La chimie de l’eau

Le bien-être des poissons et des plantes est intimement lié à la qualité de l’eau dans laquelle ils évoluent. Pour obtenir et maintenir une qualité d’eau convenable, l’aquariophile n’a pas à devenir un chimiste chevronné. Cependant, la compréhension de certaines notions de base sur le cycle de l’azote, le pH, la dureté et le CO2 est un gage de succès pour l’aquariophile. Cela évitera bon nombre de frustrations pouvant décourager même les plus optimistes.

Le cycle de l’azote

Les poissons de nos aquariums rejettent des déchets organiques dans l’eau. À cela s’ajoutent la décomposition des végétaux et du surplus de nourriture. La décomposition de produits azotés entraîne la formation d'ammoniaque (NH3), un composé hautement toxique pour la plupart des poissons. Dans la nature ce phénomène est à peine perceptible compte tenu de l’immensité du volume d’eau en cause et de l’équilibre bactérien qui y règne. Mais un bac, si grand soit-il, représente une goutte d’eau comparé aux étendues naturelles. Les concentrations d’ammoniaques peuvent atteindre des proportions critiques en quelques heures. Heureusement, il existe un phénomène biologique appelé nitrification qui convertit à l’aide de bactéries aérobiques les composés azotés hautement toxiques que sont l’ammoniaque (NH3) et les nitrites (NO2-) en d’autres composés azotés beaucoup moins toxiques, les nitrates (NO3-). C’est ce qu’on appelle le cycle de l’azote.

Le principe

Les déchets organiques présents dans l’aquarium se décomposent en deux principaux composés azotés, l’ammonium (NH4+) qui est très peu toxique, et l’ammoniaque (NH3), hautement toxique. Par la suite, ces composés seront convertis en nitrites (NO2-) par des bactéries dites nitrifiantes appelées nitrosomonas. Ces nitrites sont eux aussi excessivement toxiques pour les poissons. En fait, dans un aquarium équilibré, dès que la concentration de nitrites est mesurable par les tests du commerce, on doit immédiatement procéder à un changement d’eau (25 à 30%) afin de les éliminer le plus rapidement possible. Finalement, les nitrites seront convertis à leur tour en nitrates (NO3-) par les bactéries de type nitrobacter. Les nitrates, beaucoup moins toxiques que les autres composés azotés, ne sont dangereux que s’ils sont en trop grande concentration dans l’eau. Ceux-ci seront en partie assimilés par les plantes comme nutriments, en partie transformés en azote gazeux (N2) et autres composés. Une autre partie demeurera dans le bac. C’est pourquoi, une fois le cycle établi, des changements d’eau de 10 à 15% du volume du bac par semaine éviteront une trop grande concentration de nitrates.

Comment établir le cycle en aquarium

Lors du démarrage d’un aquarium, la première chose à faire est d’assurer l’établissement du cycle de l’azote. Pour ce faire, l’aquariophile doit d’abord mettre en eau son bac avec tous les éléments du décor, les plantes, le système de chauffage ainsi que le système de filtration. Il est très important que le système de filtration contienne au moins un substrat favorisant l’implantation de la colonie bactérienne nécessaire à la nitrification. Pour plus d’informations concernant ces éléments, reportez-vous à la section matériel du site. Il serait important aussi d’avoir accès aux tests nécessaires pour mesurer l’ammoniaque, les nitrites et les nitrates du bac. Ces tests sont facilement disponibles sur le marché. Il ne faut surtout pas mettre de poissons à ce moment, car la montée d’ammoniaque et la montée de nitrites qui suivra pourraient être mortelles pour eux.

Les bactéries nécessaires à la nitrification sont présentes partout dans l’environnement. Il n’est donc pas nécessaire d’en ajouter pour démarrer le cycle. Tous ce que l’on a à faire est de provoquer une montée d’ammoniaque et de façon toute naturelle, les bactéries vont coloniser le système de filtration et le gravier du bac. Un bon moyen pour accélérer la montée d’ammoniaque consiste à mettre de la nourriture à poisson aux deux jours environs.

Une fois la montée d’ammoniaque obtenue (environ 5 à 10 jours), on devrait observer dans les 7 à 12 jours suivants, une disparition de celle-ci accompagnée d’une montée des nitrites. Ça signifie que la colonie des bactéries nitrosomonas est installée. Il ne reste plus qu’à attendre que la colonie de bactéries nitrobacter s’installe à son tour, ce qui devrait prendre un autre 7 à 10 jours. Le tout sera confirmé par la disparition des nitrites et l’apparition éventuelle des nitrates. La seule façon précise de constater ces résultats est de faire des tests quotidien d’ammoniaque, de nitrites et de nitrates.

Le cycle établi, il est maintenant possible d’ajouter des poissons sans trop de risques. Il faut y aller tranquillement que quelques individus à la fois, les colonies bactériennes sont encore bien jeunes et ne suffiraient pas à la tâche si trop de poissons se mettaient à polluer le bac.

Durant toute la période d’établissement du cycle, aucune intervention (changement d’eau, nettoyage du fond et des masses de filtration) ne doit être faite dans le bac, au risque de ralentir considérablement le processus.

Diagramme illustrant les différentes étapes du cycle de la nitrification. En abscisse on trouve une échelle graduée en jours et en ordonnée on trouve les concentrations en ppm (mg/L).

Source : Tout l’Aquarium, Peter Hunnam, édition Bordas, Paris 1982