophiles pour contrôler la population d’organismes pathogènes. En faisant passer une partie de l’eau de leur système devant une lumière ultraviolette, diverses bactéries, champignons et parasites sont “détruits”. La raison est que la lumière ultraviolette, qui produit des longueurs d’onde autour de 200-300 nm, détruit l’ADN des micro-organismes qui traversent la chambre. C’est une méthode très sûre de contrôle de la maladie car seuls les organismes qui passent à travers le stérilisateur sont affectés. En outre, la production de sous-produits dangereux n’est pas une préoccupation comme c’est le cas avec l’ozone. L’efficacité de ces unités dépend de plusieurs facteurs.

Notamment:

  • la puissance de l’ampoule
  • le temps de contact entre la lumière et l’eau
  • la température de l’ampoule et de l’eau du système
  • la quantité d’énergie nécessaire pour tuer l’organisme cible

Je ne mentionne ces questions que pour vous donner une idée des choses que vous devrez garder à l’esprit si vous décidez d’acheter un de ces filtres..

Le filtre UV

Conclusion

Cet article a simplement abordé de façon superficielle ces appareils de filtration. Je vous conseille de consulter les articles dédiés pour chaque chapitres. Il est très rapide et facile d’être submergé par tous les produits et les opinions. En acquérant une compréhension des bases de la filtration biologique, vous serez en mesure de choisir les bons types de filtres. Il est important de garder à l’esprit que de nouvelles idées et méthodes émergent régulièrement.