Filtration, état de l'art
Jens KALLMEYER
Tandis que divers dispositifs de
filtration ont ?t? disponibles pendant des d?cennies, plusieurs nouveaux
syst?mes ont ?merg?s au cours des derni?res ann?es et se sont av?r?s
appropri?s ? la maintenance d'?cosyst?mes marins.
La grande majorit? des aquariums marins emploient aujourd'hui une des m?thodes
ou des combinaisons suivantes :
1) la m?thode " berlinoise" dont
l'?l?ment majeur du syst?me est sans aucun doute le ou les ?cumeurs
2) D?nitrificateurs ? alcool (ou plut?t carbone) bas?s sur le syst?me
du d?nitrificateur au soufre
3) Filtres ? s?diment de diff?rents types (Jaubert, Deep Sand Bed, Miracle
Mud)
4) Filtres ? Z?olithe.
Pour chacune de ces m?thodes on trouvera dans la litt?rature des exemples
pr?cis montrant que tous ces syst?mes fonctionnent r?ellement.
Bien que ce soit de bonnes nouvelles, cela signifie que non seulement le d?butant,
mais ?galement l'aquariophile exp?riment?, peut finir par douter devant
le choix de la m?thode la plus appropri?e de filtration pour son aquarium.
Malheureusement il y a eu quelques " querelles de clocher " autour des ces
diff?rentes m?thodes. Il y a de nombreuses personnes qui crient leur avis
haut et fort et proclament que " la m?thode Abc? est la meilleure et
que toutes les autres, et que sp?cialement les m?thode Xyz? sont mauvaises
"
Malheureusement, bien peu peuvent r?ellement expliquer pourquoi une m?thode
devrait ?tre meilleure que tout autre. De la part de la plupart des avocats
d'une m?thode sp?cifique vous ne recevrez que des nouvelles du style : "
Faites ceci et cela et tout ira bien, si cela ne devait pas fonctionner
alors c'est que vous avez fait quelque chose de faux mais je ne puis pas vous
dire quoi. "
Cet article ne pr?conisera pas une m?thode en particulier, il essayera
juste d'expliquer les principes biologiques, chimiques et physiques derri?re
ces diff?rents syst?mes.
Il y a deux substances qui sont d'importance majeure en termes de qualit?
de l'eau, les nitrates (NO32-) et les phosphates (PO43-). Les phosphates peuvent
?tre ?limin?s de l'aquarium assez facilement en employant des adsorbants
fournis par diff?rents fournisseurs. Bien que l'achat de nouveaux adsorbants
soient une affaire on?reuse, le niveau des phosphates dans l'aquarium peut
?tre contr?l? de cette fa?on. Il n'existe pas de tel adsorbant pour les
nitrates ; aussi doivent-ils ?tre ?limin?s d'une mani?re diff?rente.
C'est l? que les filtres commencent ? devenir int?ressants...
Les nitrates dont la formule chimique est NO3-, sont des ?l?ments compos?s
d'un atome d'azote et de trois atomes d'oxyg?ne. Environ 78% de l'air que
nous respirons se compose d'azote, n'importe quelle eau qui est en contact
avec l'atmosph?re contient une certaine quantit? de gaz d'azote dissous.
Toutes les cellules vivantes contiennent des compos?s d'azote, donc tous
les organismes absorbent de l'azote. Bien qu'il y ait tellement d'azote dans
l'air, cette source est inutilisable par la plupart des organismes vivants.
Des quelques rares organismes qui peuvent fixer l'azote de l'air, un seul
groupe, les cyanobact?ries, est d'importance pour les aquariums marins. Les
algues et les coraux peuvent employer des sources inorganiques d'azote, comme
l'ammonium (NH4+) tandis que les vert?br?s ne peuvent utiliser que les compos?s
organiques d'azote, comme les acides amin?s.
Les nitrates ne sont qu'un compos? parmi beaucoup dans le grand cycle de
l'azote. Non seulement d'autres compos?s sont impliqu?s, mais pour ne rien
arranger diff?rents processus se produisent simultan?ment. Pour comprendre
comment les nitrates peuvent ?tre ?limin?s, nous devons jeter un coup d'oeil
plus approfondi dans le cycle de l'azote de l'aquarium.
Commen?ons par " The Big Stuff "
Cycle
de l'azote
|
Toutes les particules provenant
d'un surplus de nourriture (poissons morts, des excr?ments de poissons etc.)
forment ensemble la mati?re organique particulaire (MOP) et se composent
des mol?cules organiques. Celles d'int?r?t pour le cycle de l'azote sont
les prot?ines et les acides nucl?iques. Ces mol?cules sont tr?s grandes,
elles ont un poids mol?culaire de 100.000 ou plus (ne vous inqui?tez pas
des unit?s, elles sont juste l? pour l'?chelle). Les bact?ries vont d?composer
les prot?ines en de en plus petites mol?cules et lib?rent finalement des
acides amin?s avec un poids mol?culaire aux environs de 100. Ces acides
amin?s sont assimil?s par d'autres organismes ou d?compos?s en ammonium
(poids mol?culaire 19), qui peut ?tre oxyd? pour produire des nitrates.
Nitrates et ammonium peuvent ?tre utilis? tous les deux comme source d'azote
par des algues bien qu'elles pr?f?rent l'ammonium. Si l'ammonium n'est pas
disponible elles convertissent les nitrates en ammonium ? l'int?rieur de
leurs cellules.
Tous les processus ci-dessus ont lieu dans un milieu o? l'oxyg?ne libre
est disponible, (des conditions oxiques), les organismes vivants sous ces
conditions s'appellent des organismes a?robies. Ceux qui fonctionnent en
l'absence d'oxyg?ne (conditions anoxiques) s'appellent des organismes ana?robies.
Veuillez noter que le terme "oxique" signifie que de particules ?l?mentaires
d'oxyg?ne sont dissous dans l'eau, de m?me que dans des conditions anoxiques
l'on trouve des composants d'oxyg?ne dissous dans l'eau mais aucune particule
d'oxyg?ne libre. Dans des conditions anoxiques, les nitrates (ou d'autres
substances mais celles-ci sont d'importance mineure pour nous) seront employ?s
au lieu de l'oxyg?ne pour oxyder la mati?re organique afin d'obtenir de
l'?nergie.
Ceci est fait en deux ?tapes : Dans la premi?re, un atome d'oxyg?ne est
d?pouill? de la mol?cule de nitrate pour produire des nitrites, dans la
deuxi?me ?tape les deux atomes d'oxyg?ne restants sont enlev?s et de l'azote
est produit, qui se dissout dans l'eau sous forme des bulles et ?ventuellement
de gaz.
La transformation des nitrates en nitrites puis en azote s'appelle la d?nitrification.
Par ce processus l'azote est perdu, ou enlev? du syst?me. L? o? un aquarium
devient pauvre en compos?s d'azote et que les algues n'ont pas assez d'ammoniaque
ou de nitrates pour se d?velopper, les cyanobact?ries commenceront ? appara?tre.
Car elles sont le seul groupe qui peut employer le gaz dissous d'azote. Avec
l'efficacit? croissante des syst?mes de filtre il est possible de d?pouiller
un aquarium de presque tous les compos?s d'azote, et la croissance de cyanobact?ries
peut en ?tre le r?sultat. Il y a eu de nombreux cas o? les gens se sont
plaints: "je n'ai aucun nitrate et phosphate mesurables mais il y a des
croissances d'algues et les coraux ne vont pas bien. J'ai m?me achet? une
nouvel ?cumeur, filtre etc. et ?a ne va pas mieux ". Dans ce cas, le
premier contr?le ? r?aliser est de v?rifier quel genre d'algues se d?veloppent
dans le bac. Si ce ne sont pas des algues mais des cyanobact?ries, le changement
du filtre peut r?ellement aider. Maintenir un aquarium aux niveaux nutritifs
qui sont aussi bas que ceux trouv?s en milieu naturel est un grand avantage.
Mais il faut savoir que ceci signifie qu'un tel aquarium fonctionne sur le
fil du rasoir. Dans les r?cifs coralliens les niveaux nutritifs sont tr?s
bas, mais ils sont stables. Les coraux vivent avec des concentrations nutritives
tr?s basses, cependant, ces quelques aliments sont toujours disponibles.
Les mol?cules organiques se sont av?r?es une source importante de nutrition
du corail et des algues. Maintenir un aquarium ? des niveaux nutritifs bas
n'est pas aussi compliqu?, gr?ce aux technologies de pointe, mais de l?
? le maintenir stable ? de telles valeurs basses est hasardeux. Il n'y a
qu'un pas entre un niveau nutritif bas o? les coraux seront sains ? celui
ou aucun aliment ne sera plus disponible et les coraux seront affam?s.
Écumeur / Syst?me berlinois
L'aquarium de Bernd Mohr de R?sselsheim. Un superbe exemple de syst?me berlinois : ?cumeur + d?nitrificateur |
L'?cumeur ? prot?ines ?limine
les prot?ines et certains des acides amin?s de l'eau, il enl?ve donc des
substances avant qu'elles ne soient d?compos?es en nitrate ou ammonium par
des bact?ries. Ce qu'un ?cumeur ne fait pas est l'?limination de l'ammoniaque
et des nitrates. Que cela signifie t-il pour l'aquariophile ? L'?cumeur peut
seulement enlever les substances qui atteignent physiquement l'?cumeur. Maintenant
si nous pensons ? un aquarium que nous pouvons observer relativement souvent,
un grand r?servoir avec, disons, quelques Naso unicornis ou de grands poissons
-anges ou analogues. Comme il n'y a aucun corail dans le r?servoir (uniquement
peupl? de chair de poissons on?reuse) le mouvement de l'eau est habituellement
inf?rieur ? celui dans un aquarium typique de SPS. Cet aquarium est muni
de gravier sur le fond et, parce que les occupants ont faim, le propri?taire
fier ajoute des quantit?s ?normes de nourriture chaque jour. La mati?re
organique particulaire produite dans ce r?servoir ne sera pas toute transport?e
dans le filtre mais d?pos?e quelque part dans le gravier ou entre les roches.
L? elle sera d?compos?e en conditions a?robies par des bact?ries. Ceci
m?nera ? la formation de nitrates (et de phosphates) qui ne peuvent ?tre
enlev?s par l'?cumeur. Dans beaucoup de cas de tels aquariums sont notoirement
probl?matiques en termes de qualit? d'eau. Quelle est la solution ? Un plus
grand ?cumeur peut ne pas ?tre une solution parce m?me les plus grands
et meilleurs ?cumeurs ne peuvent qu'?cr?mer ce qu'ils obtiennent. Si la
transformation des excr?ments en nitrates a lieu ? l'int?rieur du r?servoir
sans atteindre l'?cumeur il n'y a rien qui puisse ?tre fait. Une augmentation
du mouvement de l'eau aide dans une certaine mesure, mais vous ne voulez pas
non plus voire vos poissons coll?s aux vitres de l'aquarium.
Est-il possible de sur-?cr?mer un aquarium ? En principe oui, bien que beaucoup
de gens le nient. Quand la taille de l'?cumeur est ajust? par rapport ?
l'aquarium, vraisemblablement pas. Il y aura toujours quelques MOP qui n'atteindront
pas l'?cumeur et seront donc disponible pour des bact?ries pour produire
des nitrates etc... Cependant, dans les r?servoirs avec peu ? aucun poissons
et avec un ?cumeur avec un volume ?gal ? celui de l'aquarium, les choses
peuvent ?tre diff?rentes. Avoir un ?cumeur qui est plus grande que n?cessaire
offre une s?curit? additionnelle au cas ou les choses tournent mal, mais
peut-?tre l'?cumeur ne devrait-il pas ?tre sur la pleine vitesse ou tourner
? temps plein. S'il n'y a plus rien ? ?cr?mer, il ne reste alors plus
grand chose pour les bact?ries ? partir de quoi produire de l'ammoniaque
et les coraux et les algues ont besoin de nourriture.
Bien que l'?cumeur soit un superbe outil pour retirer les ?l?ments non
d?sir?s de l'eau, il enl?ve ?galement beaucoup d'autres choses. Le micro-plancton
tel que des larves, crevettes, etc. ne survivent pas ? un passage par un
?cumeur. Si vous avez jamais pris une torche et avez soigneusement explor?
un aquarium marin la nuit vous verrez de grandes quantit?s de petites cr?atures
flottant dans l'eau.
R?cemment un article dans un magazine aquariophile marin allemand a propos?
une nouvelle mani?re d'augmenter la capacit? de filtration du syst?me berlinois.
Par additions de tr?s petites quantit?s d'alcool (vodka) dans l'aquarium
le nombre de bact?ries h?t?rotrophes a ?t? apparemment augment?. Beaucoup
de nitrates et de phosphates sont ainsi fix? par la formation plus grande
de la biomasse bact?rienne qui est alors enlev?e par l'?cumeur. Depuis
la publication de cet article il semble que cette technique peut ?tre une
mani?re tr?s efficace pour enlever des aliments mais elle n'est apparemment
pas aussi franche qu'elle retentit, les additions d'alcool doivent ?tre faites
tr?s r?guli?rement et au d?but la quantit? doit ?tre augment?e dans
des ?tapes tr?s petites. Actuellement beaucoup d'aquariophiles en Allemagne
exp?rimentent cette technique et qui vivra verra si cette approche sera r?ussie
? la longue.
D?nitrificateurs
Beaucoup d'utilisateurs de syst?mes bas? sur un ?cumeur qui ?prouvent
des difficult?s avec les niveaux ?lev?s de nitrates, ajoutent un filtre
? nitrate ? leur syst?me. Deux mani?res diff?rentes de r?duire le taux
de nitrates sont maintenant g?n?ralement disponibles, les syst?mes bas?s
sur l'alcool/carbone et les syst?mes bas?s sur le soufre, les deux syst?mes
sont produits par un certain nombre de compagnies, on trouve ?galement quelques
plans et sch?mas sur le web.
D?nitrificateur ? base d'Alcool/Carbone
Ces filtres utilisent les bact?ries h?t?rotrophes. Toutes les organisations
h?t?rotrophes (animaux, humains, bact?ries h?t?rotrophes) doivent absorber,
ou consommer, des mati?res organiques comme source de carbone, les oxyder
avec de l'oxyg?ne ou des nitrates etc. pour gagner de l'?nergie. Une source
de carbone (habituellement un alcool ou un mat?riau plein qui se dissout
lentement) est ajout?e ? l'eau qui se d?place tr?s lentement ? travers
la grande superficie du filtre. Dans la premi?re ?tape la source de carbone
est utilis?e dans des conditions oxiques par les millions de bact?ries dispers?es
sur le filtre et l'oxyg?ne est lentement ?puis?.
CH2O + O2 = CO2 + H20
Apr?s que l'oxyg?ne soit ?puis? les bact?ries ana?robies continuent ? d?composer la source suppl?mentaire de carbone en utilisant les nitrates au lieu de l'oxyg?ne pour oxyder le carbone. Les nitrates sont d?pouill?s de leurs atomes d'oxyg?ne et plus loin d'abord transform? au nitrites (NO2 -), une substance tr?s toxique pour nos poissons, et puis en azote ?l?mentaire (gaz dinitrog?ne) (N2) qui va au loin dans l'atmosph?re.
?tape 1 : CH2O + 2 NO3 = 2NO2-
+ CO2 + H20
?tape 2 : 2 CH2O + 2 NO2- = N2 + CO2 2 + 2 H2O
R?action globale : 3 CH2O + 2 NO3 = N2 2 + CO2 3 + 3 H20
Les d?nitrificateurs à base de carbone ont l'avantage principal d'?liminer les nitrates tr?s efficacement et rapidement. L'auteur a par le pass? reli? son filtre ? nitrates ? un autre aquarium et les niveaux de nitrates sont pass?s d'environ 50 mg/l ? moins de 5 mg/l dans un d?lai de deux semaines. Mettre en marche un nouveau filtre peut prendre quelques semaines mais par de l'eau et de la boue bact?rienne d'un syst?me ?quilibr?, un filtre peut ?tre d?marr? en 1 semaine. Cependant, une difficult? importante avec ces syst?mes est la n?cessit? d'avoir un apport d'eau et d'alcool ? un taux constant. Ceci signifie qu'au moins pendant la phase de d?marrage on doit mesurer ses niveaux de nitrates et de nitrites fr?quemment afin d'ajuster ses apports d'eau et d'alcool tr?s soigneusement et lentement. Malheureusement il n'y a aucun rapport fixe ? l'addition de l'eau de l'alcool. Il d?pend de la quantit? de nitrates qui est dans l'eau et du filtre lui-m?me (taille, g?om?trie, mat?riel de filtration). La quantit? d'alcool qui peut ?tre ajout?e ? un tel filtre augmentera les premi?res semaines ? mois, car le d?marrage de la population bact?rienne se fait lentement, augmentant de ce fait sa capacit? de filtration. S'il y a trop de source de carbone suppl?ment? pour la quantit? d'eau traversant le filtre tous les nitrates seront ?puis? avant que la source de carbone ne soit ?puis?e et du sulfure d'hydrog?ne se formera. Le sulfure d'hydrog?ne est toxique et pue (les oeufs putr?fi?s). S'il y a trop d'eau traversant le filtre et trop peu d'alcool, l'eau de sortie contiendra toujours des nitrates, ou m?me pire, la d?nitrification ?tant inachev?e des nitrites sont relâchés. ? l'int?rieur de ces filtres une ?norme quantit? de biomasse s'accumulera ce qui peut mener ? obstruer le filtre. D?boucher un tel filtre est l'un des travaux les plus r?pugnants que les aquariums marins peuvent probablement offrir. Vous manipulez de la boue bact?rienne pure. Ce probl?me peut ?tre ?vit? en installant une pompe de circulation interne dans le filtre ainsi l'eau traverse le filtre ? vitesse ?lev?e. Toutes les nattes bact?riennes excessives seront dispers?es et la source d'eau et de carbone beaucoup plus ?galement distribu?e dans le filtre, augmentant de ce fait son efficacit?. Un certain bouchon de biomasse se produira toujours.
Le contr?le du flux et l'addition de la source de carbone peuvent ?tre faites de diff?rentes mani?res. Beaucoup d'utilisateurs de d?nitrificateurs ? base d'alcool utilisent un compte-goutte afin de r?guler le flux. L'alcool, ou toute autre source de carbone peut ?tre ajout? au filtre de diff?rentes mani?res : En ajoutant un certain volume avec une seringue chaque jour, ? l'aide d'une pompe p?ristaltique, en utilisant un mat?riau plein qui se dissout lentement, ou un sachet en plastique d'o? l'alcool se r?pand lentement. Il s'est av?r? que toutes ces m?thodes fonctionnent bien. Une approche plus pointue est d'installer une sonde redox et de surveiller le niveau redox ? l'int?rieur du filtre. La sonde peut ?tre reli?e ? un contr?leur qui met automatiquement en marche une pompe p?ristaltique. Un d?nitrificateur fonctionne au mieux dans un certain r?gime redox et par l'ajout d'une source de carbone ou d'eau de l'aquarium afin que la valeur d?sir?e puisse ?tre maintenu. Beaucoup d'utilisateurs de sondes redox r?alisent l'accroissement de la biomasse beaucoup trop tard. La sonde sera ?ventuellement couverte en boue bact?rienne et isol?e de l'eau environnante. Elle mesurera toujours quelque chose, mais les r?sultats peuvent ?tre compl?tement diff?rents de ceux de l'eau du filtre. Le nettoyage et le calibrage r?guliers de la sonde est une chose n?cessaire pour garder un tel fonctionnement de syst?me.
Qu'importe la marque du d?nitrificateur bas? sur l'alcool/carbone qui est employ?, elle devrait avoir une chambre finale de r?action bien a?r?e. Si du sulfure d'hydrog?ne ou des nitrites s'?chappent du filtre, ces compos?s seront oxyd?s en sulfates ou en nitrates, respectivement. Il y a un autre aspect important de la chambre finale : l'eau qui sort d'un filtre fonctionnant bien ne contient aucun oxyg?ne, ainsi un peu d'a?ration ne fera pas de mal.
D?nitrificateur au soufre
L'autre genre de d?nitrificateur sont les d?nitrificateur au soufre. Ceux-ci
n'utilisent pas les bact?ries h?t?rotrophes mais les autotrophes. Ces organismes
se procurent de l'?nergie en oxydant la mati?re inorganique (dans ce cas-ci
le soufre), ce que les bact?ries hétérotrophes ne peuvent faire
dans un d?nitrificateur bas? sur l'alcool. Les bact?ries transforment d'abord
le soufre en sulfate en l'oxydant avec l'oxyg?ne, une r?action simplifi?e
est montr?e ci-dessous.
2 S + 3 O2 + 2 H2O = 2 SO42- + 4 H+
apr?s que l'oxyg?ne soit ?puis? les bact?ries utilisent les nitrates pour oxyder le soufre
2 S + 2 NO32- + 2 H2O = N2 + 2 SO42- + 4 H+
les deux r?cations produisent du sulfate et de l'hydrog?ne, c'est pourquoi de l'acide sulfurique se formera et le pH chutera. Les d?nitrificateur au soufre ont une deuxi?me chambre remplie de pierre ? chaux ou de gravier de corail pour neutraliser l'acide.
H+ + CaCO3 = Ca2+ + HCO3-
La r?action globale qui a lieu dans ce d?nitrificateur peut ?tre ?crite en tant que :
2 NO3 + 2 S + 4 CaCO3 + 2 H2O = N2 + 2 SO42- + 4 CA 2+ 4 CO32-
L'effet positif de tout ceci est
que le d?nitrificateur agit simultan?ment comme un r?acteur ? calcium,
mais sans chance de régulation. Quelques aquariums ?quip?s de d?nitrificateur
au soufre montrent des niveaux de calcium > 700 mg/l. Un autre effet positif
est que l'on doit contr?ler uniquement la quantit? d'eau transitant par
ce syst?me, la nourriture pour les bact?ries est le soufre qui est d?j?
dans le filtre. Le d?bit de l'eau peut ?tre effectu? par les syst?mes
d?crits pr?c?demment, du robinet d'arr?t au compte-goutte, en passant
par les sondes redox et le pilotage par ordinateur. Ce syst?me de filtre
a quelques effets inh?rents qui doivent ?tre pris en compte. L'eau en sortie
contient du sulfate, qui est l'un des constituants chimiques principaux de
l'eau de mer. Comme de plus en plus de sulfate est ajout? ? l'aquarium par
la dissolution du soufre dans le filtre, un lent mais r?gulier d?calage
ionique se produira. Ceci peut avoir des effets sur la composition chimique
globale de l'eau. Il y a eu des cas de rapport?s o? l'on a observ? que
le d?calage ionique était devenu si dramatique qu'il fut impossible
de maintenir le pH dans l'aquarium ? des niveaux satisfaisants, des baisses
de pH ? 7 ont pu ?tre observ?. De plus, le colmatage du soufre peut ?tre
un probl?me dans de tels filtres. Les billes de soufre collent ensemble et
forment de plus grands blocs empêchant de ce fait l'eau de couler au
travers du filtre, laissant seulement quelques canaux et r?duisant ainsi
l'efficacit? nettement.
Les d?nitrificateurs au soufre ne devraient pas ?tre ?quip?s d'une chambre
finale a?r?e. L'a?ration ferait pr?cipiter le carbonate de calcium dissous
et un bloc massif de pierre ? chaux en serait le r?sultat. Certains ont
propos? l'id?e d'introduire une source de carbone dans un d?nitrificateur
au soufre. Tandis que dans des applications industrielles ceci est fait fr?quemment
et avec des r?sultats tr?s bons, ce serait peut ?tre l'une des choses les
plus stupides que l'on puisse faire dans un aquarium !
Dans un d?nitrificateur alcool-soufre les bact?ries autotrophes travailleront
en oxydant le soufre tandis que les bact?ries h?t?rotrophes r?duiront
les nitrates en oxydant le carbone. Comme vous pouvez le voir dans l'?quation
ci-dessous, le pH de l'eau descendra et peut plonger jusqu'? des valeurs
vraiment non souhaitables. Qui plus est, du sulfure d'hydrog?ne se formera.
Dans ce cas vous pourrez observer la diminution de la quantit? de sable de
corail dans le filtre (et le taux de calcium augmenter) et tr?s vite de l'acide
sulfurique pur sortira de ce filtre. Si vous n'abaisseriez pas le pH de votre
aquarium en y versant l'acide de votre batterie de voiture vous ne voudriez
?galement pas ajouter une source de carbone ? votre d?nitrificateur au
soufre. Le probl?me actuel est redox, mais les effets sont dramatiques si
l'?coulement de l'eau n'est pas command? en cons?quence. Il est possible,
mais extr?mement difficile, de contr?ler un tel syst?me de filtre.
La bonne nouvelle ? propos de ces filtres anti-nitrates est qu'en g?n?ral
il n'y a presque aucune mani?re d'en faire de trop. Dans les deux syst?mes
les bact?ries effectuent le travail et elles ont besoin de nitrates pour
survivre. Si la concentration en nitrates chute au-dessous d'un certain seuil,
les bact?ries cessent de travailler et entrent dans une ?tape dormante,
comparable ? l'hibernation. Cependant, les taux variables en nitrates rendront
n?cessaire d'ajuster le d?bit de l'eau et l'adjonction de carbone en cons?quence,
ainsi gardez un oeil sur ces filtres.
Les filtres ? s?diments
Système Jaubert : le plenum |
Ces syst?mes ont peut-?tre la
plus longue histoire. Au cours des ann?es beaucoup de modifications ont ?t?
faites mais tous ces syst?mes se fondent sur une chose : un lit ?pais de
sable. Trois types diff?rents peuvent ?tre identifi?, le syst?me Jaubert,
les Deep Sand (DSB) et le Miracle Mud Filter (MMF). Ces filtres sont install?s
directement dans l'aquarium (Jaubert, DSB) ou dans un r?servoir s?par?
(MMF). Tous ces syst?mes se fondent sur un effet physique, appel? le transport
advectif. Cet effet d?crit le transport continu des particules et de mat?riel
dissous (par exemple : nitrates, oxyg?ne, etc...) dans un liquide (eau de
mer) par un milieu poreux (le substrat). Quand l'eau circule sur une surface
de substrats elle coule en dedans et en dehors et ?galement horizontalement
? l'int?rieur de ceux-ci. Des compos?s dissous tel que les nitrates seront
transport?s de l'eau vers les substrats et vice versa. L'?coulement de l'eau
? travers ces substrats diminue avec la profondeur. La profondeur ? laquelle
l'eau entre dans un substrat est d?termin?e par deux facteurs, la vitesse
de l'eau recouvrant le substrat et granulométrie du substrat. Plus
la vitesse de l'eau est ?lev?e et plus la granulométrie du substrat
est grande, plus la p?n?tration est profonde.
L'eau circule sur le substrat et parce que sa surface n'est pas absolument
lisse de petites turbulences se produiront. Du c?t? du grain qui fait face
au courant la pression augmentera tandis que de l'autre c?t? la pression
sera inf?rieure. C'est cette diff?rence de pression qui fait se d?placer
l'eau dans cet espace. Tous ces petits mouvements entre les grains causeront
alors un ?coulement de l'eau au travers du substrat. Dans ce substrat il
y a des bact?ries qui d?composent la mati?re organique disponible. ? la
surface elles emploieront l'oxyg?ne car il est disponible et fourni sans
interruption par l'advection. Plus profond?ment dans les s?diments l'advection
devient plus lente et donc la disponibilit? de l'oxyg?ne diminue et s'arr?te
par la suite compl?tement. Dans les parties anoxiques des s?diments la d?nitrification
aura lieu. Dans les cas o? des couches tr?s ?paisses de substrat sont employ?es
ou il y a une grande quantit? de mati?re organique, la quantit? de nitrates
ne sera pas suffisante pour que les bact?ries d?composent la mati?re organique
compl?tement. Dans ce cas du sulfate sera employ? au lieu de nitrates et
du sulfure d'hydrog?ne sera produit. Au cours des derni?res ann?es, et
particuli?rement depuis l'introduction des d?nitrificateurs, le sulfure
est devenu un point presque constant de soucis et certaines personnes ont
perdu des poissons ou m?me des aquariums entiers dus ? l'empoisonnement
au sulfure d'hydrog?ne.
Comme il est tout ? fait facile
de produire du sulfure d'hydrog?ne dans un d?nitrificateur, est-ce ?galement
un danger important des filtres ? s?diments ? L'auteur pense que non, pour
la raison suivante : le sulfure d'hydrog?ne est une substance qui contient
du soufre dans son ?tat redox le plus r?duit (-2). La forme principale de
soufre en eau de mer est le sulfate (SO42 -) qui contient du soufre dans son
?tat redox le plus oxyd? (+6). Il y a beaucoup de bact?ries chimioautotrophes
qui se procurent de l'?nergie par l'oxydation du sulfure, encore mieux, certains
n'emploient pas l'oxyg?ne mais les nitrates pour l'oxydation du sulfure.
La r?action qui fonctionne dans un d?nitrificateur au soufre est fondamentalement
identique simplement pas avec du soufre mais avec du sulfure d'hydrog?ne.
Dans la th?orie il serait possible de construire un filtre anti-nitrates
qui fonctionne au sulfure d'hydrog?ne au lieu du soufre ?l?mentaire. L'auteur
ne pr?conise aucun test et n'oserait pas le faire lui-m?me mais il est toujours
encore tent?.
Si le sulfure d'hydrog?ne est produit r?ellement dans le substrat, il le
sera dans la partie la plus basse. Pour avoir des effets toxiques sur les
poissons il doit leur parvenir, c.-?-d. qu'il doit sortir du substrat. Ce
processus est plut?t lent, bien plus lent que l'advection (et nous savons
qu'il n'y a pratiquement aucune advection dans la partie inf?rieure, autrement
l'oxyg?ne serait disponible et aucun sulfure ne se formerait). De toute fa?on,
pendant le long chemin vers le haut du fond de l'aquarium au travers du sable
fin dans la colonne d'eau il sera employ? comme source d'?nergie par les
bact?ries oxydatrices du sulfure. Par cons?quent la plus grande erreur que
l'on puisse faire quand on observe la formation de sulfure dans un lit de
s?diments est de le remuer. Par l'agitation le sulfure d'hydrog?ne est imm?diatement
lib?r? du substrat dans l'eau o? il peut tuer les poissons. L'agitation
m?canique d'un s?diment profond est ? peu pr?s le pire que l'on puisse
faire de toute fa?on. Les bact?ries vivent dans des zones tr?s ?troites
d?finies par la disponibilit? des aliments. La colonne s?dimentaire peut
?tre vue comme un ?cosyst?me avec beaucoup de petites niches. L'agitation
volatilisera litt?ralement ces niches. Vous ne vous attendriez pas ? ce
que les animaux et les plantes dans une for?t se sentent bien apr?s que
vous ayez d?racin? ces arbres, arrach? la broussaille et retourn? le terrain
v?g?tal, m?lang? tout cela et tout jet? derri?re vous. Pensez maintenant
aux bact?ries dans leur micro-environnement sensible.
Cela signifie t-il que les animaux
tamiseurs ne devrait pas ?tre maintenu dans un tel syst?me ?
Certainement pas ! Les communaut?s bact?riennes ont un avantage principal
par rapport aux habitants de la for?t, elles peuvent s'adapter rapidement
aux changements de leurs conditions environnementales. Au cas o? une perturbation
du substrat se produirait qui ne soit pas trop grande et n'affecte pas l'aquarium
dans son entier, la communaut? bact?rienne s'ajustera en quelques heures
? ces nouvelles conditions auxquelles elle se trouve expos?e. Certaines
bact?ries sp?cifiques peuvent mourir durant cette tache, mais d'autres esp?ce
les remplaceront.
Bien qu'ils aiment creuser quelques trous plus profonds ici et l?, l'activit?
de la plupart des poissons tamiseurs de sable comme les gobies a lieu ? la
surface. M?me lorsqu'il y a une certaine production de sulfure au fond d'un
aquarium, les poissons ne pourront pas retourner le s?diment entier tellement
rapidement que la chimie enti?re du substrat changera ou de vastes quantit?s
de sulfure d'hydrog?ne soient lib?r?es. Il y a d'autres animaux qui vivent
constamment dans les s?diments, comme des oursins fouisseurs, quelques concombres
de mer ou des vers. Ces animaux pratiquent leur chemin plut?t lentement au
travers du substrat, la perturbation qu'ils causent est plut?t petite. Naturellement
on doit garder un oeil sur la quantit? de sable tamis? par rapport ? la
quantit? de sable restant ? tamiser, 10 couples de gobies dans un aquarium
de 200 litres serait un suicide.
En g?n?ral tous les filtres ? s?diments prennent un certain temps avant
d'?tre pleinement op?rationnels. Quand ils fonctionnent finalement, ils
sont extr?mement efficaces mais ils ne peuvent pas ?tre coup?s (retour
arri?re) comme une ?cumeur. Il y a eu un cas rapport? o? un Miracle Mud
Filter a si bien fonctionn? et o? les nitrates et l'ammonium ont ?t? ?limin?s
? un tel point qu'une solution de chlorure d'ammonium a d? ?tre ajout?e
quotidiennement pour maintenir la croissance du corail, car sans additions
les coraux seraient morts. Ceci est un cas extr?me mais d?montre clairement
les capacit?s de tels syst?mes de filtration.
Représentation
schématique d'un système Jaubert
|
Le système Jaubert
L'exemple le plus en avant d'un filtre ? s?diments est le syst?me Jaubert,
invent? ? l'aquarium de Monaco. Il se compose d'un lit ?pais de sable fin,
divis? en couche sup?rieure et inf?rieure par un filet fin pour emp?cher
des animaux fouisseurs d'atteindre les parties inf?rieures. Au-dessous de
la couche inf?rieure il y a un autre filet fin qui repose sur des entretoises,
pour cr?er un espace entre le fond en verre de l'aquarium et le substrat.
Cet espace ? la base, le plenum, est le dispositif le plus important du syst?me.
Comme on permet ? l'eau de bouger librement dans ce plenum, les conditions
? la base du substrat sont homog?nes. Par un tube il est possible d'obtenir
des ?chantillons d'eau du plenum et de v?rifier de ce fait les conditions
de redox. Au cas o? la valeur redox serait un peu trop basse (c.-?-d. que
le syst?me est sur le point de produire du sulfure) de l'eau serait lentement
retir? du plenum et de l'eau nouvelle p?n?tre plus profond?ment dans les
s?diments. Certains utilisateurs le font d'une autre mani?re, ils ajoutent
directement de l'eau fraîche au plenum pour ?lever la valeur redox.
Ce dernier proc?d? peut causer des changements tout ? fait brusques et
drastiques de la chimie de l'eau et devrait seulement ?tre employ? tr?s
soigneusement et sous surveillance stricte des conditions redox.
Les m?canismes de contr?le que l'on a avec un syst?me Jaubert sont définitivement
sup?rieurs ? tous autres filtres ? s?diments.
?tablir un tel syst?me cependant, est loin d'?tre facile particuli?rement
dans un grand volume. Vu le poids de la d?coration et du substrat reposant
sur le plenum, les entretoises et le filet doivent ?tre tr?s robustes.
Qu'importe le mat?riel choisi, quelles sont les connaissances sur le long
terme au sujet de sa stabilit? en eau de mer ?
Cette construction est au fond m?me de l'aquarium, toute r?paration ou maintenance
signifie vider l'aquarium compl?tement. Pensez ? ceci avant que vous ne
le construisiez
Système Jaubert dans un élevage privé |
Deep Sand Beds
Tr?s populaires aux Etats-Unis mais pas tellement en Europe les pr?tendus
lits de sable profonds (DSB), sont ? la base une version plus primitive du
syst?me Jaubert. Une couche ?paisse de sable fin est plac?e dans l'aquarium
et c'est tout ! Un filtre ne peut pas ?tre beaucoup plus facile que ceci.
Compar? au syst?me Jaubert il y a beaucoup de mani?res de contr?ler un
DSB. Beaucoup d'aquariophiles peuvent se sentir inconfortables ? l'id?e
d'avoir un filtre ?norme qu'ils ne peuvent pas contr?ler ou commuter en
marche/arr?t. Ceux qui ont install? un DSB sont tout ? fait heureux avec
lui, m?me sur de longues p?riodes.
Particuli?rement parmi des nombreux anciens aquariophiles il y a une crainte
que les syst?mes de type Jaubert ou DSB puissent ? la longue poser des probl?mes
en raison de l'accumulation des d?bris dans le sable fin. De par mon exp?rience
le colmatage n'a pas lieu, il y a m?me moins d'accumulation de d?bris que
dans les aquariums avec des gravillons. La question est pourquoi ? L'espace
entre les grains du sable fin est beaucoup plus petit qu'entre du mat?riel
plus brut. Ceci bloque les particules de nourriture et d'excr?ments ? la
surface du substrat o? ils sont mang?s par les habitants de l'aquarium ou
emport?s dans le filtre. Si vous observez un gobie tamiseur dans un aquarium
avec du sable fin vous pouvez facilement voir combien ces petits poissons
nettoient la surface du substrat. Dans le cas des gravillons la nourriture
tombe dans les espaces entre les grains et devient indisponible pour des animaux
tamiseurs de surface comme les gobies. D'ailleurs, les animaux tamiseurs de
sable n'aiment pas les mat?riaux trop gros. Les particules de nourritures
ou d'excr?ments reposent maintenant entre le mat?riau brut, de l'eau fra?che
oxyg?n?e peut facilement passer par les interstices et les particules seront
d?compos?es par les bact?ries ana?robies qui produiront nitrates et phosphates.
Miracle Mud Filter
Représentation
schématique d'un système à Miracle Mud
|
Ce syst?me de filtre a ?t? d?velopp?
aux USA et a ?t? pr?sent? au march? europ?en il y a quelques ann?es.
Le syst?me se compose d'un aquarium s?par?, rempli d'une couche d'un s?diment
sp?cial (Miracle Mud). Sur cette boue des caulerpes se d?veloppent sous
un ?clairage 24 heures sur 24. Cet ?clairage non-stop est n?cessaires pour
emp?cher les caulerpes de sporuler, apr?s quoi elles meurent. Un d?p?rissement
en masse peut causer l'effondrement de l'aquarium. Ce filtre fonctionne comme
les deux autres d?crits ci-dessus avec l'addition des caulerpes. En raison
de leur croissance elles accumulent d'?normes quantit?s de biomasse, ce
faisant retirant de grandes quantit?s de nitrates, d'ammoniaque, et de phosphates
de l'eau. Les algues doivent ?tre moissonn?es r?guli?rement.
Le " Miracle Mud " est en lui-m?me un m?lange de minerais, mais ce qui est
int?ressant c'est qu'il ne contient aucun gravier de corail ou d'autres carbonates
mais seulement du minerai ? base de silice (quartz). Au premier regard ceci
semble ?tonnant sachant qu'une des premi?res choses qu'on apprend quand
on commence l'aquariophilie marine est que l'on ne peut pas employer le m?me
gravier que pour l'eau douce parce qu'il contient du quartz. Bien, tout ne
serait pas aussi mauvais avec ce mat?riau. La silice contenue dans le MM
ne se dissoudra g?n?ralement pas jusqu'? un plus grand degr? et donc ne
posera aucun probl?me majeur. La contribution de la dissolution du quartz
? la quantit? de silice contenue dans l'eau est minimale. N'oubliez pas
que le verre n'est rien d'autre que du quartz fondu, et jusqu'ici il n'y a
aucun incident rapport? d'un aquarium se dissolvant parce que l'eau a ?t?
vers?e dedans.
L'aquarium de Markus Resch, filtration par Miracle Mud |
Cependant, le Miracle Mudapparemment
diffuserait quelques ?l?ments ? l'eau. Le fabricant proclame que le Miracle
Mud contient et diffuse lentement tous les oligo-?l?ments n?cessaires.
Puisque le Miracle Mud sera ?puis? de ses oligo-?l?ments apr?s un certain
temps, il doit ?tre partiellement remplac? de fa?on r?guli?re. La quantit?
d'eau traversant le Miracle Mud est assez importante, certains vont jusqu'?
10 fois le volume du bac par heure. Si le filtre est en-dessous de l'aquarium
(ce qui est habituellement le cas) toute cette eau doit passer par un d?bordement.
Si vous avez un grand volume, vous aurez besoin d'un grand d?bordement ou
d'un grand trou au fond du bac.
Mais pourquoi tellement d'eau ? Le filtre fonctionne sur le principe du transport
advectif, et parce que les caulerpes ralentissent le flux consid?rablement,
beaucoup d'eau doit passer par le syst?me pour avoir au moins un certain
courant directement au-dessus du Miracle Mud. Les caulerpes fournissent un
habitat parfait pour de petits animaux comme des crevettes et des larves qui
seront une nourriture suppl?mentaire utile pour les poissons dans l'aquarium.
Cependant, toute l'eau qui quitte le MM doit ?tre pomp?e ? nouveau dans
l'aquarium. Ces petits animaux survivent rarement ? un voyage au travers
d'une pompe. Le fabricant du MM produit des syst?mes plus petits qui peuvent
?tre install?s sur le c?t? ou derri?re un bac, le Hang-On Filter. Ceux-ci
ont une pompe de l'autre c?t?, l'eau est pomp?e dans le filtre et va de
nouveau au bac par un d?bordement. Dans ce cas-ci les petits animaux du MM
atteindront l'aquarium indemne.
Filtres ? Z?olite
Les z?olites sont bien connues dans les aquariums d'eau douce depuis longtemps.
Leur capacit? de r?duire des concentrations nutritives a rapidement tent?
des aquariophiles marins ? tester les z?olites d'eau douce dans des aquariums
d'eau de mer. Dans presque tous les cas ces essais ont fini par une catastrophe
importante, principalement avec des concentrations beaucoup trop basses en
calcium. Cependant, ces derni?res ann?es des filtres ? z?olite sp?cifiquement
con?u pour l'eau de mer sont apparus sur le march? et ont vraiment apport?
une am?lioration importante ? maintenir des SPS tr?s color?s.
Ainsi donc quelle diff?rence y a t-il entre ces bombes à retardement
du pass? et ces nouveaux filtres ? z?olite ? Ce n'est certainement pas
la conception du filtre elle-m?me, qui est fondamentalement un grand filtre
? ruissellement type Eheim avec un d?bit d'eau important. C'est principalement
le type de z?olite utilis? et sa mani?re d'employer cette z?olite en tant
qu'?l?ment d'un concept g?n?ral. Mais avant d'entrer dans les d?tails
il est important de comprendre les principes de base derri?re ce syst?me
de filtre.
Les z?olites sont des minerais constitu? la plupart du temps par de la silice
et de l'aluminium plus d'autres ?l?ments comme le sodium, le potassium,
le fer, et le mangan?se. Le point le plus int?ressant dans les z?olites
est leur structure cristalline. Vous pouvez vous les imaginer comme une ?ponge
avec beaucoup de petits et de grands trous. Les termes grand et petit devraient
?tre vus dans la perspective de l'échelle ; les petits trous ont la
taille des mol?cules simples, environ un billlionième de m?tre. La
taille de ces trous d?pend de la composition chimique du minerai. Il y a
des centaines de z?olites naturelles diff?rentes et autant de z?olites
synth?tiques. Ce qui rend ces minerais si particulier est leur capacit?
? absorber des compos?s sp?cifiques. Selon leur composition ils absorberont
pr?f?rentiellement diff?rents compos?s. Ceci signifie ?galement qu'ils
absorberont prioritairement un compos? plut?t qu'un autre si tous les deux
sont disponibles. Pour la plupart des z?olites synth?tiques utilis?s leur
sp?cificit? a ?t? d?termin?e. Cependant, concevoir les z?olites simplement
comme des absorbants est un peu trop simplifi?. Ils sont r?ellement des
?changeurs ioniques.
Les espaces ou l'ammonium se lie ne sont pas vides mais plut?t remplis de
sodium ou de potassium, qui sont les constituants principaux de l'eau de mer.
D?s que de l'ammonium sera disponible, le sodium et le potassium sera lib?r?
et l'ammonium sera absorb?. Cette r?action, le remplacement d'un ion pour
un autre ion s'appelle l'?change ionique. Cet effet d'?changeur ionique
est de peu d'importance pour l'usage des z?olites dans la filtration des
aquariums marins, toutefois il est de grande importance dans des applications
industrielles.
Pourquoi tant d'essais auparavant avec des z?olites en eau de mer n'ont-elles
pas ?t? couronn?s de succ?s bien qu'elles aient fonctionn? parfaitement
en eau douce ? La r?ponse est simple : Les z?olites g?n?ralement utilis?s
en eau douce adsorbent l'ammonium, ce qui est souhaitable en eau douce ET
en eau de mer, cependant, elles pr?f?rent le calcium. Maintenant vous pouvez
vous imaginer ce qui se produit en eau de mer. Il y a habituellement peu voire
pas de calcium dans l'eau douce utilis?e, ainsi les z?olites absorbent l'ammonium.
Puisqu'il y a un taux important de calcium dans l'eau de mer et que ces z?olites
sp?cifiques pr?f?rent le calcium c'est le taux de CA qui chute imm?diatement,
avec des r?sultats parfois catastrophiques.
Les z?olites actuellement utilis?es pour l'eau de mer absorbent pr?f?rentiellement
l'ammonium, mais c'est juste une partie de l'histoire. L'autre partie est
celle o? la biologie entre en jeu. Comme d?j? mentionn?, les z?olites
ont une structure tr?s poreuse, elles ressemblent ? une ?ponge. Les plus
gros trous sont beaucoup plus grands que les petits, environ mille fois plus
grand. Cette structure poreuse cr?e une grande superficie pour que les bact?ries
puissent s'installer. Pendant que l'ammonium est adsorb? par la structure
cristalline, les bact?ries vivant sur ces z?olites obtiennent leur source
d'?nergie fournie ? leur seuil. Pour augmenter la capacit? de filtration
une source de carbone est ajout?e, dans la plupart des cas pas directement
dans le filtre mais dans l'aquarium. Pour acc?l?rer le d?marrage de ces
filtres, certaines compagnies offrent des cultures bact?riennes d'amor?age,
bien que leur utilit? soit discutable.
Que se passe t-il dans ces filtres ? z?olites ? En raison de la structure
poreuse du mat?riau et du film bact?rien enduisant la surface de chaque
grain, l'oxyg?ne sera ?puis? ? l'int?rieur de la z?olite. Sur la surface
m?me, o? l'oxyg?ne est encore disponible, l'ammonium est oxyd? par les
bact?ries autotrophes en nitrates et imm?diatement r?duit en azote gazeux
par les bact?ries h?t?rotrophes, ou alors l'ammonium peut ?tre r?duit
en azote gazeux directement. Ce dernier processus (oxydation ana?robies d'ammonium,
anamox) est connu pour se produire dans les installations de traitement des
eaux d'?gouts en marais artificiels et a tout r?cemment ?t? identifi?
dans la nature pour la premi?re fois. Prouver que ce processus se produit
dans un filtre ? z?olites serait fortement compliqu? sinon impossible.
Ceci ne devrait pas tracasser l'utilisateur de ces filtres, la r?action nette
est identique, l'ammonium est ?limin? de l'eau et transform? en azote gazeux
qui entre au loin dans l'atmosph?re. Toutes ces r?actions peuvent seulement
avoir lieu quand une source de carbone est ajout?e. Sans source de carbone
les bact?ries chimioautotrophes se fixeraient sur la z?olite charg?e en
ammonium et l'oxyderaient en nitrates.
NH4+ + O2 + 3OH - = NO32- + 2 H2O
Par cons?quent un tel filtre produirait
actuellement des nitrates, et son utilisation pour des aquariums serait plut?t
limit?e. Par le retrait constant de l'ammonium des minerais par les efforts
combin?s des bact?ries autotrophes et h?t?rotrophes ces filtres peuvent
fonctionner pendant des p?riodes prolong?es. N?anmoins, apr?s un moment
la z?olite est ?puis?e et doit ?tre remplac?e. Si les bact?ries ?liminent
l'ammonium des minerais pourquoi ces filtres ne peuvent t-ils fonctionner
ind?finiment ? Tout d'abord, les films bact?riens obstrueront lentement
les pores, r?duisant de ce fait la capacit? adsorbante, deuxi?mement d'autres
ions seront ?galement adsorb?s par la z?olite. Comme les bact?ries n'enl?vent
pas ces ions, elles enrichiront lentement les z?olites et donc finirons par
r?duire le nombre d'endroits disponibles pour adsorber l'ammonium. Dans des
applications industrielles ces z?olites sont recycl?es. Ce n'est certainement
pas une option pour l'aquariophile ? la maison, car il comporte l'utilisation
des liquides fortement agressifs. Si vous faites ceci dans votre cuisine vous
jouez avec votre sant? et celle d'autres !
Il y a ?galement une autre mani?re du retrait nutritif fonctionnant dans
les filtres ? z?olite. Alors que les biofilms bact?riens s'accumulent,
pas mal de compos?s d'azote gazeux sont fix?s dans la biomasse et enlev?s
de ce fait de l'eau. Quand les biofilms deviennent trop ?pais et se d?tachent,
l'?cumeur peut les capturer et de ce fait ?liminer ces aliments biologiquement
fix?s de l'eau. Depuis que ces filtres sont commercialis?s, ils se sont
av?r?s capables de garder des concentrations nutritives aux niveaux habituellement
trouv?s dans le Pacifique central, une des eau les moins charg?e en nutriments
sur terre. Les importations de SPS extr?mement color?es des Fiji, de Tonga
etc. qui rapidement viraient au brun, conservent maintenant leurs couleurs
?tonnantes. Pour beaucoup d'utilisateurs ce syst?me a fourni une perc?e
dans le maintien de SPS. M?me un certain nombre de fervents possesseurs de
SPS sur le long terme avec des aquariums ?tonnamment beaux fonctionnant sur
diff?rents syst?mes de filtration semblent obtenir des coraux plus color?s
apr?s avoir chang? pour une filtration ? base de z?olite.
L'avantage principal de ces derniers filtres est ?galement leur danger principal
: Ils ?liminent l'ammonium tr?s rapidement et extr?mement efficacement.
Bien que les concentrations en ammonium ne soient jamais hautes (du moins
elles ne devraient pas l'?tre), c'est un composant tr?s important dans le
cycle de l'azote. En l'enlevant presque totalement, tous les autres processus
seront aussi bien influenc?s. Quand ces filtres furent propos?s sur le au
march?, certains ont sous-estim? leurs effets sur la chimie globale de l'aquarium.
Dans les aquariums plut?t anciens avec des concentrations nutritives plus
?lev?es, les coraux s'?taient bien adapt?s ? ces conditions et la baisse
soudaine a caus? une mort massive des colonies qui avaient bien cro?t durant
des d?cennies. Les coraux sont morts ou sont devenus sensibles aux parasites
et aux maladies. Si les coraux ne mouraient pas, les parasites les ont tu?s.
Il semble que les aquariums qui sont démarrés avec une filtration
sur base de z?olite tournent tr?s bien et sans probl?mes principaux tandis
que les aquariums plus anciens sont beaucoup plus difficiles ? modifier.
Les filtres, rien qu'une bo?te
noire ?
Y a-t-il un syst?me de filtration qui soit sup?rieur ? tout autre ? La
r?ponse la plus probable est non, mais les fabricants peuvent penser diff?remment.
Pour chacun de ces syst?mes on peut facilement trouver des exemples d'aquariums
tournant tr?s bien, d?montrant que tous ces syst?mes fonctionnent, cependant,
pour chaque syst?me un peut facilement trouver des exemples o? ce n'est
pas le cas. Le d?pannage est toujours probl?matique et quelle que soit la
solution celle-ci ne peut fonctionner pour l'aquarium pour lequel elle a ?t?
d?velopp?e. En comprenant les principes de chaque syst?me l'utilisateur
doit pouvoir aborder un probl?me un peu plus directement au lieu d'essayer
ceci ou cela, et de ce fait causer potentiellement encore plus de perturbations
et des probl?mes plus importants.
Avant d'effectuer un changement dans son syst?me de filtration on devrait
toujours mesurer les concentrations nutritives et d?terminer de la fa?on
la plus d?taill? possible o? se situe r?ellement le probl?me. Parfois
ce n'est pas le syst?me de filtration qui en est la cause mais tout autre
chose, comme trop peu de circulation d'eau, une r?cente modification de la
d?coration, le fait d'avoir mis en suspension de grandes quantit?s de d?bris,
des intervalles trop longs dans le changement du filtre m?canique, trop de
nourriture ou pas la bonne.
Un point qui est souvent n?glig? est le manque de régularité
dans l'entretien. Un ?cumeur avec une chambre qui est enduite d'un film gras
fonctionne ? 10 -20 % de sa capacit?. Ne videz pas simplement le godet,
nettoyez le enti?rement. Gardez en outre un oeil sur les pompes et la tuyauterie.
Vous serez ?tonn? combien d'efficacit? co?te un film gras sur des ailettes
de pompes ou dans la tuyauterie. Si rien n'aide et que vous n'obtenez toujours
pas un fonctionnement d?sir? pour votre aquarium, et que rien ne peut vous
convaincre de rester avec votre syst?me de filtration alors effectuez tout
les changements tr?s soigneusement et lentement. Mesurez vos param?tres
de l'eau souvent, deux fois par jour au besoin. Notez les pour d?pister tous
les changements !
Pour tous les syst?mes pr?sent?s dans cet article il y a des descriptions
plus d?taill?es disponibles au sujet de la fa?on d'installer et d'exploiter
un tel syst?me etc. SVP lisez-les avant que vous ne commenciez n'importe
quoi. Ces manuels sont habituellement bas?s (ou devrait l'?tre) sur une
longue exp?rience et dans le temps et vous fournissent des informations beaucoup
plus d?taill?es que cet article.
Quel syst?me de filtration choisir pour quel aquarium est principalement
d?termin? par la place et l'argent que l'on veut investir. Le syst?me berlinois
classique a besoin d'un ?cumeur qui est disponible dans beaucoup de diff?rentes
tailles et formes, certains se fixent ? l'int?rieur de l'aquarium, certains
d'autres ? c?t?, d'autres dans le bac de d?cantation sous le bac.
Le choix de l'?cumeur est principalement d?termin? par la taille de l'aquarium,
l'espace disponible, et sa propre fantaisie. Il existe quelques bons ?cumeurs
tr?s bon march? sur le march? tandis que d'autres co?tent plus qu'une
voiture d'occasion. ? part le co?t pour l'?lectricit? il n'y a l? aucun
co?t de fonctionnement, mais comme tout aquariophile marin s'arr?te de toute
fa?on t?t ou tard de s'inqui?ter de sa note d'?lectricit?.....
Les d?nitrificateurs sont g?n?ralement petits, ils peuvent habituellement
?tre remplis à part. Selon le degr? d'automatisation ces syst?mes
peuvent ?tre soit tr?s bon march? ou vous co?ter tr?s cher. Les co?ts
de fonctionnement ne sont pas ?lev?s, ni les billes de soufre ni la source
de carbone n'est tr?s ch?re. Comme une source de carbone beaucoup de gens
emploient de la vodka, ainsi vous n'achetez pas quelque chose pour votre aquarium,
vous partagez plut?t une bouteille avec lui.
Bien que le Deep Sand Bed soit probablement l'option la moins ch?re de tous
il peut ne pas ?tre conseiller si l'aquarium n'a pas la taille n?cessaire
pour adapter un lit de sable de 10 ? 15 centim?tres. Il en est de m?me
pour le syst?me Jaubert mais comme d?j? mentionn? si l'aquarium est tr?s
haut la construction du plenum doit ?tre tr?s stable.
Un syst?me Miracle Mud laisse plus d'espace dans l'aquarium mais prend plus
de place dans le bac annexe. Tous ces syst?mes de filtration ont des co?ts
de fonctionnement relativement bas, aucun pour le Jaubert et DSB, pour le
syst?me MM la boue doit ?tre ?chang? apr?s plusieurs mois. Cependant,
comme aucun oligo-élément ne devrait ?tre ajout? ? un MM
ceci peut compenser les d?penses pour la boue fra?che et peut ramener le
co?t dans la m?me fourchette qu'un Jaubert ou un DSB plus des oligo-éléments.
Le syst?me occupant le moins d'espace est le filtre ? z?olite, un filtre
? ruissellement peut habituellement toujours ?tre cas? quelque part. Les
co?ts de fonctionnement peuvent ?tre plus ?lev?s que pour les filtres
? s?diments, la z?olite devant ?tre remplac?e de fa?on r?guli?re et
des oligo-éléments devant ?tre ajout?, bien que dans des concentrations
tr?s basses. N?anmoins, en maintenant un aquarium ? des concentrations
nutritives extr?mement basses, il importe peu quel syst?me de filtration
est employ?, la quantit? d'oligo-éléments n?cessaires devrait
?tre bien inf?rieure ? la dose recommand?e.
Chaque aquarium est diff?rent et l'on devrait v?rifier soigneusement la
quantit? d'oligo-élément ajout?s.
Que diriez-vous de de combiner
les diff?rents syst?mes de filtration ?
A vrai dire presque tous les syst?mes peuvent ?tre combin?, toutefois quelques
combinaisons semblent plus raisonnables que d'autres. Il faudrait ?viter
que deux filtres se concurrencent pour les m?mes substances, par exemple
faire fonctionner un d?nitrificateur ? base d'alcool et un d?nitrificateur
au soufre sur le m?me aquarium. Avoir un ?cumeur dans un aquarium m?me
si il ne fonctionne pas est tr?s s?curisant. Il n'interf?re aucun autre
syst?me et s'il n'est pas n?cessaire il peut ?tre d?connect? mais si
quelque chose va mal il est disponible et est prêt ? fonctionner imm?diatement.
Les d?nitrificateurs sont habituellement install?s dans des syst?mes berlinois,
c'est ce pourquoi ils ont ?t? d?velopp?s ? l'origine. Ils ne devraient
interf?rer avec aucun des filtres ? s?diments, mais un filtre ? s?diments
bien réglé va simplement rendre inutile n'importe quel d?trificateur
? base d'alcool ou au soufre. Si les taux de nitrates sont tr?s bas le passage
de l'eau ? travers le filtre et/ou l'addition d'alcool doit ?tre ajust?e.
En g?n?ral, les d?nitrificateurs peuvent ?tre un bon compl?ment ? un
syst?me berlinois car ils ne sont pas en concurrence avec l'?cumeur pour
l'?limination des m?mes compos?s.
Les filtres ? s?diments n'interf?rent pas la plupart des autres syst?mes.
Mais comme d?j? mentionn?, s'ils fonctionnent bien, il n'y aura aucun besoin
de d?nitrificateur d'aucune sorte. D'ailleurs, ils se concurrenceront pour
les nitrates disponible si les concentrations sont tr?s basses. Particuli?rement
les syst?mes MM ?puiseront un aquarium tr?s rapidement en ammonium et nitrates
en raison de la croissance massive de caulerpes. Dans les cas o? les nutriments
sont d?j? limit?s, l'on devrait arrêter ces filtres additionnels
et certainement n'installer aucun nouveau composant, qu'importe ce que les
publicit?s promettent. Mais qu'importe si un syst?me fonctionne bien, avoir
un système additionnel de filtration disponible pour le cas o? le
plus mauvais des sc?nario se produise rassure.
Les filtres ? z?olite devraient toujours ?tre utilis?s avec un ?cumeur
pour de multiples raisons. ? l'int?rieur du filtre l'oxyg?ne est consomm?
et bien que l'eau se sortie ne soit pas compl?tement anoxique, les concentrations
seront toujours inf?rieures ? celles dans l'aquarium. Ceci peut causer une
l?g?re insuffisance en oxyg?ne, qui peut facilement ?tre compens?e par
un ?cumeur. Comme les filtres ? z?olite ?liminent seulement l'ammonium
tandis qu'un ?cumeur enl?ve seulement des mol?cules beaucoup plus grandes,
ces deux syst?mes ne se concurrencent pas mais se compl?tent. Les biofilms
qui s'accumulent autour des grains de z?olite se d?tacheront par la suite
quand ils deviennent trop ?pais et seront expuls?s du filtre. Un ?cumeur
peut facilement enlever ces bact?ries. Puisque toutes les cellules contiennent
des compos?s d'azote, l'?limination des bact?ries de l'aquarium est une
mani?re ?l?gante d'enlever des nutriments de l'eau. S'il n'y a aucune ?cumeur,
les biofilms flottants se d?composent par la suite et lib?rent de ce fait
les nutriments fix?s de nouveau dans l'eau.
Qu'importe le syst?me ou les
combinaisons vous choisissez pour votre aquarium, pensez ? la fa?on dont
ils fonctionnent et ce qu'ils font. Tous les changements devraient ?tre faits
lentement et sous constante surveillance.
Aucun syst?me ne peut faire face ? l'impatience, ? l'inattention ou au
manque de connaissance de l'utilisateur.