L’oxygène en eau de mer

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Oxygène ce n’est pas uniquement un excellent album de Jean Michel Jarre, c’est aussi un élément essentiel du monde qui nous entoure et donc de nos aquariums. Ce sujet m’est venu en discutant d’oxygène dissous (OD) avec des éleveurs en bassin pour qui ce paramètre est essentiel là ou nous n’y prêtons que peu d’attention. Avouez !! de quand date votre dernier test d’O2 ? avez vous une idée de son taux de dissolution ? Des besoins en O2 de votre population ?

Tout réagit avec l’oxygène

D’une manière ou d’une autre, TOUT (poissons, invertébrés, coraux, algues, bactéries, médias, ….) dans les océans et dans les aquariums marins réagit avec l’oxygène. La plupart des êtres vivants de cette planète ont besoin d’oxygène pour métaboliser les nutriments, le principal sous-produit de cette réaction est le dioxyde de carbone (CO2). Les algues (plantes d’eau de mer pour simplifier) absorbent le CO2 et expulsent l’O2 pendant la journée, inversant le processus la nuit, absorbant l’O2 et expulsant le CO2 dans l’obscurité. Les poissons, les invertébrés et les bactéries aérobies absorbent l’O2, expulsant le CO2 jour et nuit.

Les matières organiques utilisent aussi de l’oxygène

Vos animaux ne sont pas les seuls à utiliser de l’oxygène dans votre aquarium. Les matières organiques (composés organiques dissous), telles que ces éléments morts sur un morceau de roche vivante, les aliments non consommés et les déjections de poisson au fond du bac, consomment beaucoup d’oxygène lorsqu’ils se décomposent. Il existe des additifs composé de bactéries nitrifiantes qui se multiplient très rapidement pour consommer des déchets dans l’aquarium on en a tous deja utilisé. Mais forcément ceux ci nécessitent une grande quantité d’oxygène disponible dans l’eau. Lorsque vous utilisez ces bactéries, assurez-vous qu’une aération suffisante est en place et au besoin ajouter une supplémentaire de façon temporaire.

Eau salée et oxygène

L’eau salée a une plus faible capacité (niveau de saturation) à retenir l’O2 que l’eau douce. La quantité d’O2 que l’eau salée peut contenir dépend de la température et du niveau de salinité de l’eau. Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessous, plus la température et le niveau de salinité sont bas, plus l’eau peut contenir d’oxygène. Selon les espèces et le stade de la vie, on pense (oui on pense car peu de mesurer existent) qu’une teneur en oxygène dissous de 5 à 6 parties par million (ppm = mg/L) est suffisante pour la plupart des occupants de nos aquariums marins. Les premiers signes de stress apparaîtront si la teneur chute en dessous de 3-4 ppm et des décès peuvent être attendus en dessous de 2 ppm.

Mesurer l’oxygène dissous en eau de mer

1 Un kit de test d’oxygène dissous est peu coûteux et facile à utiliser. Tester périodiquement votre eau est une bonne idée, en particulier lorsque la charge organique (la population) augmente, que des roches vivantes sont ajoutées ou lorsque la capacité du filtre biologique a été augmentée ou diminuée (roches, médias, …).

Pourquoi ne pas simplement surveiller le pH ?

Comme beaucoup je suis rentré dans le panneau, j’ai résumé en si le pH est haut on élimine bien le CO2 et on le remplace par de l’O2. Ce n’est pas aussi simple.

L’oxygène dissous n’affecte pas directement les niveaux de pH car il n’y a pas de lien physico-chimique entre les deux. Cependant, dans certains cas, il existe des relations indirectes provenant de facteurs externes, tels que des nutriments supplémentaires augmentant la croissance des algues.

Il existe souvent une certaine confusion quant à l’existence d’une relation entre l’OD et le pH, car le pH est lié à la présence d’atomes de dioxyde de carbone (CO2) libres qui contiennent deux atomes d’oxygène. Cependant, OD ne fait référence qu’au nombre d’atomes d’oxygène dissous dans l’eau ou une solution qui ne forme pas d’autres molécules comme le CO2.

Même si l’OD n’est pas directement lié au pH, il existe certaines façons de le relier indirectement.

Lorsque les niveaux de pH deviennent trop bas et créent des environnements acides, la capacité des organismes aquatiques à absorber efficacement l’OD est réduite. En effet, à un pH inférieur, les ions hydrogène réagissent avec DO et l’abaissent.

Cependant, le pH est parfois indirectement affecté par l’OD, mais ce sont la température, le dioxyde de carbone, les ions carbonate/bicarbonate et la décomposition des matières organiques qui ont le plus d’effet sur la modification du pH dans l’eau. C’est donc en surveillant tous ces paramètres simultanément que l’on peut imaginer les taux d’oxygène dissous dans nos aquariums.

Raisons des faibles niveaux d’oxygène dissous

Aquarium surpeuplé (les poissons consomment de l’oxygène et produisent des déchets, qui consomment également de l’oxygène car il est décomposé par des bactéries).
Filtres et substrat obstrués par des déchets de poisson et des aliments non consommés (résulte en une diminution du débit d’eau et de l’oxygène vers les bactéries aérobies dans le biofiltre).
Mauvais échange gazeux à la surface de l’eau (ce film de protéines à la surface ralentit vraiment les échanges gazeux).

Les échanges gazeux ?

La grande majorité des échanges gazeux (entrée d’O2, sortie de CO2) dans un aquarium a lieu à la surface de l’eau. Le mouvement vertical de l’eau dans le bac augmente considérablement les échanges gazeux. Cela peut être accompli avec des têtes motrices qui pointent vers la surface de l’eau, en dirigeant les sorties du filtre vers le haut ou en installant des airstones ou diffuseurs oui les bulleurs (qui amènent l’eau du bas vers le haut avec le mouvement des bulles). Alors que les diffuseurs sont un excellent moyen de déplacer l’eau verticalement dans un aquarium, leurs bulles qui éclatent à la surface de l’eau sont également la principale cause de fluage du sel, ce qui ajoute considérablement aux problèmes d’entretien.

C’est pourquoi nous sommes passé aux pompes de brassage qui ont la même fonction tout en permettant de simuler la force des courants marins. Les écumeurs sont également une excellente méthode pour augmenter les niveaux d’oxygène dans l’eau des aquariums marins en retirant rapidement les protéines de l’eau en plus..

Dissolution de l’Oxygène en eau de mer

La salinité est mesurée en parties pour mille (ppt) ou gravité spécifique (SP) et la teneur en oxygène dissous est mesurée en parties par million ou milligrammes par litre (mg/l = ppm).

Teneur en oxygène dissous (OD) dans l’eau salée en mg/l (ppm)
°C (°F) 0 (1.00) 5 (1.004) 10 (1.008) 15 (1.011) 20 (1.015) 25 (1.019) 30 (1.023) 35 (1.026)
18 (64.4) 9.45 9.17 8.90 8.64 8.38 8.14 7.90 7.66
20 (68.0) 9.08 8.81 8.56 8.31 8.06 7.83 7.60 7.38
22 (71.6) 8.73 8.48 8.23 8.00 7.77 7.54 7.33 7.12
24 (75.2) 8.40 8.16 7.93 7.71 7.49 7.28 7.07 6.87
26 (78.8) 8.09 7.87 7.65 7.44 7.23 7.03 6.83 6.64
28 (82.4) 7.81 7.59 7.38 7.18 6.98 6.79 6.61 6.42
30 (86.0) 7.54 7.33 7.14 6.94 6.75 6.57 6.39 6.22

La salinité en PPT et la gravité spécifique (entre parenthèses) sont en haut. La température de l’eau est dans la colonne de gauche.

Conclusion

L’oxygène est un élément peu abordé dans notre passion et nous nous reposons sur le matériel sans toujours savoir évaluer l’efficacité. Vous avez maintenant une meilleure vision du sujet et j’espère que vous penserez maintenant a tester votre Oxygène dissous de temps en temps.

Liens :

Sources