Filtration en récifal

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Introduction

Un aquarium récifal nécessite une excellente qualité d’eau. On l’obtient grâce à deux types de filtres : mécanique et biologique.

Pour la partie biologique, on pense aux pierres vivantes mais le sable lui aussi peut traiter cela, cela en fonction de la méthode choisie.

Les pierres vivantes sont assistées par un écumeur pour la partie mécanique en méthode berlinoise. Cet équipement doit être correctement dimensionné. Car plus votre population sera dense plus il devra extraire de l’eau des déchets.

Des filtrations chimiques permettent elles aussi d’améliorer la qualité de l’eau mais doivent toujours être utilisées avec parcimonie et maîtrise car elles peuvent détruire cet équilibre.

Comprendre ces mécanismes de ce qu’on nomme simplement le cycle de l’azote, c’est la clef pour réussir votre aquarium. En eau de mer comme en eau douce d’ailleurs. Il n’est pas nécessaire de maîtriser les équations de transformation mais d’en comprendre les principes.

Pour faire simple, en introduction de cet article un peu long : des débris (déjections, nourriture, végétaux, …) sont principalement composés d’azote organique. Ces éléments doivent être traités rapidement et retirés de l’aquarium. Cette extraction se fait de 2 façons :

  • Filtration mécanique
  • Épuration biologique
Exemple de décante par Direct Aquariums

Exemple de décante par Direct Aquariums

Exemple de décante par Direct Aquariums

Exemple de décante par Direct Aquariums

Filtration mécanique

La filtration mécanique appelée aussi extraction des débris, retire avant transformation en substances nocives les azotes organiques. Cela peut se faire de différentes façons :

Par un changement d’eau (renouvellement partiel) : De 10 à 25% par mois, cette méthode reste la plus simple pour réduire la pollution et pallier aux carences. Plus le volume de l’aquarium sera faible, plus il sera aisé de faire un changement significatif.

Par le siphonnage des sédiments et déchets. Cette opération peut être manuelle ou laissée à des animaux fouisseurs de sable qui en le bougeant mettent en suspension les sédiments.

Grâce à un écumeur (qui va retirer les protéines d’où son nom anglais : protein skimmer). L’écumeur est le poumon du système berlinois, il permet aussi de garantir une oxygénation maximale de l’eau.

Par un piégeage des particules (micron bag, perlon,  ….), on va retirer les particules mises en suspension dans la colonne d’eau et menée vers la partie technique.

Le brassage ?? aussi surprenant que cela puisse paraître, le brassage a aussi une fonction de filtration mécanique. Par les courants générés les sédiments ne doivent pas se déposer et être dirigés vers la partie technique qui par la suite les éliminera.

Ça commence déjà à en faire des choses pourtant, malgré cette artillerie, elles ne peuvent venir à bien de 100% des déchets. De plus, une filtration trop surdimensionnée est délétère pour la biodiversité de nos aquariums.

Filtration biologique

Comme disait le philosophe grec Anaxagore : « Rien ne naît ni ne périt, mais des choses déjà existantes se combinent, puis se séparent de nouveau » vous connaissez certainement mieux la paraphrase de Lavoisier : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » et dans nos aquariums c’est exactement cela.

Les pierres vivantes !!! Elles abritent des organismes vivants, notamment des bactéries nitrifiantes et dénitrifiantes mais aussi de la micro faune, de la macro faune, des tas d’habitants en somme. Elles sont la base de la technique récifale dite de Méthode Berlinoise.

Dans la filtration biologique, les déchets ne sont pas extraits mais transformés. Et cette action naturelle se fait par l’enchaînement des actions de différents organismes vivants. Les macro organismes font ingérer les aliments ou les algues. Leurs fèces seront traitées par plus petit, les détritivores et autres décomposeurs. Cette succession d’organismes de plus en plus petit aboutit aux bactéries.

Autant dire que tous ces organismes sont de ce fait indispensables. Un aquarium récifal on voit les coraux, les poissons mais on élève surtout des micro organismes pour rendre la vie des plus gros possible. On va donc les faire prospérer et les conserver et en ajouter. Crevettes, bernards-l’ermite, ophiures, amphipodes, vers, etc. .

Certains me diront que ce n’est pas beau (voir ça fait peur) pourtant s’en passer c’est aller au crash. Alors oui on ne souhaite pas tous les caresser, mais ils ne souhaitent pas non plus se faire tripoter. De plus souvent les moins beaux sont nocturnes donc loin des regards.

Après tout ça : les bactéries.

On va enfin entrer dans les réactions et les formules (il n’y a pas d’interro surprise à la fin de l’article).

La nitrification

Les bactéries aérobies, (qui captent l’oxygène dissout dans l’eau) vont commencer en transformant successivement les déchets organiques grâce à une dégradation en 2 phases :

NH3 et NH4 => NO2 => NO3

Phase 1 : Ammoniac (NH3) et Ammonium (NH4) sont traités par les bactéries nitrosomonas pour obtenir des Nitrites (NO2)

Phase 2 : Les bactéries nitrobacter vont transformer des Nitrites (NO2) toxiques voir mortels en Nitrate (NO3)

A partir de là, la vie aquatique est suffisante pour les animaux supérieurs et les poissons. Par contre les invertébrés sont sensibles aux NO3.

La dénitrification

Les bactéries anaérobies vont terminer la dégradation pour éliminer ces nitrates. En en faisant de l’azote et de l’oxygène dont elles ont besoin. Cela se passe dans les couches profondes ou il n’y a pas d’oxygène.

NO3 => N2 et O2

L’azote gazeux est ensuite évacué de l’aquarium. Et là curieux comme vous êtes, vous voulez le nom des bactéries, car je ne l’ai pas donné car cette phase est un peu plus intéressante que juste cette formule simple. On a 2 types de bactéries capables de réaliser la dénitrification. Les bactéries autotrophes et les bactéries hétérotrophes.

Dans toutes les méthodes classiques, ce sont les secondes qui seront utilisées. Les bactéries hétérotrophes de la famille des pseudomonas colonisent des lieux hostiles où elles peuvent prospérer.

Dans tous les cas, il faudra que la microfaune et microflore soient installées, et que les apports en nourriture soient réguliers (voir cycle bactérien). Dans certains cas, un apport de carbone facilitera la colonisation (attention aux doses) cela se fait avec la méthode sucre (1/4 de sucre tous les 2 jours pour 250 Litres), Vodka (1ml de vodka /100l), ou vinaigre voir VSV.

Attention ! Pour bien fonctionner il ne faut pas que la filtration mécanique produise des NO3 elle aussi, on pense surtout aux mousses, bio-balles, filtres semi humides, … qui malheureusement peuvent dans certaines conditions devenir de gros producteurs.

Attention (encore) ! ne pas surcharger l’aquarium. Adaptez la population à la capacité d’épuration. Cette contrainte fait que les aquariums marins sont souvent raisonnablement voir peu peuplés.

Cycle de l’azote par Mathilde Ohmann

le cycle bactérien

le cycle de l’azote

La filtration annexe

On trouve tout un tas de possibilités annexes pour réduire les concentrations de nutriments dans l’eau. C’est souvent à mi-chemin entre la filtration mécanique et biologique, d’où ce court chapitre.

Pour les aquariums marins FO, pour commencer les filtres à bio-balles, les DAS, voir les filtres semi humides. Ces solutions sont productrices de NO3 ou affectent le pH d’où leur élimination des systèmes purement récifaux. Cela n’en retire pas l’efficacité pour les cas d’utilisation spécifiques cités.

Le filtre à algues est un des plus bio. Les algues vont se nourrir des nitrates (NO3) et phosphates (PO4) on les retire ensuite en élaguant. Ces algues peuvent être sur des grilles plastiques, dans des réacteurs, ou sur pierre ou sable dans des refuges.

Filtration chimique

L’arsenal chimique disponible est important. Il faut pourtant les utiliser avec précaution pour ne pas déséquilibrer l’aquarium par effet de bord pour une petite correction.

Celui qui à mon sens est des plus utiles et sans risques majeurs est le charbon actif. On peut l’utiliser par intermittence ou de façon prolongée en fonction des besoins spécifiques de chaque aquarium. Attention cependant à en sélectionner un adapté au récifal car certains sont malheureusement chargés en phosphates.

Les zéolithes peuvent être utilisées en remplacement au charbon actif, leur emploi est plus complexe.

On arrive ensuite aux résines, chacune ayant un objectif précis. On en trouvera principalement 2 types intéressantes en récifal.

Résines ou Oxyde d’aluminium pour l’absorption des phosphates,

Résines pour le traitement ou l’absorption des nitrates,

Enfin, dans ces filtrations chimiques, on va classer aussi les filtres à UV, les supports bactériens, l’ozone, …. Toutes ces techniques ne peuvent et ne doivent pas devenir la base de votre maintenance. Ils servent pour des interventions ponctuelles, corriger certains paramètres ou redresser des situations catastrophiques parfois et comme toujours trouver la cause du déséquilibre est essentiel.

Les médicaments

Cet article ne serait pas complet sans une petite touche sur les médicaments. Le principe de base : la prudence.

Un médicament est parfois indispensable pour une pathologie mais va avoir des effets secondaires. Ils peuvent troubler les équilibres du bac et affecter la micro faune, ou la faune bactérienne. Il faut par conséquent utiliser un bac hôpital pour les traitements. Cela évite de faire pire que le mal déjà présent.

L’équilibre biologique peut être mis à mal lors de l’utilisation de médicaments ou de produits de traitement de l’eau.

Remerciements à Mathilde Ohmann et Direct Aquariums pour les illustrations originales.