Mensuel internet des micro et nano aquariums récifaux

édiTo novembre 2007

nanoZine numéro 20 !

Dernier numéro de 2007 avant le numéro 'spécial décembre' ; nanoZine va souffler ses deux bougies et 140 articles au souffle du Khamsin... Merci de votre fidélité.

Au sommaire de ce numéro :

  • Les Favidés - Systemc
  • Le peuplement d’un bac de moins de 200 litres : un numéro d’équilibriste (2/3) - Kactusficus
  • Encore le cycle de l'azote ! - JLC
  • La chimie de l'aquarium récifal "pour les nuls' - JLC

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Le résultat :
Bonne lecture

JLC

Les Favidés

Rubrique: animaux
Auteur:
Systemc
Niveau: tous


La famille des Favidés qui appartient aux scléractiniaires comprend 24 genres dont les plus populaires sont les Favia, Montastrea, Favites, Goniastrea et Caulastrea.
C'est avec la famille des Acroporidés, celle qui comporte le plus de représentants et qui connait la plus vaste répartition géographique. Les Favidés sont répandus tout autour du globe, dans la ceinture intertropicale, de l'Indo-pacifique à l'Atlantique.
Les Favidés sont souvent dominantes dans les zones ou les Acropora ne peuvent plus se maintenir durablement en raison d'un hydrodynamisme trop violent ou d'une trop grande turbidité. Les colonies massives, aplaties ou hémisphériques sont disposés pour résister aux courants violents que l'on rencontre sur certaines zones du récif.
D'après certaines études, les Favidés sont parmi les coraux les plus productifs en frai lors des périodes de reproduction sur le Grande Barrière.
En aquarium, ce sont souvent des Favidés massifs en forme de boule ou de dômes que nous maintenons. Tous abritent des zooxanthelles et sont coloniaux.
Dans le milieu naturel, les Favidés sont présents dans des milieux divers , sur la pente externe du récif, dans les zones très exposées et également dans des zones épirécifales. Plus rarement, on peut trouver certaines espèces dans des eaux plus profondes. Dans l'ensemble les Favidés sont des espèces résistantes. La croissance est lente, quelques centimètres par an selon les espèces.
La majorité de ces espèces affectionnent particulièrement les zones abondamment brassées et éclairées, c'est dans ces conditions qu'ils s'épanouissent le mieux.

Favia/ Montastrea
Ces deux genres sont assez semblables et difficile à différencier. La seule spécificité connue concerne leur mode de reproduction végétatif. Les Favia poussent en divisant leurs polypes en deux ou trois polypes filles, mode de reproduction fréquent chez de nombreux coraux et appelé division intratentaculaire. Chez les Montastrea, c'est un petit polype sœur qui va pousser à coté d'un autre sans division de polypes.
Les Favia et Montastrea se rencontrent dans l'océan Indo-Pacifique mais aussi dans l'Atlantique tropical. En fonction du brassage et de l'insolation, la forme des colonies peut être massive ou plate.
En de dessous de 20 mètres de profondeurs, ils adoptent des formes en plateau.
En aquarium, les colonies massives sont placés de préférence dans les zones bien éclairés et agitées.

Favia sp
Montastrea sp
Favites/ Goniastrea
Les Favites arborent des polypes à l'aspect encaissé, forme caractéristique en nid d'abeille, c'est ce qui permet de les différencier des Favias.
Les Goniastrea arborent souvent les mêmes formes et colorations que les Favites. On peut différencier les Goniastrea grâce à la présence de lobes paliformes qui sont des excroissances calcaires en forme de petits murs autour de la columelle(centre du polype), visibles lorsque le polype est rétracté.
Leurs besoins en terme de placement sont semblables aux genres Favia/ Montastrea, les colonies massives aux couleurs vertes et fluorescentes affectionnent un éclairage puissant et un brassage vigoureux, les besoins environnementaux étant comparable à ceux des Acropora. Les formes plus plates et encroutantes aux couleurs beiges ou jaunes peuvent etre moins brassées et éclairées.
Les Goniastrea peuvent héberger des hôtes qui vivent entre les corallites des polypes comme des vers tubicoles, crabes symbiotiques ou des cirripèdes.

Goniastrea sp Favites sp
Favites sp

Platygyra

Ce genre est aussi appelé corail cerveau. Comme tout les représentants de la famille des Favidés évoqués précédemment, sa maintenance est facile si l'on prend soin de respecter le placement du corail en fonction de sa forme et de sa couleur.

Les Platygyra peuvent produire de petits polypes fils nommés satellites. Une boule composée de quelques polypes se forme à la surface du corail mère et se détache quelque fois pour atterrir sur le substrat pour donner naissance à un nouvel individu.

Platygyra


Caulastrea
C'est un corail facile à maintenir et très approprié pour les débutants. On le différencie facilement des autres membres de la famille des Favidés, les Caulastreas présentent des colonies phaceloides, chaque polype possédant ses propres corallites. Les tetes des polypes sont bien distinctes.
Les Caulastrea se bouturent facilement par fragmentation à la base d'une tete et celle-ci va ensuite se diviser en deux ou trois polypes. Le brassage doit etre modéré et l'éclairage bien dimensionné.

Caulastrea

Le peuplement d’un bac de moins de 200 litres : un numéro d’équilibriste (3/3)

Rubrique : Vivant
Auteur:Kactusficus
Niveau : Tous

Dernière partie: Le tableau récapitulatif des compatibilités espèces/volume

Nous vous proposons ce mois-ci la conclusion du dossier sur le peuplement, sous forme d'un tableau récapitulatif, détaillant les principales familles de poisson, mentionnées dans le dossier, et leur adequation avec un certain volume d'aquarium.

Les données afférentes à chaque espèce s'entendent pour un specimen par bac, et doivent être fortement revues à la hausse en cas d'introduction de plusieurs specimen, selon les informations que l'on pourra reccueillir sur la territorialité de l'espèce en question.
Evidemment, les données sont aussi à moduler selon le nombre de poissons cohabitant dejà dans l'aquarium.

Ce tableau ne pretend pas detenir la vérité absolue, mais est un petit outil permettant de mieux choisir. Chaque achat de poisson sera bien sûr à moduler en fonction de la population existante dans le bac, les dimensions de la cuve, les caractéritiques du décor... Tant de paramètres entrent en compte, qui ne s'ecrivent pas sur un tableau théorique!

Bon choix et longue vie à vos poissons!


Famille Genre Taille approx Compatibilité volume mini.
Apogonidae Apogon (leptacanthus)6 / 7cm 80 litres

Pterapogon 8 cm 80 litres

Sphaeramia 8 cm 80 litres




Blenniidae Ecsenius 4 à 12 cm 60 à 100l, selon taille

Salarias 13 cm au dessus de 250l




Cirrhitidae Cirrhitichthys 6 à 11 cm 150 litres

Neocirrhites 10 cm 200 litres

Oxycirrhites 12 cm 200 litres




Gobiidae Amblyeleotris 6 à 8 cm 50 litres

Amblygobius 7 à 8 cm 50 litres

Cnetogobiops 5 à 6 cm 40 litres

Cryptocentrus 8 à 12 cm 50 à 100l selon espèce

Eviota 2 cm 30 litres

Gobiodon 3 à 6 cm selon esp 30 litres

Gobiosoma 4 à 5 cm maxi 30 litres

Nemateleotris 6 à 7 cm 80 litres

Ptereleotris 12 à 16 cm 130 litres

Signigobius 7 cm 50 litres

Stonogobiops 5 cm environ 30 litres

Valencienna entre 8 et 18 cm 100 à 200l, selon taille




Grammatidae Gramma 8 à 10 cm 150 litres




Labridae Cirrhilabrus 8 à 12 cm 200 litres

Macropharyngodon 9 à 15 cm 200 à 300 l selon taille

Pseudocheilinus 7 à 12 cm 200 à 250 l selon taille

Wetmorella 5 à 8 cm 130 litres
Plesiopidae Assesor 4 à 6 cm 40 litres




Pomacanthidae Centropyge 5 à 12 cm 150 à 200 litres




Pomacentridae Amphiprion 6 à 15 cm 100 / 200l selon espèce

Chromis 5 à 17 cm 150 / 300l selon espèce

Chrysiptera 6 à 9 cm 130 litres

Dascyllus
300 litres

Pomacentrus 5 à 9 cm 130 litres




Pseudochromidae Pseudochromis entre 5 et 7 cm 80 litres

Liopropoma environ 5 à 6 cm 80 litres




Callionymidae Synchiropus 5 à 10 cm 300l ou sys. spécifique



Note: les volumes indiqués referent au volume brut de bac, selon ses mesures, et non en volume d’eau net, car ces repères seront plus faciles à mémoriser.

La chimie de l’aquarium récifal "pour les nuls"

Rubrique : Technique
Auteur : JLC
Niveau : Débutant

On peut être nul en chimie et n’avoir aucune envie d’en connaître plus, c’est un droit (que je concède volontiers ayant souffert sur les bancs de l’école nationale de chimie de Paris). Mais être aussi un aquariophile passionné du monde marin... Alors bien que le sujet soit peu engageant, je vais tenter une approche brève et simplifiée du problème car il faut malgré tout retenir deux ou trois points clés !

L’eau de mer, c’est quoi ?
L’eau de mer contient du sel. Cela n’est pas nouveau, le sel c’est NaCl, du chlorure de sodium, en cuisine cela donne le goût… salé. En fait ce sel caractéristique n’est pas l’unique composant de l’eau de mer.
L’eau de mer est constituée par de l’eau pure (notre bonne vieille H20) dans laquelle est dissous un mélange :

  • Du chlorure de sodium
  • Du chlorure et sulfates de magnésium
  • Du chlorure de potassium
  • Du chlorure et sulfates de calcium
  • Des carbonates de calcium
  • Une multitude d’éléments divers ; métaux, etc. que l’on nomme éléments 'traces' car ceux-ci n’interviennent qu’en faible quantité même si leur rôle est loin d’être négligeable.
Nous allons encore simplifier la composition des différents composants et retenir que l’eau de mer contient :
  • Des sels de sodium
  • Des sels de calcium
  • Des sels de magnésium
  • Des sels de potassium
  • Des carbonates
  • Des éléments traces
L'aquarium est rempli initialement d'eau douce et d'un 'sel' complet à usage marin jusqu'à obtenir la densité de 1025, celle du milieu naturel. On s’attend alors à ajouter un peu d’eau pure pour compenser l’évaporation. Et c'est pourtant insuffisant. Pourquoi ?

Dans un aquarium récifal les animaux et végétaux marins puisent directement de l’eau les éléments nécessaires à leur métabolisme (édifications des squelettes, des coquilles, etc.). Cette consommation, ou calcification, utilise les composants dissouts dans l'eau.

Les éléments qui sont principalement utilisés sont :
  • Le calcium
  • Les carbonates
  • Dans une moindre mesure ; Le magnésium
Une partie des autres constituants, notamment les éléments traces appelés 'oligoéléments', sont aussi exploités par les organismes et leurs concentrations s’affaiblissent peu à peu. Selon les populations maintenues dans l'aquarium les éléments sont puisés en plus ou moins grande quantité, les consommateurs 'champions' sont les coraux durs bâtisseurs (hermatypiques).

Si on se contente de faire le niveau avec de l’eau douce il va y avoir des carences !

Faut-il ajouter de l’eau un peu salée à la place de l'eau douce pour éviter les carences ?
Bonne question, la réponse est Non, car ces éléments sont retirés dans des proportions différentes de celles contenues dans l’eau de mer naturelle, si calcium et carbonates sont utilisés, les sels de sodium et potassium ne sont que peu retirés. De plus chaque population d’aquarium va puiser de façon propre et individuelle dans l’eau ses constituants de croissance. Il n’y a pas de mélange universel pour compenser cet effet1.

Autre difficulté, si le mélange initial est stable, l’épuisement d’un constituant perturbe l’équilibre chimique et entraine des réactions et variations de proportions des autres éléments.

Or la croissance, voire la survie, des animaux est liée au maintien dans des proportions exactes des taux de calcium, magnésium et de carbonates. Il faut intervenir si le taux de calcium tombe sous 370 mg/l, si la dureté carbonatée descend sous 7°dKH ou si le magnésium est sous la barre des 1000mg/l (chiffres correspondants à une densité de 1025 ou 35 g de sels par litre).

Il est important de mesurer très régulièrement, une à deux fois par mois, selon son expérience, les trois paramètres clés : Calcium, dureté, magnésium.

Si l'observation attentive de l'aquarium est indispensable pour déceler les dérives, elle n'est pas suffisante pour débusquer une carence qui n'a pas encore (et c'est tant mieux) de conséquence sur les animaux de l'aquarium. Le manque d'expérience fait également que les symptômes sont plus difficiles à déceler. Pour cela des 'kits' de mesure sont disponibles, ils sont loin d'être parfaits, mais il faut faire avec...

Comment intervenir ?
L’intervention de routine consiste à changer une partie de l’eau de l'aquarium par de l'eau salée neuve, opération effectuée chaque semaine (au moins 5%) ou chaque mois (au moins 20%). Au terme de plus longues périodes (trois mois, six mois), un changement plus significatif (50-60%) replace les paramètres à leurs valeurs nominales. C’est efficace, sans danger si le mélange est préparé avec soin et les constituants (eau douce y compris) d’excellente qualité. CF : nanoZine De l'eau et du sel. L’avantage est aussi de compenser l’épuisement des éléments traces non mesurables car les sels à usage marin sont très complets. N'ayez pas la crainte de retirer de précieux animalcules par les changements d'eau, l'aquarium ne contient que très peu de zooplancton ou phytoplancton et n'est pas réellement pénalisé par cette perte temporaire. Un sel dit 'enrichi' ou 'reef' destiné aux aquariums fortement peuplés en scléractiniaires peut être un bon choix, cependant il faut juger pertinemment des effets produits.

Aparté pour une simulation de l'effet d'un changement d'eau. Cette simulation est imparfaite car elle ne tiens pas compte de paramètres difficiles à modéliser, mais cela permet d’évaluer grossièrement l’efficacité de la stratégie de changements d’eau.
La simulation actuelle fait l’impasse sur des paramètres tels que les variations de consommation en fonction des concentrations, les effets que produisent sur la chimie de l’eau les différents taux qui interagissent entre eux, etc. Ainsi dans ce modèle il est possible d’avoir des concentrations négatives (!), cela à donc des limites mais en tenant compte de ces restrictions, c'est également instructif.

Cette simulation comporte 2 feuilles de calcul Excel, une pour l’accumulation d’éléments indésirables qui sont retirés de l’aquarium par le changement d’eau (pris comme exemple les nitrates), l’autre pour le remplacement d’éléments consommés ou vitaux au métabolisme des animaux (pris comme exemple le calcium). En effet ces deux effets sont obtenus par la même opération.

Pour celle concernant le remplacement des éléments en carence, l'exemple pris est le calcium. Il est possible d’introduire la quantité initiale, la quantité consommée chaque jour et celle introduite par un moyen quelconque (RAH, RAC ou solution de chlorure de calcium), le pourcentage et la fréquence de changements d’eau réguliers ainsi que l’action de changements inhabituels de plus grand volume.

Deux stratégies sont confrontées et mise sous forme de graphique pour une comparaison de leur efficacité.

Premier exemple : Sont prises les hypothèses : Consommation de 1mg/l/jour de calcium, apport de 0,8 mg/l dans la stratégie n°2, changements d’eau de 5% par mois et 20% tous les trois mois.
On voit qu’un apport proche de la consommation permet d’éviter les changements d’eau, cependant les autres éléments consommés de même manière (carbonates, magnésium, éléments traces) doivent être également compensés. La stratégie d’un échange de 5% par mois et 20% tous les trois mois est bien insuffisante pour ne pas infléchir sensiblement la descente.

Deuxième exemple Sont prises les hypothèses : Consommation de 1mg/l/jour de calcium, apport de 0 mg/l dans la stratégie n°1 et 1,5 mg/l pour la stratégie n°2, changements d’eau de 5% par mois et 20% tous les trois mois.
Un excès aura les mêmes inconvénients qu’un déficit et les changements d’eau limités ne peuvent remédier à un écart de plus de 0,5 mg/l/jour.

Troisième exemple Sont prises les hypothèses : Consommation de 1mg/l/jour de calcium, apport de 0,5 mg/l pour les deux stratégies. Dans la stratégie n°1 les changements d’eau sont de 5% par semaine, dans la stratégie n°2 mois de 20% par semaine.

L’efficacité de changements significatifs (au moins 20%/semaine) dans cette configuration est évidente.

Quatrième exemple… votre configuration. La simulation sur Excel est en téléchargement libre à l’adresse http://microrecif.ovh.org/nanozine/evolutions.xls Vous devez faire une mesure de votre taux de calcium avant et après changement d’eau pour évaluer le déficit quotidien (quantité consommée – apport). Il reste à tester la meilleure stratégie pour rester à une valeur compatible avec votre population animale.

On voit que malgré les changements d’eau il y a un risque d'appauvrissement progressif. Si une carence notable d'un des paramètres est constatée il est nécessaire d’intervenir pour compenser la dérive de celui-ci. La règle de prudence est de ne modifier que de 1 à 2 % par jour la concentration d’un paramètre pour ne pas stresser les animaux. Il faut y aller pas à pas, lentement, en diluant bien car une élévation brutale peut aussi détruire l’équilibre chimique.
  • Les ‘buffer’ mélanges de carbonates vont augmenter la dureté carbonatée
  • L’ajout de solution calcium ou magnésium prêtes à l’emploi sont efficace pour ajuster les taux réciproques à leur valeur optimale.
Attention : Un surdosage peut avoir des conséquences inverses à celles espérées.

Il faut intervenir sur un des paramètres (carbonates, calcium ou magnésium) indépendamment des autres puis de juger après quelques heures de l'effet produit sur ces 3 paramètres clés.

Et les réacteurs ?
Les réacteurs à hydroxyde de calcium (RAH) et à calcaire (RAC) sont utiles pour compenser l’épuisement naturel des aquariums contenant des coraux durs, grands calcificateurs devant l’éternel. Ils présentent également des avantages connexes, comme la précipitation des phosphates pour le RAH. Aussi si la population de votre aquarium est composée de nombreux scléractiniaires il est intéressant de placer un des modèles de réacteur dans votre aquarium, voir les deux pour les plus habiles. Un RAC est certainement un peu plus difficile à maitriser mais cet équipement ajoute conjointement calcium et dureté carbonatée d'une manière simultanée (parfois trop de carbonates). Ce peut être même une solution économique dans un grand aquarium et si vous faites beaucoup d'ajouts de solutions prêtes à l'emploi. Cependant il est important de ne pas sur-dimensionner les réacteurs pour ne pas obtenir un effet contraire. Dans tous les cas d'utilisation de réacteurs la surveillance du pH s'avère indispensable et l'automatisation (automate industriel par exemple) très utile. Dans nos petits aquariums (moins de 200 litres) l'emploi de ces réacteurs n'est pas indispensable car les additifs liquides sont économiquement rentables et les changements d'eau facilement significatifs.

Souvent pH varie...

Dans l'aquarium le pH varie car il dépend en partie du taux de gaz carbonique (CO2) dissout dans l'eau, celui-ci se combinant à H2O pour former de l'acide carbonique H2CO3. La concentration en gaz carbonique dépend de l'activité photosynthétique des plantes y compris les zooxanthelles symbiotiques des coraux. Lors de la période de photosynthèse le gaz carbonique est synthétisé en carbone organique et de l'oxygène est libéré alors qu'en phase nocturne ce phénomène s'inverse. En milieu naturel cela n'a aucune conséquence, dans l'aquarium le très faible volume d'eau n'assure pas le 'lissage' des variations et nous devons essayer de réduire les baisses nocturnes par quelques moyens à notre disposition :
  • Une bonne oxygénation par un fort brassage augmente la quantité de gaz dissous et rétabli les équilibres gazeux. Cela à un donc un effet réducteur sur les concentrations de CO2. L'écumeur participe également de ces échanges.
  • Une bonne maintenance évite les dégradations organiques qui ont également tendances à abaisser le pH.
  • Dans une eau fortement chargée en calcaire, il y a absorption de l'acide carbonique qui se combine au calcium pour former du bicarbonate de calcium. Une eau calcaire est dites dure et elle va jouer le rôle de tampon en s'opposant à la formation d'acide carbonique. C'est pourquoi nous essayons d'avoir toujours une dureté supérieure à 7° dKH. Le buffer est donc aussi ajouté pour limiter les baisses ou variation de pH. C'est très efficace. Ce pouvoir d'absorption lié à la dureté est appelé alcalinité. Il ne doit pas être confondu avec un pH basique, bien que le résultat soit apparemment le même.
  • Si un refuge algal est connecté à l'aquarium principal il est très intéressant de l'éclairer en phase inverse de l'aquarium principal.
  • L'effet d'un RAH est d'utiliser le CO2, il augmente aussi le pH. Il est donc utile de procéder à sa mise en service au moment judicieux, c'est à dire en seconde moitié de nuit ou au petit matin et de temporiser son action en cours de journée.
  • Un RAC à l'effet inverse et risque d'abaisser le pH, dans ce cas il est peut être prudent de l'arrêter ou le réduire dans le cours de la nuit.

Et en ce qui concerne les éléments traces ?

Pour ces éléments impossibles à mesurer de façon simple il est d’usage d’ajouter de manière systématique dans l'aquarium des solutions du commerce prêtes à l'emploi :
  • De l'iode
  • Du strontium
  • Des oligoéléments (éléments traces)
Ce peut être fait en respectant les consignes indiquées sur les produits du commerce et jamais en 'sur dosant' les quantités prescrites pour 'mieux faire'. Pour être efficaces, ces produits doivent être ajoutés très régulièrement. Les changements d'eau sont également un moyen de bien supplémenter les éléments traces.

Pour aller plus loin : Quelques notions de physique-chimie

1La méthode 'Balling' est une solution apportant calcium, magnésium et carbonates de façon équilibré. Bien dosé cela évite la mise en service d'un réacteur pour un aquarium de petit volume ou faiblement calcificateur.

Encore le cycle de l’azote....

Rubrique : Technique
Auteur : JLC
Niveau : Débutant

L’aquariophile contrôle un petit monde fermé, son aquarium-microcosme. C’est une responsabilité certaine. Pour le faire vivre sans trop de heurt il est toujours intéressant de réfléchir (encore) à quelques points de son fonctionnement. Les propos qui suivent sont une simplification de la réelle complexité, que les bio et les puristes me pardonnent. Et désolé de reprendre encore une fois un sujet bien rebattu.

Réseau trophiques dans un aquarium récifal ?

Les ‘réseaux trophiques’ sont les chaines alimentaires reliant les organismes d’un écosystème. C'est-à-dire les relations entre producteurs et consommateurs, chasseur et proie, herbivores, carnivores et détritivores, etc. du même biotope.

Dans ce schéma, les premiers de l’échelle sont les producteurs autotrophes ce qui signifie que ceux-ci produisent (ou synthétisent) de la matière organique à partir d’énergie (ici la lumière) et de molécules chimiques inorganiques. Ces organismes remarquables sont les végétaux, pourtant assez peu appréciés dans nos aquariums. Les plantes sont aussi les espèces pionnières, premiers signes de vie dans un univers minéral ou... un aquarium débutant, ce n’est pas signification.

Des animaux herbivores vont pouvoir s’en repaitre, ce sont les organismes hétérotrophes, c’est à dire qui se nourrissent de matière organique. Les gammares, gastéropodes, vertébrés sont les consommateurs primaires de cette famille.

A leur tour ceux-ci servent de nourriture à des animaux prédateurs carnivores qui sont eux-mêmes mangés par d’autres, etc.

Enfin les fèces et les cadavres sont utilisés par les organismes situés ‘en fin de chaîne’, les décomposeurs (nos détritivores) et, pour l’ultime étape, les êtres unicellulaires, bactéries, dont les bactéries nitrifiantes et les bactéries dénitrifiantes qui dégradent les dernières particules organiques en molécules chimiques neutres, celles-ci pouvant de nouveau servir de base au métabolisme des organismes photosynthétiques, etc. etc.

Ces relations trophiques forment dans la nature un ‘cycle’, que l'on peut considérer parfait, une répétition d’organisation et de désorganisation des matières constituants les organismes vivants ; azote et carbone. Ce ‘cycle de l’azote’ dans le monde fermé de l'aquarium préoccupe beaucoup l’aquariophile car une crainte est de voir ce dernier ne pas s’accomplir totalement et que la phase ‘dénitrification’ soit défaillante, alors s’accumulent les nitrates pouvant causer la perte de ses fragiles invertébrés (le taux très bas de 10mg/l de NO3 est considéré comme juste acceptable).

Autre schéma du même thème, non pas, cyclique ou circulaire mais pyramidal : les différents maillons de la chaine trophique ne sont pas présents en quantités égales. La perte lors du transfert en énergie de chacune des étapes est de 90% environ. La structure repose donc sur une base large de producteur et s’affine au fur à mesure que l’on s’élève dans la ‘hiérarchie’ des prédateurs. Dix gammares nourrissent un gobie, dix gobies un Pterois, dix Pterois une murène, etc. etc.

L’idéal serait de disposer d’un aquarium reproduisant très exactement le biotope récifal naturel. Même si on exclu la difficulté et même l'irréalisme de la réalisation, le but d’un aquarium est de conserver des animaux, poissons ou invertébrés remarquables, de les mettre en valeur, pas de tenter de reproduire un complexe réseau trophique. (Heureusement d’ailleurs car la tâche est rude et disposer d’une biodiversité aboutissant à un parfait équilibre dans un microcosme, un véritable défit qui reste à accomplir.).

Des animaux sont ainsi introduits dans l’aquarium par l’aquariophile, volontairement et parfois aussi involontairement. Même avec un plan de population ultra raisonnable et une recherche maximale de biodiversité, notre belle pyramide est bancale, ou a plutôt tendance à reposer sur sa pointe ! Et l’aquarium n’est pas stable de lui-même. La dimension réduite du biotope (microscopique au regard du milieu naturel) empêche le développement de certains organismes (par exemple les phyto et zooplanctons dont le déficit dans l’aquarium n’est pas sans conséquence sur l’ensemble de la chaine trophique), le faible volume d'eau favorise les concentrations particulaires de détritus ou l’accumulation d’éléments difficilement recyclables. Le choix esthétique impose également des perturbations et une réduction volontaire de la biodiversité (suppression des algues, des indésirables en compétition avec les désirables (!), etc.).

Pour que les animaux, poissons, invertébrés de grande et petite taille, etc. puissent s’épanouir dans ce milieu il est nécessaire et indispensable de leur apporter des aliments complémentaires (j’insiste bien, il est hors de question d’affamer les animaux), c'est-à-dire une introduction artificielle de matière organique, généralement inerte, ‘par un court-circuit biologique’. La population assurant ‘le recyclage’ des déchets, décomposeurs et bactéries réductrices, doit alors être en mesure de faire face à ce déséquilibre. A nous de mettre en place les moyens d’y parvenir.

Le premier conseil serait de respecter au mieux les schémas naturels, choisir les organismes utilisant que peu de nutriments (poissons de tailles réduites par exemple), sous peupler l’aquarium en poissons (cette sous population est en fait toujours une surpopulation versus les conditions naturelles), préférer les espèces de coraux photosynthétiques a ceux qu’il faut nourrir de plancton, encourager la biodiversité et l’introduction de la microfaune, établir des zones refuges internes ou externes à l’aquarium pour préserver les petits organismes, évacuer notre répulsion devant certaines formes peu engageantes de vie, respecter les cycles de maturation, savoir patienter avant d’introduire les prédateurs, etc.

Traitement des déchets
Le traitement des déchets et de l’accumulation de substances s’avère cependant indispensable, il utilise deux techniques que l'on peut qualifier de complémentaires : Le recyclage biologique et l’extraction mécanique.

Filtre biologique
Le recyclage ou autoépuration biologique a été décrite dans les différentes techniques récifales ‘moderne’ : Pierres vivantes de la méthode berlinoise, filtre à gazon d'algues Adey, lits de sable vivants DSB ou Jaubert. Si la nitrification biologique est une étape facile à atteindre, le but de ces techniques est de rendre possible l’étape de ‘dénitrification’, et la réduction des molécules NO3 soit par le stockage et l'extraction des végétaux (Adey) soit par la transformation des bactéries anaérobies (Pierres vivantes, sable vivant, dénitrateurs sur soufre ou à alcool). Ces techniques sont actuellement utilisées parfois conjointement dans une même installation, les refuges algaux remplaçant partiellement les claies de culture Adey qui restent peu compatibles avec nos petits aquariums récifaux.
L'auto-épuration biologique est indispensable à l'équilibre de l'aquarium. La dimension du filtre est difficile à déterminer puisque soumise à variance et incertitude, on cite par exemple une quantité de 20% du volume en pierres vivantes, mieux vaut plus que moins et la capacité est en faite mesurée aux résultats obtenus.

Extraction mécanique exportation par changements d’eau
Pour réduire la charge organique devant être recyclée, l’extraction mécanique des déchets (fèces des poissons, débris organiques, etc.) constitue une bonne solution dans les installations risquant de produire des déchets importants. Cependant il faut être conscient qu'une filtration mécanique n’est pas suffisante et que seules les particules ‘piégeables’ sont capturables (!) , ce système connait donc des limites. Quels sont les moyens possibles de mise en oeuvre :

  • Le filtre à perlon, efficace avec les gros débris. Il faut prendre le soin de retirer régulièrement les particules capturées pour éviter leur dégradation nitrifiante.
  • L’écumeur, efficace avec certaines particules et même molécules (en revanche assez inefficace avec les NO4 et NO3)
  • Les 'échangeurs' ou filtres physico-chimiques à zéolithes ou résines
  • Les changements d’eau, qui présentent l’avantage de réduire toutes les accumulations indésirables de l’eau de l’aquarium et sont très simples à mettre en oeuvre. Cependant il faut juger de cette action.


Aparté concernant le changement d'eau. Cette méthode est sans conteste utile pour exporter les déchets. Voici une petite simulation, imparfaite car elle ne tiens pas compte de paramètres difficiles à modéliser, qui permet d’évaluer grossièrement l’efficacité de changements d’eau. Cette simulation fait actuellement l’impasse sur des paramètres tels que les nitrates introduits par l’eau de renouvellement, etc.

La simulation comporte 2 feuilles de calcul Excel, une pour l’accumulation d’éléments indésirables retirés de l’aquarium par le changement d’eau (pris comme exemple les nitrates), l’autre pour le remplacement d’éléments consommés ou vitaux au métabolisme des animaux (pris comme exemple le calcium). L'opération de changement d'eau réalisant conjointement ces deux fonctions.

Pour la première feuille (l'accumulation de substances indésirables), il est possible d’introduire la quantité de nitrates produits par jour par l'introduction de la nourriture, la quantité quotidienne extraite mécaniquement et biologiquement par la filtration, le pourcentage et la fréquence de changements d’eau réguliers ainsi que l’action de changements inhabituels de plus grand volume.

Deux stratégies sont confrontées et mise sous forme de graphique pour la comparaison de leur efficacité.

Premier exemple :
Premier exemple : Sont prises les hypothèses : Production de 1mg/l/jour de nitrate, réduction de 0,5mg/l/jour, pas de changement d’eau confronté à une politique de changement d’eau de 5% par semaine et 20% tous les trois mois.
La politique de non-changement d'eau voit une accumulation inéluctable dans le cas ou le filtre biologique est insuffisant (stratégie 1 en bleu), avec 5% de changement d’eau par semaine les nitrates sont ramenés à 50 mg/l (stratégie 2 en rouge), ce qui est encore insuffisant mais moins catastrophique.

Deuxième exemple :
Sont prises les hypothèses : Production de 1mg/l/jour de nitrate, réduction de 0,5mg/l/jour, changement d’eau de 5% par semaine et 20% tous les trois mois, confronté à un changement d’eau de 20% par semaine (ce qui est possible dans un petit aquarium).
Cet exemple montre que les changements de 20% ou plus effectués chaque semaine sont assez efficaces puisqu’avec les données d’entrée cette stratégie est suffisante alors que 5% par semaine et 20% tous les trois mois ne sont pas compatibles avec la maintenance d’invertébrés.

Troisième exemple :
Pris comme hypothèses : Production de 1mg/l/jour de nitrate, réduction de 0,5mg/l/jour, changement d’eau de 5% par semaine et 20% tous les trois mois, confronté à une production de 2mg/l/jour de nitrate, réduction de 0,5mg/l/jour, changement d’eau de 5% par semaine et 20% tous les trois mois.

Cet exemple montre que les changements d’eau doivent être également proportionnels aux nitrates accumulés chaque jour. Une variation de 1mg/l/jour fait au final une différence de 100mg/l pour des politiques de changements d’eau équivalentes.

Quatrième exemple… votre configuration.
La simulation sur Excel est en téléchargement à l’adresse http://microrecif.ovh.org/nanozine/evolutions.xls

Vous devez faire une mesure de vos nitrates avant et après changement d’eau pour évaluer la quantité produite chaque jour. Ensuite il reste à définir la meilleure stratégie pour rester à une valeur compatible avec votre population animale.

Quelques points à retenir
  • La population de l’aquarium doit être faite pour obtenir la meilleure stabilité biologique. Il faut savoir se modérer et connaitre les conséquences d'une introduction sur l'ensemble des autres animaux de l’aquarium,
  • Le traitement des déchets doit être en relation avec la population maintenue. Ainsi si la population de poissons est importante la filtration sera en conséquence très performante,
  • L’épuration biologique doit impérativement être mise en place, seule celle-ci permet une épuration correcte du milieu. La phase de dénitratation est indispensable dans un aquarium récifal,
  • La filtration mécanique (perlon-écumeur) apporte une aide amont qui peut s’avérer nécessaire, certes parfois en contradiction avec l’apport micro-nutritif mais indispensable avec les fortes productions de déchets,
  • Les échanges d’eau significatifs ont une action correctrice très intéressante mais limitée.
La disposition initiale et l’efficacité des moyens mis en place sont jugés aux résultats aussi observez toujours attentivement l'évolution de votre aquarium, n’omettez pas de mesurer les NO3 et PO4, si vous débutez ne mettez en oeuvre que des techniques simples et éprouvées.

Pour aller plus loin : La qualité de l'eau point fort du nano-récif