Dosage de l'éthanol dans l'aquarium

Voies nouvelles pour l'amélioration

des conditions de vie.

Michael Mrutzek et Jörg Kokott ©

Depuis des décennies nous essayons d'améliorer les conditions de maintenance de nos coraux et de nos poissons. De nouveaux articles parlent de progrès, de nouvelles techniques et de moyens qui doivent nous permettre d'améliorer la qualité de vie de nos pensionnaires. Depuis plus de deux ans l'un des auteurs (Michael Mrutzek) travaille sur une méthode, afin d'améliorer la dégradation des importantes quantités de nitrates dans les aquariums d'eau de mer et par la même les conditions de vie des animaux d'aquarium. Les enseignements récoltés sont relatés et étayés par des connaissances théoriques.

La donnée du problème est simple : comment puis-je diminuer la charge en nitrates de l'aquarium sans renoncer à la population piscicole et sans être obligé de recourir à une importante technique.

Les méthodes du passé
Au cours des 18 dernières années les filtres à nitrates ont entrepris d'éliminer avec efficacité les nitrates accumulés dans l'eau. Cette composante technique supplémentaire est dépendante du type et du bon fonctionnement du produit et en outre liée à un important mécanisme de contrôle.
Avec l'aquarium Miniriff de De Hahn (Miniriff, Hollande) les filtres à nitrates ont fait leur entrée dans les aquariums. A l'époque Miniriff Hollande a construit le premier filtre à nitrates alimenté par une solution alcoolique placée dans un sachet nutritif. Le sachet lui-même est constitué par une membrane semi-perméable, qui diffuse la solution alcoolique et approvisionne en permanence les bactéries durant plus de quatre semaines. Le filtre à nitrates est constitué par un système à plusieurs compartiments, l'eau traversant chaque compartiment individuel, le dernier compartiment ne comportant plus de sachet, afin que les substances nutritives restantes puissent être décomposées, si bien que celles-ci ne parviennent pas dans l'aquarium.

Quelques années plus tard un autre filtre à nitrates fonctionnant sur la base des "Baktoballs" (AquaMedic) a fait son apparition sur le marché. Il s'agit d'un système avec un compartiment unique, dans lequel on introduit des Bioballes et une quantité définie de "Baktoballs".
D'autres sociétés ont construit des systèmes plus ou moins similaires. Il y a cinq ans le Vodkafilter de Lars Sebralla a fait son apparition, lequel a été présenté la première fois lors du Symposium de Lünen.
Celui-ci fonctionne également sur la base d'une solution alcoolique, mais qui n'est pas fournie par un ensemble de substances nutritives, mais par l'intermédiaire d'une pompe. La différence notable se situe dans le système de circulation, une partie seulement de l'eau provenant du filtre étant ramenée à la circulation de l'eau.

Il ne faut pas oublier le filtre à nitrates basé sur le soufre qui a vu le jour ces dernières années. Tous les systèmes décrits jusqu'à présent hébergent des dénitrificateurs hétérotrophes, ce qui signifie, que contrairement aux plantes ils ne peuvent pas créer eux-mêmes leur nourriture par utilisation de l'énergie solaire, mais qu'ils doivent manger de façon active. Dans le filtre sur soufre les dénitrificateurs autotrophes croissent par contre, n'utilisant certes pas la lumière solaire, mais l'énergie provenant de l'oxydation du soufre élémentaire. Les bactéries n'ont pas besoin d'être nourries. Lors de l'oxydation du soufre élémentaire les bactéries produisent de l'acide sulfurique (H2SO4), qui est neutralisé dans une colonne de calcaire installée en sortie. D'une part le filtre sur soufre permet une dégradation des nitrates, d'autre part il fonctionne comme un réacteur à calcaire, ce qui peut mener à des problèmes de quantité de calcium et de dureté carbonatée.

Systèmes alternatifs

Tous les filtres à nitrates brièvement décrits nécessitent pour leur fonctionnement un déploiement technique considérable, un contrôle particulier de la vitesse de circulation de l'eau, de la quantité de nourriture ainsi qu'une surveillance du potentiel Redox.

En ce qui concerne la thématique des filtres à nitrites il faut mentionner les filtres sur lit de sable. Les Deep Sand Beds (DSB) très utilisés aux USA, le classique système Jaubert tout comme le récent système de filtration sur vase (Désignation commerciale : Miracle Mud) fonctionnent comme des filtres à nitrates. Le substrat devient anoxique (sans oxygène) au sein de quelques centimètres dans des couches de sédiments suffisamment épaisses en dépendance avec la vitesse du courant au-dessus des sédiments. Ici vivent les bactéries hétérotrophes qui dénitrifient les nitrates en azote moléculaire (N2). Finalement, il s'y produit la même chose que dans un filtre à nitrates, toutefois dans un environnement naturel et sans autre moyen technique et avec un entretien faible, ce qui a rendu ces systèmes de filtration très populaires. Dans ce cas les bactéries sont également dépendantes d'une source de carbone, à laquelle elles peuvent accéder à un dépôt riche en carbone dans les sédiments en règle générale avec les dépôts de carbone organique particulaire (POC, anglais : Particulate Organic Carbon) sous la forme de détritus, de restes d'algues et de mini-faune décédée.

Sans filtre extérieur

Les réflexions ont été poussées dans une autre direction, car nous souhaitions une variante plus simple, sans filtre extérieur, donc une utilisation directe dans l'aquarium. Dans chaque système "rodé" vivent des bactéries, qui s'occupent aussi bien de la nitrification que de la dénitrification. Elles vivent dans des films biologiques (biofilms), qui recouvrent toutes les surfaces de l'aquarium y compris les vitres et l'intérieur des tuyauteries. Cependant en règle générale, seul le sol et les pierres décoratives permettent la présence des nitrificateurs et des dénitrificateurs, car là seulement la surface du matériel est si importante qu'a côté des zones aérobies, des zones anaérobies peuvent également se développer. Au cours de la dernière décennie il s'est de plus en plus vérifié que les pierres récifales vivantes constituaient le matériel de décoration le plus approprié, surtout en raison de sa multiplicité en souches bactériennes et en microorganismes.

Ceci constitue exactement le point de départ, car à l'intérieur des "pierres vivantes" une décomposition des nitrates est directement possible dans le système. Il s'agit seulement de favoriser celle-ci.

Ethanol (CH3CH2OH)

Les premières expériences
Les expériences ont d?marr? avec du miel, car ? l'?poque Michael Mrutzek pensait que les acides amin?s contenus dans le miel d'apiculteur approvisionnerait le syst?me non seulement en carbone mais en m?me temps en une forme d'azote organique. Toutefois le dosage exact constituait un probl?me permanent et le succ?s escompt? relatif aux acides amin?s n'a pas ?t? convaincant, raison pour laquelle les essais avec le miel ont ?t? stopp?s. A la recherche d'autres sources carbone la vodka est entr?e dans jeu. Au d?part Michael Mrutzek a injecté 1 ml de vodka dans son aquarium priv? de 1000 litres, car il n'?tait pas ?vident de pr?voir la r?action de l'aquarium. Cette quantit? a ?t? ajoutée tous les matins durant une semaine.

Apr?s la phase d'observation, le dosage a ?t? augment? tous les 3 jours d'abord ? 2 puis 3 ml, 4 ml jusqu'? 15 ml ?tal? sur une totalit? de 40 jours. M?me avec 15 ml aucune modification n?gative n'a ?t? visible, toutefois des d?veloppements plut?t positifs car les coraux pr?sentaient un meilleur aspect. Les coraux mous, les gorgones, les an?mones disques et les scléractiniaires montraient des polypes nettement plus ?panouis. Durant l'int?gralit? de la p?riode d'essais les param?tres de l'eau ont ?t? contr?lés tous les 3 jours. A ce moment, la quantit? de nitrates de 12,5 mg/l d?part a chut? ? 2,5 mg/l et la quantité de phosphates de 0,1 mg/l ? 0,05mg/l.

Apr?s qu'avec 15 ml/jour aucun effet secondaire n?gatif n'a ?t? constaté, l'augmentation ? 16 ml a ?t? effectuée ce qui a eu comme suite que le jour suivant une l?g?re turbidit? de l'eau a ?t? constat?e et qu'un d?p?t mucosique recouvrait les vitres et la d?coration. D?s ce moment l'?cumeur a ?té imm?diatement acc?l?r? et l'additif de vodka arr?t?e. Le lendemain la turbidit? ?tait encore reconnaissable et le d?p?ts mucosique encore présent, mais plus aussi important que la veille. 24 heures plus tard tout avait disparu.
Un troisi?me jour de r?pit a ?t? respect? afin ensuite de commencer de nouveau le dosage, toutefois uniquement avec 14 ml. Un jour plus tard la turbidit? ?tait revenue. Un examen des param?tres de l'eau n'a pas permis de mettre en ?vidence des nitrates ou des phosphates mesurables.

La quantit? de calcium et de magn?sium
La valeur du pH ainsi que la dureté carbonat?e se situaient dans la zone normale. Le diagramme montre la modification de la quantit? de substances nutritives en d?pendance avec le dosage en ?thanol. En m?me temps devient visible le rapport inversement proportionnel entre la quantit? de nitrates et le dosage en ?thanol (coefficient de relation ? 0,95). Apr?s un certain ralentissement la quantit? de nitrates devient lin?aire par rapport ? l'augmentation de la concentration d'?thanol. Cette constatation montre l'effet direct du dosage du carbone sur les d?nitrificateurs. Par contre la quantit? de phosphates chute graduellement avec l'augmentation lin?aire de la concentration d'?thanol (coefficient de corr?lation ? 0,87), ce qui laisse supposer que la croissance des bact?ries se produit dans ce cas en pouss?es d?finies. Si on observe la formation et le d?veloppement d'un film biologique, le substrat d'?tablissement se transforme rapidement en facteur limitant dans le cas d'une multiplication rapide de la population et la croissance ralentit. Lorsque des parties du film biologique sont arrach?es ou que les bact?ries meurent, il y de nouveau de la place et la multiplication des bact?ries peut faire un bond, ce que refl?te peut-?tre le d?roulement de la courbe des phosphates.
Il est facile de comprendre que les bact?ries ont utilis? l'ensemble des substances nutritives pour leur croissance et leur importante multiplication. Contrairement ? la croyance largement r?pandue, que l'eau des aquariums contient assez de compos?s carbon?s organiques, notre avis est diff?rent.
Apr?s qu'au bout de deux jours, l'eau ?tait de nouveau limpide, que les poissons et les coraux semblaient visiblement ? l'aise, le dosage avec de la vodka a repris, toutefois seulement avec 7 ml. Au cours des jours suivants le syst?me a ?t? suivi avec attention, mais il n'y a plus eu de turbidit?. Jusqu'? aujourd'hui cet aquarium fonctionne avec 7 ml de vodka par jour, sans apparition de probl?me similaire.

Il faut noter que les coraux ?taient nettement plus clairs et que la coloration des scl?ractiniaires s'?tait intensifi?e apr?s les deux explosions bact?riennes. Essentiellement les esp?ces d'Acropora brunes sont devenues partiellement vertes, d'autres bleues.
D'autres scl?ractiniaires sont ?galement devenus plus color?s, les gorgones et les coraux-cuir ?taient visiblement plus clairs.
Afin de r?aliser le dosage de mani?re plus simple Michael Mrutzek s'est d?cid? pour l'utilisation d'une pompe de dosage de "Aquaristik-DosierTechnik" (ADT). Celle-ci a repris le dosage journalier de la vodka.
Pour la reproduction des constatations rapport?es, cette m?thode a ?t? mise en oeuvre dans un autre bac. L'op?ration s'est d?roul?e selon le sch?ma d?crit et les param?tres de l'eau ont ?t? contr?l?s en permanence. Dans ce cas encore plus souvent, car la quantit? de vodka dos?e devait ?tre r?duite parall?lement ? la diminution de la quantit? de nitrates. Au bout de six semaines seulement, il n'y avait plus de nitrates d?tectables, l'addition de vodka avait ?t? diminu?e par deux ? ce moment l?, ce qui a probablement ?vit? une explosion bact?rienne. Le bac fonctionne depuis un an avec une dose de vodka journali?re de 7 ml et aucune quantit? de nitrates ne peut ?tre d?tect?e ? l'aide des tests disponibles.
Lors de tous ces essais aucun autre param?tre n'a ?t? modifi?, c'est ? dire pas d'augmentation de changement d'eau, pas d'autres mesures compl?mentaires afin de d?composer les nitrates ou les phosphates.

Exp?riences chez d'autres aquariophiles
Apr?s avoir trouv? une voie de contr?le du dosage, des amis aquariophiles ont ?t? sollicit?s pour savoir s'ils d?siraient tester cette m?thode. La recommandation ?tait de doser directement dans l'aquarium 1 ml de vodka durant les deux premiers jours, ensuite sur la base d'un intervalle de deux jours d'augmenter ? 2 ml, 3 ml et ainsi de suite jusqu'? 14 ml.
Ingo Bänsch a d?marr? avec l'essai et dans ce cas ?galement en l'espace de quatre semaines les nitrates et les phosphates ont compl?tement disparu. Avant, I. Binsch avait toujours des probl?mes avec ces substances nutritives et il songeait d?j? ? acqu?rir un filtre ? nitrates. Il ne faut pas omettre de signaler que son bac est petit (volume net environ 120 litres) et que celui-ci est certainement surpeupl? par l'un ou l'autre poisson. Depuis longtemps il utilisait donc des adsorbeurs de phosphates, mais qui n'ont pas ?t? renouvel? durant l'essai. D'autres essais ont suivi, qui se sont ?galement d?roul?s de mani?re positive.

Rapidement, une autre prise de position par courriel d'un utilisateur : "Depuis environ huit semaines je distribue journellement de la vodka, avec une petite pause de 10 jours. Malheureusement des tests trop ?g?s ont affich? des valeurs meilleures et ainsi j'ignorais le mauvais ?tat de mon eau. Je ne l'ai constat? que par la croissance renforc?e des algues et les bulles d'air qui s'y rattachaient le soir. Avant la mise en oeuvre, les valeurs de l'eau selon JBL (avec des tests plus r?cents) : No3 > 25 mg/1, PO4 > environ 1 mg/1, Si > 3 mg/l. J'utilise exclusivement de l'eau de conduite, du Silicarbon et du Contraphos (Soci?t? Aquaconnect). J'ai commenc? avec 10 gouttes par jour (le soir), augmentation de 10 gouttes chaque jour. Arriv? ? 100 gouttes, j'ai mesur? en ml. Jusqu'? 14 ml, l'eau ?tait ensuite l?g?rement trouble et les vitres montraient un d?p?t bizarre. J'ai arr?t? une journ?e, puis j'ai continu? avec 12 ml. Au bout de quatre jours les vitres arboraient de nouveau un d?p?t bizarre. La quantit? de vodka a de nouveau ?t? r?duite, d'abord ? 10 ml, trois jours plus tard (de nouveau un d?p?t blanch?tre sur les vitres) ? 8 ml et ? pr?sent apr?s encore 2 jours ? 6 ml. La vodka ?tait cependant ajout?e chaque jour. Valeurs actuelles de l'eau (mesur?es avec Salifert) : No3 = non d?tectables PO4 = 0,1 mg/1 Si = 1 mg/1 Malgr? les silicates pr?sents dans l'eau il n'y a pas de petites bulles ou algues visqueuses visibles. La plupart des animaux se portent tr?s bien, un corail cuir champignon (j'en poss?de deux, seulement l'un pr?sente un comportement particulier) ?panouit davantage ses polypes depuis quelques jours. Mais ceci pourrait avoir d'autres causes, pas la moindre id?e. Toutefois mon corail-bulles ne s'ouvre plus correctement depuis quelque temps. Y a t'il un rapport avec les param?tres de l'eau, je ne le sais pas non plus. Et peut-?tre n'appr?cie t'il pas le nouvel emplacement. Sinon, tous les autres animaux sont en pleine forme. Seules mes belles algues r?duisent, ce que je n'appr?cie pas trop. C'est finalement tout ce que j'ai ? dire concernant le sujet".
(Fin de la citation)

La th?orie
Afin de pouvoir soutenir par la th?orie les donn?es exp?rimentales pr?sent?es, des recherches litt?raires ont ?t? entreprises, avec l'espoir, de trouver des donn?es scientifiques concernant la croissance des bact?ries et de leur influence sur la quantit? de nitrates et de phosphates dans l'eau. Ce faisant les moteurs de recherche ont trouv? une profusion d'articles scientifiques et de r?sum?s d'articles ? propos d'un sujet s?rement tr?s int?ressant pour les aquariophiles : Polyphosphat-Akkumulierende Bakterien (PAB = bact?ries accumulant les polyphosphates).
Dans le traitement des eaux us?es on utilise depuis plus de 30 ans le d?nomm? : "Enhanced Biological Phosphorus Removal" (EPBR = ?limination biologique accrue des phosphates) (Crocetti et al. 1999). Ceci est d'autant plus ?tonnant que ni la litt?rature aquariophile am?ricaine ou allemande n'ont jamais rien publi? ? ce sujet. Uniquement sur internet sur une Homepage non commerciale (voir pages Internet dans Litt?rature en fin d'article) j'ai trouv? un article du Dr. Gerd Kassebeer, qui ? l'origine a paru dans la revue ? Aquarium Heute ? et dans lequel il est question de bact?ries, qui peuvent accumuler des phosphates dans leurs cellules (Kassebeer 1995).

Bact?ries accumulatrices de phosphates
Il s'agit d'un groupe de diff?rentes bact?ries, qui se ressemblent en ce que en d?pendance de diverses conditions ana?robies ou a?robies de milieu et de la pr?sence de compos?s de carbone organique elles accumulent et lib?rent de nouveau des phosphates inorganiques (Mino 1999). Ce que ces bact?ries h?t?rotrophes effectuent finalement, consiste ? absorber de l'eau des compos?s de carbone organique sous un manque d'oxyg?ne et ? rendre en m?me temps des phosphates dans l'eau. Ces phosphates proviennent de la d?composition de polyphosphates (PolyP) riches en ?nergie, l'?nergie lib?r?e ?tant utilis?e ? l'absorption de carbone organique. Le tout n'est pas v?ritablement excitant d'un point de vue aquariophile, car nous souhaitons aboutir ? une ?limination des phosphates et non ? une ?mission de phosphates. En effet ceci ne constitue que la premi?re partie de l'histoire, car les bact?ries similaires peuvent br?ler ces compos?s de carbone organique afin d'obtenir de l'?nergie dans une phase a?robie s'ajoutant ? la phase ana?robie et absorber en m?me temps des phosphates inorganiques. Et de fa?on caract?ristique, elles absorbent ce faisant plus de phosphates qu'elles n'en ont lib?r? avant.

Capacit?s maximales de d?composition ?
Afin d'avoir une id?e, de quelles capacit?s de d?composition il est question, les recherches ont ?t? poursuivies et en d?finitive nous avons trouv? une publication de Crocetti et al. (2000), qui nous a renseign?. Un document, qui y est publi?, fournit des donn?es, qui prouvent que lors d'une charge finale de phosphates de 57 mg/l PO4-P (soit 174,7 mg/l PO4) et une quantit? d'ac?tate dans l'eau de 309 mg/l, la quantit? de PO4 apr?s le passage de la phase ana?robie (et la lib?ration de phosphates par les bact?ries qui s'en suit) monte ? 144 mg/l PO4- P (soit 441,3 mg/l de PO4.
L'eau us?e est ensuite ressortie du filtre apr?s passage dans la phase a?robie (au cours de laquelle des phosphates sont accumul?s) avec 0,05 mg/l de PO4-P (soit 0,15 mg/l de PO4) et sans ac?tate d?tectable. Ceci, avec une diminution de la quantit? de phosphates de 1/1000 de la charge finale, est vraiment excitant !
Naturellement nous ne pouvons pas transposer cela ? nos aquariums et en outre les auteurs parlent avec une certaine fiert? d'une boue de d?cantation de grande efficacit? ?liminant les phosphates, qui ? la fin pouvait produire une quantit? de phosphore ?quivalent ? 15 % de biomasse totale. Comme dit nous ne pouvons utiliser ces donn?es. A intervalles r?guliers le mat?riau de filtration charg? de bact?ries est ?changé apr?s la phase oxique et en fin de compte les phosphates ?limin?s du syst?me.

D?finition des PAB
Le d?saccord r?gne ? ce sujet, ? savoir quelles bact?ries sont impliqu?es ou lesquelles conviennent le mieux lors de l'EPBR. Mino (2000) donne un aper?u concernant les diff?rerents groupes potentiels et participants de bact?ries, parmi lesquels Acinetobacter spp., Microlunatus phosphovorus, Lampropedia spp. et des esp?ces du genre Rhodocytus. Diverses autres publications s'expliquent sp?cialement sur ce sujet (Lee et al . 2002, Levantsi et al. 2002, Onuki et al. 2002, Bond et al. 1999, Sidat et al. 1999). Une bact?rie du groin ß-Proteobacteria a ?t? identifi?e PAB et d?nomm?e comme "Candidatus Accumulibacter phosphatis" (Blackall et al. 2002, Zeng et al. 2003). De plus il a pu ?tre constat? chez Paracoccus denitrificans, que ces bact?ries peuvent ?liminer en m?me temps des phosphates et des nitrates et cela indépendamment m?me des situations variables oxiques et anoxiques (Barak & van Rijm 2000). P. denitrificans entrerait donc principalement en fonction comme organisme cl? dans l'exp?rimentation ? base de vodka. En plus P. denitrificans repr?sente un d?nitrificateur typique (Schlegel 1992), qui ne manque pas dans nos aquariums en tant que souche naturelle dans les pierres vivantes.

Quelles sources de carbone conviennent pour les PAB ?
Il est clairement d?montr? dans cet article que l'?thanol constitue une forme de carbone organique convenable et facilement accessible, afin de diminuer efficacement la quantit? de nitrates et de phosphates dans l'aquarium. Dans la litt?rature il est par contre ?crit que les PAB absorbent de pr?f?rence des acides gras ? cha?ne courte comme l'ac?tate ou le propionate et les m?tabolisent (Mino 2000, van Niel et al. 1998). L'ac?tate, l'anion de l'acide ac?tique, est ?galement utilis? en aquariophilie r?cifale outre l'alcool, afin de renforcer la croissance des bact?ries de filtration.
Comme Barak et van Rijn (2000) ont pu le montrer, P. denitrificans est une bact?rie h?t?rotrophe ana?robie facultative, qui lors d'un manque d'oxyg?ne commute sur un m?tabolisme ana?robie et utilise les nitrates ? la place de l'oxyg?ne comme r?cepteur d'?lectrons et d?nitrifie celui-ci. La bact?rie doit ?tre nourrie avec une source de carbone. En opposition ? la d?nitrification l'accumulation des phosphates se produit aussi dans le milieu oxyg?n?, ? la condition de disposer d'une source convenable suffisante de carbone (dans ce cas il est question d'ac?tate). Il est possible de d?composer dans l'aquarium aussi bien des nitrates que des phosphates avec ce petit organisme. Il faut insister sur le fait qu'en ce qui concerne P. denitrificans il ne s'agit pas d'une PAB, car elle ne pr?sente pas les caract?ristiques physiologiques typiques d'une PAB, comme par exemple un changement obligatoire entre phase oxique et anoxique.

Les bact?ries accumulant les polyphosphates ne sont pas pr?sentes dans nos aquariums ou nous ne pouvons pas leur offrir les conditions environnementales, afin que leurs propri?t?s puissent ?tre utiles pour nous. Il s'agit toutefois d'un sujet que nous ne devons pas perdre de vue d'un point de vue aquariophile. Par contre Paracoccus denitrificans constitue un candidat convenable, afin de pouvoir expliquer, ce qui s'est pass? lors des exp?rimentations avec la vodka. Finalement cette bact?rie h?t?rotrophe est nourrie avec de l'?thanol et d?compose les nitrates dans les zones ana?robies des s?diments et des pierres vivantes, simultan?ment elle absorbe des phosphates pr?sents dans l'environnement. En pr?sence de probl?mes de nitrates et de phosphites il ne faut pas, d'apr?s les exp?riences rapport?es ici, obligatoirement recourir ? la technique. Il suffit d'offrir une source de carbone aux bact?ries h?t?rotrophes pr?sentes dans les pierres vivantes et le substrat. Etant donn? qu'il se produit ?galement par le dosage de l'?thanol une chute significative de la quantit? de phosphates, est ?galement tr?s int?ressant. Comme dit la croissance de tous les organismes n?cessite l'?l?ment nutritif phosphore.
Lorsque les bact?ries se d?veloppent tellement qu'elles forment d?j? des d?p?ts mucosiques sur les vitres et la d?coration, il ne doit alors pas ?tre ?tonnant que la quantit? de phosphate diminue nettement. Les biofilms ne peuvent pas ?paissir ? l'infini. A partir d'un certain point, des parties se d?tachent et une nouvelle couche pousse, jusqu'? ce que celle-ci soit ? son tour arrach?e par le courant (H?ster 1996). Un ?cumage efficace r?cup?rera les restes de bact?ries mortes et retirera ainsi d?finitivement le phosphore du syst?me. Sinon il se produirait de nouveau une augmentation de la quantit? de phosphates. M?me si le phosphate organique n'est plus transform? dans les bact?ries en phosphate inorganique ? ce qui signifie, que nous ne pouvons pas le mesurer ? nous pourrions certainement conclure de la pr?sence du phosphore dans le bac par une croissance couronn?e de succ?s des algues et un nouvel assombrissement du tissu des coraux. Mais comme d?crit ce n'?tait pas le cas. C'est pour cette raison que le r?cipient de collecte de l'?cumeur constitue un composant important de l'aquarium, sans lequel le retrait des phosphates ne fonctionnerait certainement pas. Une quantit? nettement plus importante d'adsorbat dans le r?cipient de collecte de l'?cumeur a ?t? constat?e lors de l'utilisation de la m?thode ? base de vodka. Sans doute ceci ne constitue qu'un revers de la m?daille. M?me si par ?limination des nitrates et des phosphates de meilleures conditions environnementales se cr?ent, ceci n'explique pas encore l'?norme expansion et la croissance renforc?e des polypes des coraux. Il existe de nombreux aquariums, qui d'une part peuvent pr?senter de faibles quantit?s de substances nutritives, mais o? les coraux ne croissent pas obligatoirement plus vite ou ne vont pas mieux dans l'ensemble.

Comment se produit une croissance am?lior?e ?
Suite ? l'importante multiplication des bact?ries par le dosage d'?thanol, plus de bact?ries sont extraites des biofilms et se trouvent en libert? dans l'eau. Une partie de ces particules sont rapidement ?cum?es, mais une partie sert aussi de nourriture aux coraux. La vigueur de l'expansion des polypes peut (mais ne doit pas) indiquer une acquisition de nourriture. En r?gle g?n?rale l'expansion des polypes comme chez les scl?ractiniaires durant la phase nocturne est, lorsque la micro-faune et le zooplancton sortent des pierres vivantes, nettement plus importante que durant le jour.
Une autre explication veut que nous mettions ? la disposition des bact?ries h?t?rotrophes, vivant dans le mucus des coraux, une source compl?mentaire de nourriture avec l'?thanol, ce qui probablement fait que les populations de bact?ries poussent plus rapidement dans le mucus des coraux. Lorsque le corail peut de nouveau dig?rer lui-m?me son propre mucus (ce qui est douteux), leur spectre alimentaire se trouverait ainsi ?largi.
Depuis plusieurs ann?es d?j? le mucus des coraux attire l'attention de la recherche biologique en tant que biofilm. Il est de plus en plus s?r que la multiplicit? des diverses bact?ries, qui y vivent, ont d'une certaine fa?on une interaction avec le corail m?me. Assur?ment il n'est pas s?r de pouvoir d?j? parler d'une symbiose, trop peu de donn?es exp?rimentales concernant ce sujet sont disponibles.

Pas de limitation des substances nutritives par retrait s?lectif
Avec la forme pr?sent?e de dosage de l'?thanol au moyen de la vodka il est possible de d?composer aussi bien les nitrates que les phosphates. L'avantage consiste ? ne pas cr?er de limitation des substances nutritives en r?duisant simultan?ment les deux substances nutritives, laquelle peut par exemple se produire lorsqu'on retire uniquement des phosphates avec un adsorbeur ou un fixateur liquide des phosphates ou uniquement des nitrates avec un filtre d?nitrateur traditionnel. Il ne s'agit donc pas seulement d'une m?thode simple mais ?galement s?re.
Il convient de recommander, d'ajouter chaque jour de faibles quantit?s de vodka directement dans l'aquarium. Il est certainement difficile, de donner une m?thode de dosage recommand?e universellement valable, car les aquariums sont tous diff?rents. Nous consid?rons comme sens? de commencer le dosage avec 0,5 ml de vodka chaque jour par tranche de 100 litres d'eau de l'aquarium (volume net) pour les deux premiers jours, 1 ml/100l pour le troisi?me et le quatri?me jour et 2 ml/100l jusqu'au septi?me jour inclus.
Au plus tard ? ce moment l?, il faut commencer le contr?le r?gulier de la quantit? de nitrates et de phosphates. Justement dans de tr?s petits bacs avec un volume net de 100 ? 200 litres la limite sup?rieure peut d?j? ?tre atteinte. Dans les aquariums plus grands il est possible d'augmenter la quantit? de vodka d'1 ml chaque fois, ? intervalle de trois jours. La chute de la quantit? de nitrates et de phosphates sert d'indicateur pour la croissance des populations de bact?ries. La quantit? de phosphates refl?te surtout la croissance de toutes les bact?ries h?t?rotrophes, tandis que la d?composition des nitrates ne peut finalement concerner qu'un rapport concernant les d?nitrificateurs. Un bon test phosphates ne doit pas manquer lors de l'utilisation de cette m?thode.
D?s que des d?p?ts de bact?ries deviennent visibles sur les vitres et la d?coration, il faut r?duire le dosage et certes d'environ un tiers par rapport ? la quantit? actuelle. Afin d'emp?cher un probable ?croulement des populations bact?riennes il est conseill? de ne pas arr?ter compl?tement le dosage, mais de continuer ? travailler avec des quantit?s journali?res plus faibles. Un contr?le r?gulier des param?tres, particuli?rement de la quantit? de nitrates et de phosphates est tr?s important. D?s qu'il n'y a plus nitrates d?tectables, il faut diminuer la dose d'un tiers ou m?me de la moiti?. Pour les d?nitrificateurs les nitrates deviennent le facteur limitant et la croissance des bact?ries se ralentit, raison pour laquelle le dosage du carbone doit ?galement ?tre diminu?. Trop de carbone favorise alors probablement la croissance d'autres bact?ries h?t?rotrophes, qui deviennent visibles sous la forme de d?p?ts nuicosiques. Une concurrence entre les d?nitrifiants et d'autres bact?ries h?t?rotrophes ne peut ?tre exclue.

Pr?caution particuli?re dans le cas de bacs anciens
Une attention particuli?re doit ?tre port?e aux bacs ?g?s, dans lesquels au fil des ann?es des quantit?s ?lev?es de substances nutritives ont ?t? mesur?es, car aussi bien les coraux que les algues et les bact?ries se sont acclimat?s ? ce milieu. Avec le dosage de la vodka il y a une intervention brutale dans le syst?me et ind?pendamment de cela, que cette mesure soit ?valu?e positivement ou n?gativement, les organismes doivent s'y adapter. Dans de tels aquariums l'augmentation du dosage de vodka doit se d?rouler tr?s lentement durant six ? neuf mois et avec de longs intervalles entre les augmentations, afin de ne pas subir de pertes. L? aussi le contr?le de la quantit? de substances nutritives est tr?s important.

Conclusion
Il ne faut pas oublier, que cette m?thode ? base de vodka ne retire certainement pas que des nitrates et des phosphates du syst?me, mais a un effet positif sur l'alimentation et ainsi sur la croissance des coraux. Il ne s'agit donc pas seulement d'une m?thode pour les aquariums ? probl?me, mais elle peut absolument ?tre utilis?e dans des aquariums non charg?s, bien s?r en dosage plus faible. Pour cela il faut que l'aquariophile d?finisse lui-m?me la mesure id?ale ? partir de la dose propos?e au d?part de 1ml/100 l.

NDLR : Cette méthode d'élimination des nitrates et des phosphates a soulevé les passions en Allemagne. Si certains aquariophiles ont vu l'emploi de la méthode couronnée de succès quelques uns ont eu des échecs partiel dus à des raisons difficiles à déterminer. Cette méthode doit être utilise avec toutes les precautions qui s'imposent telles que décrites dans l'article. En aucun cas les auteurs ne pourraient être tenus pour responsables en cas de pertes d'animaux liées à l'utilisation de cette méthode. Il est prévu la publication d'un autre article concernant cette méthode de la part d'un autre auteur.

Avec l'aimable autorisation de M. Michael Mrutzek et Jörg Kokott

Littérature
- Karak, Y ; A. & Van Rijm, J. (2000), Atypical polyphosphate accumulation by the denitrifying bacterium Paracoccus denitrificans. Applied and Environmental Microbiology 66: 1209-1212.
- Blackall, L. L., Crocetti, G. R. Saunders, A. M. & Bond, P. L. (2002): A review and update of the microbiology of enhanced biological phosphorus removal in wastewater treatment plants. Antonie Van Leeuwenhoek 81 : 681-691.
- Bond, P. L., Erhart, R., Wagner, M., J. & Blackall L. l. (1999): Identification of some of the major groups of bacteria in efficient and non efficient biological phosphorus removal activated sludge systems. Applied and Environmental Microbiology 65: 4077-4084.
- Crocetti, G. R., Hugenholtz, P., Bond, P. l., Schuler, A., Keller, J., Jenkins, D. & Blackall, L. l., (2000): Identification of Plyphosphate-Accumulating Organisms and Design of 16S rRNA- Directed Probes for their Detection and Quantation. Applied and Environmental Microbiology 66: 1175-1182.
- Hüster, R., (2003): Biofilme, geniale Erfindung der Natur. 6. Internationales Meerwasser-Symposium, Bochum. S 27-35.
- Kassebeer, G., (1995): Ist unser Aquarium eine Kläranlage ? Aquarium Hute 13 (2): 100-118.
- Lee, T. J., Kawaharasaki, M., Matsummara, M., & Nakamura, K. (2002): Microbila community structures of activated sludges dominated with polyphosphate-accumulating bacteria and glycogen-accumulating bacteria. Environmental Technology 23: 747-755.
- Levantesi, C., Serafim, L. S., Crocetti, G. R., Lemos, P. C., Rossetti, S., Blackall, L. L., & reis, M. A. (2002) : Analysis of the microbial community structure and fonction of a laboratory scale enhanced biological phosphorus removal reactor. Environmental Microbiology 4: 559-669.
- Mino, T., (2000) : Microbial selection of polyphosphate-accumulating bacteria in activated sludge wastewater treatment process for enhanced biological phosphate removal. Journal of Biochemistry - Tokyo 65: 341-348.
- Onuki, M., Satoh, H. & Mino, T. (2002): Analysis of microbial community that performs enhanced biological phosphorus removal in activated sludge fed with acetate. Water Science and Technology 46: 145-153.
- Schlegel, H. G. (1992): Allgemeine Mikrobiologie. 7. Aufl., Thieme Verlag, Stuttgart.
- Sidat, M., Bux, F., & Kasan, H. C., Zehnder, A. J. B. & Kortstee, G., J., J. (1998): Inhibition of anaerobic phosphate release by nitric oxide in activayed sludge. Applied and Environmental Microbiology 64: 2925-2930.
- Zeng, R., Saunders, A. M., Yan, Z., Blackall, L. L. & Keller, J. (2003): Identification and comparison of aerobic and denitrifying polyphosphate accumulating organisms. Biotechnology and Bioengineering 83: 140-148.
http:/www.deters-ing.de/ gastbeitraegelklaeranlage.htm