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Rôle de l'éclairage

Rubrique : Technique
Auteur : JLC
Niveau : Débutant

Résumé : L’éclairage permet la photosynthèse opérée par les végétaux. Cette fonction est indispensable à l’épuration biologique de l'aquarium. Certains coraux, de façon identique aux plantes, se 'nourrissent' de lumière, cela indirectement via des algues qu’ils hébergent dans leurs polypes: Les zooxanthelles. Cette relation plante-animal où chacun en tire un avantage est une symbiose et les coraux qui en bénéficient sont aussi appelés symbiotiques. La conservation des coraux et d'autres invertébrés symbiotiques rend obligatoire une excellente installation imitant les conditions naturelles, tant en quantité de lumière qu’en qualité spectrale.

Introduction
Dans un aquarium récifal l'éclairage joue un rôle vital pour la survie directe des espèces héliophiles (organismes producteurs primaires autotrophes) et de manière indirecte pour tous les organismes vivants dans l'aquarium (producteurs secondaires hétérotrophes et consommateurs).

La lumière permet la photosynthèse nécessaire à la flore, algues et microflore, à certaines bactéries et cela contribue activement à l'équilibre écologique de l'aquarium. C’est un processus biologique fondateur capital, et cela à tel point que l'on a longtemps admis que la lumière était indispensable à la vie.

Les zooxanthelles, algues symbiotiques des coraux
Etre exposé à la lumière est nécessaire pour certains coraux car c'est leur principale, voire unique, source de nourriture dans un aquarium, et cela via leurs zooxanthelles (algues unicellulaires symbiotiques). En effet des invertébrés tirent avantage d’une symbiose avec des algues de la famille des dinoflagellés hébergées dans leurs tissus : Les zooxanthelles. Ces espèces sont appelées symbiotiques par opposition aux coraux et espèces non symbiotiques (sans zooxanthelles) ne bénéficiant pas de cette source de nourriture. L'aquarium étant, par ailleurs, très peu riche en faune pélagique et en plancton par rapport au milieu naturel.

Les zooxanthelles sont des plantes, et comme elles capables d’effectuer une synthèse à partir de l’énergie lumineuse et du carbone des CO2/CO3 ainsi que les déchets azotés présents dans l’eau ou produits par les polypes de leur hôte. Elles fixent aussi phosphates et nitrates (ce qui contribue également à épurer l’aquarium). Elles apportent aussi à l’hôte : Sucres, glycérol, acides gras et acides aminés. Les zooxanthelles participent ainsi à la calcification des coraux, pour cette raison les coraux durs symbiotiques sont souvent appelés hermatypiques (bâtisseur du récif). En retour les zooxanthelles tirent bénéfice d'un support exposé à la lumière et de la protection apportée par l’hôte.

Seule une excellente qualité d’éclairage, une eau transparente, une température constante nous permettent de maintenir les espèces symbiotiques en captivités dans un aquarium.

Cette remarquable symbiose est une chance, car il est autrement extrêmement difficile de nourrir les invertébrés fixés en aquarium. Le plancton sous sa forme naturel est pratiquement inexistant et les apports artificiels sont excessivement difficiles à réaliser pour qu’ils soient efficaces sans être polluants.

La plupart des coraux symbiotiques replient leurs polypes pendant la phase nocturne, cela montre que l’activité photosynthétique règle leur métabolisme. Et bien que dans la nature les coraux symbiotiques ne se nourrissent pas exclusivement via leurs zooxanthelles, dans l’aquarium une situation très éclairée suffit généralement à leur croissance.

Les zooxanthelles sont aussi responsables de la couleur des coraux et le blanchiment de ces derniers est dû à l’expulsion des zooxanthelles et de leurs pigments photosynthétiques. Les causes de ce déséquilibre peuvent être : Une température trop élevée, une intensité anormale d'ultraviolets, l'augmentation de la pression partielle en CO2 en O2 Ou en O3, … Lorsque ce phénomène alarmant à lieu dans l’aquarium il est indispensable de rechercher sa cause très rapidement. Le simple changement de couleur, moins préoccupant, provient de la modification du type de zooxanthelles majoritairement hébergées par le corail (ce qui fait qu'un corail peut cahnger de couleur en fonction de son exposition ou lors d'un changement d'environnement).

Le débutant ne choisira que des invertébrés fixés dits symbiotiques c’est à dire avec zooxanthelles. La conservation de ces espèces héliophiles est en effet considérablement facilitée car il suffit de disposer d’une bonne source de lumière pour subvenir aux besoins de leur métabolisme.

Critères caractérisant l’éclairage
Pour un aquariophile la lumière est simplement caractérisée par deux paramètres : L'éclairement et le spectre.

L'éclairement est la quantité de lumière exprimée en lux ou Lumens par m². Une lampe est caractérisée par sa puissance électrique en Watt. Le ratio quantité de Lumens par Watt électrique donne l'efficacité ou rendement de la lampe.

Le choix se limite en fait actuellement à deux technologies :
Les tubes fluorescents, T5 (petit diamètre), les T8, les tubes fluo compacts.
Les lampes à vapeur d'halogénures métalliques HQI .

Un tube fluorescent classique à un rendement lumineux de 60 lumens/Watt, une lampe HQI à un rendement de 80 lm/W ce qui est meilleur. Usuellement l’éclairement d’un aquarium est recommandé en indiquant une puissance en Watt par litre ou en Watt par m², il faut donc pondérer ces chiffres en fonction du rendement des lampes et augmenter un peu la puissance nécessaire dans le cas des tubes fluorescents 'classiques'.

A son zénith le soleil émet 106 000 lux (ou 106 000 lumens/m²) soit l'équivalent HQI de 1200 W/m². Si on moyenne la journée de l’aube au crépuscule et si l'on tient compte des nuages, il faut un éclairage fournissant un minimum de 600 W/m² continuement pendant 12 heures par jour pour reproduire les conditions naturelles. L'intensité est cependant à moduler en fonction du biotope que vous voulez reproduire et certains coraux ont heureusement des exigences plus modérées. 600 w/m² est cependant une valeur 'repère'.

Le spectre lumineux correspond à peu près à la couleur de la lampe ou température, exprimé en Kelvin (K). Plus la couleur est froide, tirant vers le bleu, plus la température en degrés est haute.
Le soleil de midi a une température d'environ 5 000 K constituée par l'adition des couleurs visibles, du rouge au violet. Cette température ou couleur 'naturelle' est la base de la plupart des éclairages domestiques. Mais il ne faut pas chercher à imiter cette lumière naturelle car l’eau agit comme un filtre, et pour reproduire correctement la dominante bleue des fonds marins, on recherche des lampes ou associations de lampes qui fournissent entre 6 500 et 20 000 K soit le spectre de lumière reçu entre 1 et 10 mètres de profondeur. Une lampe fournissant 10 000 K est aussi une bonne base.

Un éclairage principal à 10 000 K est avantageusement complété avec des tubes de température encore plus élevée réalisés par des tubes fluorescents bleus appelés supra actiniques. Ces lampes additionnelles permettent aussi de simuler l'aube et le crépuscule et rendre ainsi les transitions lumineuses moins brusques. C'est aussi l'occasion de voir son aquarium sous un autre éclairage et la fluorescence des coraux ressort bien sous cette lumière.


Il reste maintenant à réaliser notre installation...

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