La base du récifal #1 : Nitrates et phosphates en aquarium récifal

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C’est un sujet qui revient très fréquemment en questions : les nitrates et phosphates en aquarium récifal.  Voici une vidéo explicative – non exhaustive, sinon elle aurait été beaucoup plus longue ! – donnant les bases concernant ces éléments :

• Qu’est ce que sont les nitrates et phosphates ?
• Sources des nitrates et phosphates en aquarium marin
• Conséquences
• Moyens de contrôle, de réduction des nitrates et phosphates en aquarium récifal

Comme expliqué dans la vidéo, il n’y a pas de « miracles », un aquarium reste un écosystème clos, et les animaux s’habituent au milieu dans lequel ils évoluent, dans leurs seuils de tolérance. Tout changement brusque d’un paramètre est à bannir, préférez des changements par paliers, et surtout, observez vos coraux : un corail en bonne santé sur le long terme vaut + que des résultats d’un test.

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La gestion des nitrates et phosphates est l’un des éléments de base de l’aquariophilie récifale, mais lorsque l’on débute, difficile de s’y retrouver. Voici un article permettant de vous donner les bases à ce sujet.

Que sont les nitrates et les phosphates ?

Ce sont des ions, des éléments chimiques dissous dans l’eau. En aquarium, ils se regroupent sous le terme de « nutriments », en opposition avec les oligo-éléments ou éléments majeurs.

Les nitrates, de formule chimique NO3, sont des éléments azotés (l’azote est l’élément de symbole N). Les phosphates, de formule PO4, sont des éléments à base de phosphore (symbole P).

L’azote et le phosphore sont des éléments majoritaires de tout organisme vivant avec le carbone (symbole C). Chaque organisme, du plus petit au plus gros, produit donc des déchets azotés et phosphorés au cours de sa vie (excrétion, renouvellement de cellules), et après sa mort lors de sa dégradation.

Quelles valeurs maintenir en aquarium ?

Comme chaque aquarium est différent, chaque expérience est différente et chaque aquariophile peut conseiller des valeurs différentes. Nous conseillons ici des intervalles de valeurs « sûres », permettant aux coraux de s’épanouir sans impact sur leur métabolisme ni favoriser le développement d’indésirables dans l’aquarium.

• Les nitrates sont à stabiliser entre 1 à 2 mg pour les coraux les plus sensibles. Vous pouvez monter jusqu’à 10 mg/L dans un bac récifal mixte (coraux mous et durs).
• Pour les phosphates, il est conseillé de maintenir une concentration de 0,01 à 0,02 mg/L pour les coraux les plus délicats. Sinon, une concentration jusqu’à 0,08 mg/L est conseillée.

Les risques en cas d’écarts de ces valeurs

Les coraux se nourrissent de deux façons :

• En capturant des proies (le plancton) et particules solides dans l’eau (les neiges marines)
• En absorbant les éléments azotés et phosphorés dissous dans l’eau grâce aux algues symbiotiques qu’ils contiennent dans leurs tissus (les zooxanthelles).

Si votre eau est « trop propre », c’est-à-dire que les concentrations en nitrates et phosphates sont nulles / indétectables, les coraux n’ont plus qu’une source d’apports nutritionnels : la nourriture solide présente dans l’eau.

En aquarium, avec les filtres et écumeurs performants, et par soucis d’esthétique, l’eau n’en contient pas assez. Sans nitrates et phosphates dissous dans l’eau, vos coraux seront affamés. Ils s’éclairciront drastiquement, devenant pastels voire blancs, et leurs tissus seront rétractés.

Un excès de ces éléments favorisera l’apparition d’algues. En effet, elles se nourrissent des nitrates et phosphates directement, et en cas de valeurs très élevées, ce sera un buffet à volonté pour elles ! Vous verrez alors apparaître des cyanobactéries (algues rouges/violettes) sur le sable puis sur les roches (voici des pistes de solution par Vince), des touffes d’algues filamenteuses vert foncé (Derbesia) ou des petits plumeaux (Bryopsis) sur les roches (si c’est le cas, voici notre solution à ces algues).

Un excès de nitrates et à notre connaissance pas directement « toxique » pour les coraux. Profitant d’une grande quantité de nitrates, les algues qu’ils contiennent se multiplieront dans leurs tissus, vous pourrez alors observer un assombrissement des coraux.

Par contre, un excès de phosphates a un impact direct sur la croissance des coraux durs. En effet, par définition, ceux-ci ont un squelette calcaire qu’ils bâtissent au fur-et-à-mesure de leur développement. Or, les phosphates inhibent la calcification, c’est-à-dire la réaction chimique de formation de ce squelette. Outre cette possible inhibition, les phosphates peuvent aussi prendre la place d’autres éléments dans la formation du squelette, modifiant sa densité et sa structure. Un excès de phosphates mène donc à la formation d’un squelette moins solide et ralentit voire stoppe la croissance des coraux.

Les sources de phosphates et nitrates en aquarium marin

L’aquarium étant un milieu clos, on distingue des sources externes et des sources internes de pollution azotée et phosphatée :

• La nourriture. C’est à la fois un avantage et un inconvénient selon la situation : en cas d’excès de nitrates et phosphates, il est important de vérifier la qualité de la nourriture donnée aux poissons mais aussi aux coraux, la fréquence et la quantité à chaque distribution. Au contraire, en cas de manque de nutriments, vous pouvez augmenter la fréquence et/ou la quantité distribuée sans pourtant être dans l’excès. En effet, le reste des aliments n’étant pas consommés va se décomposer, jusqu’à la forme la plus simple : les nitrates et phosphates.
• Qui dit nourriture, dit excrétion. Les poissons mais aussi les coraux produisent des déjections.
• Les coraux produisent du mucus, qui est également dégradé.
• Toutes les formes de vie présentes dans le bac se développent, meurent, se reproduisent etc. En résulte de la matière organique morte qui est décomposée, consommée par différents maillons d’un réseau alimentaire présent dans votre aquarium, avec par finalité, de la production de nitrates et phosphates notamment.
• L’eau utilisée pour réaliser les changements d’eau ou compenser l’évaporation. Bien qu’il soit aujourd’hui quasiment universel d’utiliser de l’eau osmosée, certains utilisent de l’eau de conduite qui contient nitrates et phosphates. Aussi, un osmoseur mal entretenu laisse passer des éléments dans l’eau, dont ces nutriments.

Les solutions de contrôle de leur concentration

Lorsque l’on se trouve en excès de phosphates et nitrates dans notre aquarium marin, il existe différentes solutions de les limiter. La première manière est de contrôler leur origine :

• Opter pour une alimentation pour poissons et coraux qualitative, réduire la quantité/fréquence tout en subvenant aux besoins des habitants de votre bac.
• Utiliser de l’eau osmosée uniquement et entretenir l’osmoseur pour assurer son efficacité.
• Éviter la surpopulation. Trop de poissons ou des poissons trop gros qui produisent trop de déchets pour votre volume mène inévitablement à l’accumulation de nutriments.

Leur concentration peut également être contrôlée grâce à différents appareils / produits / techniques :

• L’utilisation d’un écumeur performant. Cet appareil exporte une grande quantité de matière organique et polluants de l’eau grâce à un phénomène physique : la formation d’écume.
• La mise en place de médias de filtration biologique adaptés, avec des médias aérobiques et anaérobiques. Des bactéries les colonisent et consomment les nitrates notamment.
• La mise en place d’un refuge ou réacteur à macroalgues. En effet, on peut dédier un compartiment dans la décantation à la croissance d’algues supérieures comme la Chaetomorpha ou certaines Caulerpes. Pour grandir, elles ont besoin d’une quantité de nitrates et phosphates. Mais attention cependant : le refuge doit être de taille adaptée à la quantité de nutriments à exporter et proportionnellement au volume de l’aquarium. Aussi, les algues consomment de nombreux autres éléments présents dans l’eau et peuvent entrer en concurrence avec les besoins des coraux. Il est important de réaliser des tests ICP réguliers pour prévenir ces carences.
• Des résines permettent d’adsorber les éléments azotés ou phosphatés, ou de booster leur dégradation par les bactéries. Elles se placent en général dans un réacteur à lit fluidisé (aussi souvent appelé filtre à lit fluidisé ou FLF).
• Certaines solutions liquides ou en poudre permettent également de fixer nitrates et phosphates.

Contrôler leur concentration, c’est aussi parfois devoir en rajouter. Pour cela, vous pouvez soit opter pour l’ajout de nouveaux habitants dans votre aquarium si le volume et les habitants présents le permettent. Leurs déjections et la nourriture supplémentaire distribuée pour subvenir à leurs besoins vont naturellement augmenter les concentrations de nitrates et phosphates dans votre système. Sinon, il existe des solutions liquides ou en poudres de nitrates et phosphates. Elles ont pour avantage d’être totalement contrôlables. Il suffit de réaliser un petit calcul pour connaître le dosage du produit utiliser pour augmenter de X mg/L la concentration voulue.

Conclusion

La gestion des nitrates et phosphates est cruciale en eau de mer : trop et c’est la ligne droite vers un bac rempli d’algues, pas assez, et vos coraux auront faim.

La première partie du problème concerne les sources : jaugez-les par rapport à la masse vivante totale de l’aquarium, leur alimentation et la quantité de déchets qu’ils produisent, mais aussi la qualité de l’eau que vous utilisez. Si ce volet est géré, vous pouvez vous penchez sur les solutions d’exportation ou d’ajout selon votre cas : écumeur, réacteur avec les résines adaptées, solutions liquides, poudres, réacteur ou refuge à macroalgues.

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