La base du récifal : La supplémentation
En aquariophilie récifale il existe le concept de « supplémentation ». Pour les non-initiés, cela peut faire peur. Nous allons voir ici sa signification, et comment la mettre en place.
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Qu’est-ce que la supplémentation ?
Nos aquariums récifaux sont des milieux clos (à l’exception de quelques sources d’exportations ponctuelles comme d’éventuels changements d’eau ou l’utilisation d’un écumeur). Les animaux que l’on y maintient ont des besoins nutritionnels et physico-chimiques que l’on doit alors leur fournir.
Les coraux se nourrissent essentiellement en absorbant dans l’eau des éléments dissous pour former leurs tissus et squelette (pour les coraux durs) ainsi qu’en utilisant des produits formés par photosynthèse par les algues symbiotiques qu’ils contiennent dans leurs tissus.
Il faut donc veiller à ce que les éléments essentiels à leur métabolisme restent dans les concentrations optimales, et pour cela, nous mettons en place ce que l’on appelle « la supplémentation ».
Il existe différentes méthodes de supplémentation plus ou moins poussées à adopter selon la sensibilité des coraux que l’on a et le type de maintenance que l’on applique sur son aquarium. Nous allons les évoquer ici. Le tout est de choisir celle qui semble le plus convenir à son projet et ne pas mettre en place quelque chose de trop contraignant ou inadapté à vos habitudes d’aquariophiles (temps / budget alloués à cette passion, taille de bac, niveau de vigilance et d’observation de l’aquarium). Une méthode mal gérée peut être plus dangereuse pour l’aquarium qu’une autre plus simple et maîtrisée par l’utilisateur.
Quels éléments supplémenter ?
Alors qu’il y a quelques années, on ne s’occupait principalement que des éléments majeurs de la chimie de l’eau, les avancées techniques notamment dans le domaine de l’analyse de l’eau ont décuplé les possibilités de supplémentation.
Les éléments majeurs que sont le calcium, les carbonates (retranscrits par le concept de KH/alcalinité), le magnésium sont à suivre quel que soit le niveau de résultat que l’on souhaite avoir.
Pour aller un peu plus loin et optimiser la coloration et la santé des coraux durs, la première étape supplémentaire peut être de surveiller et ajuster la concentration en potassium et iode dans votre aquarium.
Retrouvez ici notre dossier sur les paramètres de base à gérer lorsque l’on débute.
Certains tests sont inévitables en aquariophilie récifale, mais restent simples à réaliser.
Enfin pour atteindre le dernier échelon des connaissances et capacités actuelles, il est possible d’envoyer un échantillon de son eau à des laboratoires de mesure spécialisés qui vous donnent la concentration de plusieurs dizaines d’éléments. Ce sont les tests ICP. En mesurant précisément régulièrement chaque élément via ces tests ICP, il devient alors possible de connaître la réelle consommation dans votre aquarium, et de les doser de manière ciblée et précise.
Les tests ICP ont décuplé nos capacités de gestion de la chimie de l’eau de nos aquariums.
Les méthodes de supplémentation
Les changements d’eau
Bien qu’il ne s’agisse pas d’une méthode de supplémentation en tant que telle pour les puristes, il est indéniable qu’en changeant partiellement de l’eau de votre aquarium, vous importez les éléments contenus dans l’eau de mer fraichement préparée à partir d’un sel pour aquariums marins/récifaux.
Cette solution peut suffire pour les aquariums peuplés essentiellement de coraux mous par exemple. Il faudra alors ajuster la fréquence et le pourcentage d’eau changée pour rester dans des intervalles de valeurs cohérents à la sensibilité des coraux maintenus.
Plus ils seront importants et fréquents, plus vous stabiliserez la valeur des différents éléments, sans aller dans l’excès pour ne pas déstabiliser en permanence votre aquarium.
Pour connaître davantage concernant l’eau de mer et la salinité, voici un article dédié.
Changer de l’eau régulièrement et partiellement apporte les minéraux contenus dans le sel utilisé pour préparer l’eau fraiche.
La supplémentation manuelle
Pour apporter les différents éléments à nos aquariums, il existe aujourd’hui des solutions liquides ou en poudre de la plupart des éléments mesurés par les tests ICP. En réalisant des calculs simples de concentration et de dilution (voir l’exemple plus loin dans cet article), vous pouvez ajouter manuellement ceux que vous souhaitez contrôler dans votre aquarium.
Doser manuellement quotidiennement peut s’envisager sur les éléments simples mais peut devenir vitre contraignant.
Cela peut être envisageable lorsque l’on souhaite gérer que quelques éléments majeurs (KH, Calcium Magnésium et potassium par exemple), et supplémenter le reste des éléments mineurs par des changements d’eau par exemple. On imagine bien la pénibilité de doser des dizaines d’éléments manuellement tous les jours !
Certaines marques proposent des solutions simplifiées avec des doses à usage unique.
La supplémentation automatisée
Depuis des dizaines d’années, les acteurs de notre hobby ont développé des solutions d’automatisation : réacteurs, pompes doseuses et autres systèmes ingénieux.
- Le RAC
Parmi les premières techniques développées, on peut citer le réacteur à calcaire/calcium (RAC). Cet appareil consiste en un compartiment rempli d’un média calcaire dont on force la dissolution en acidifiant l’eau qu’il contient grâce à une injection de CO2. La dissolution du média induit une forte concentration en calcium et carbonates principalement dans le réacteur. L’eau concentrée en minéraux s’écoule alors dans l’aquarium et apporte les apporte à vos coraux.
Il faut alors ajuster la quantité de média dans le réacteur, sa dissolution en ajustant l’injection de CO2, et le débit d’écoulement entre le réacteur et le RAC.
Le réacteurà calcium/calcaire permet d’automatiser l’ajout des minéraux principaux.
Selon la provenance, le type et la qualité du média utilisé, il contient également d’autres éléments qui sont alors ajoutés à votre aquarium.
- La pompe doseuse
Dérivées de l’univers du médical, les pompes doseuses sont maintenant monnaie courante en aquariophilie récifale. Ces petites pompes permettent un dosage très précis, programmable et presque sans limites. Il vous suffit de préparer ou acheter les solutions de dosage de votre choix, placer le tuyau d’aspiration de l’une des têtes de dosage dans le récipient et d’amener le tuyau de rejet de la pompe doseuse dans votre décantation ou dans une zone bien brassée de votre aquarium.
Pompe doseuse à 4 voies pour automatiser la supplémentation
Il en existe à une voie de dosage, 2, 4, 5 ou 6. Mais il est aussi possible de brancher certains modèles « en série » et donc, de s’équiper du nombre nécessaire selon les éléments que l’on souhaite doser de cette manière.
Avec une voie et une solution unique, le dosage est très simplifié !
Pour simplifier le dosage de cette manière et éviter la multiplication des récipients et têtes de dosage, des spécialistes ont effectué des travaux de recherche sur la consommation des différents éléments par les coraux. Et il s’avère qu’une certaine relativité existe entre les différents éléments : ceux-ci sont consommés dans des proportions assez stables.
Le docteur Hans Werner Balling a notamment créé sa propre méthode qui s’est répandue sous son propre nom. C’est certainement la méthode la plus répandue aujourd’hui.
La méthode Balling originelle se base sur le dosage de 3 solutions :
- La première contient le calcium sous forme de chlorure de calcium.
- La seconde est une solution d’hydrogénocarbonate de sodium, ajoutée pour maintenir le KH dans les clous.
- La troisième est un mélange de minéraux dans les proportions observées dans l’eau de mer naturelle. Cette solution permet de garder une balance ionique stable. Elle est également appelée « sel sans sel » : des minéraux sans chlorure de sodium (ce que l’on appelle le « sel » communément). Cette solution contient du magnésium, mais si vos coraux en consomment davantage, vous pourriez être amené à en rajouter à côté.
Cette méthode a été déclinée en version « améliorée » grâce aux connaissances sur l’importance et la consommation par les coraux des différents éléments présents dans l’eau de mer. Cette version améliorée consiste en l’ajout d’oligo-éléments dans les solutions citées ci-dessus. Par exemple :
- Du strontium et du baryum dans la solution de calcium
- Du manganèse, cobalt, cuivre, zinc, nickel, fer, potassium et chrome dans la seconde solution
- De l’iode, du fluor et du bore dans la troisième.
Kit de balling amélioré avec oligo et éléments trace
Enfin, il existe aussi des solutions « tout-en-un » ou des programmes en 2 ou 3 solutions préparées. Elles se basent sur la proportionnalité de la consommation des coraux, sans tenir compte d’éventuelles dérives dues à la consommation moindres par d’autres organismes. Généralement, elles nécessitent la mesure que d’un élément (le calcium ou le KH) pour ajuster son dosage.
La solution tout-en-un permet de mettre le pied à l’étrier simplement dans la supplémentation.
Les aquariophiles les plus experts se lancent également dans la fabrication de leurs propres solutions. Mais attention, cela nécessite un équipement de base qualitatif, notamment une balance de précision, des bases en chimie (un élément comme le calcium peut se trouver sous différentes formes chimiques qui n’ont pas les mêmes impacts sur votre aquarium) et calculs, mais aussi un fournisseur de matière première de confiance.
Aujourd’hui, des solutions d’éléments individuels permettent une supplémentation à la carte selon la consommation réelle de vos animaux.
Des marques proposent des calculateurs basés sur vos tests ICP pour ajuster la composition des solutions que vous ajoutez pour être au plus proche des besoins de votre aquarium.
La supplémentation par solutions distribuées par pompes doseuses se fait par ajustement et veille réguliers.
A sa mise en place, respectez la dose initiale recommandée sur les produits utilisés. Testez les éléments que vous souhaitez ajouter. Ces mesures serviront de mesure initiale, le « T0 ». Après X jours d’utilisation, refaites les tests et augmentez le dosage des éléments ayant diminué et étant sous la valeur cible, et à l’inverse, diminuez la dose des éléments dont la concentration a augmenté et étant au-delà de la valeur ciblée. Une fois les valeurs désirées atteintes, modulez finement le volume quotidien ajouté pour atteindre leur stabilité. Une fois ce point d’équilibre atteint sur plusieurs jours, vous pourrez espacer les tests de surveillance.
Sur le long terme, le volume des coraux maintenus augmentera, vous ajouterez de nouveaux habitants, et la consommation peut alors varier. Ce sera grâce à ces tests de surveillance réguliers que vous pourrez ajuster la supplémentation en conséquence.
- Le système DyMiCo
C’est un système créé aux Pays-Bas qui mélange filtration biologique et supplémentation en minéraux.
Le Dymico couple filtration biologique et apport en minéraux.
Le Dymico remplace une décantation classique. L’eau arrivant du bac principal arrive avec un débit lent sur un grand compartiment rempli d’un média calcaire à l’instar d’un RAC recouvert d’une épaisse couche de sable. Le lit de sable colonisé par les bactéries et des détritivores fouisseurs dégradent la pollution organique pour réduire les nitrates et phosphates, tandis que le média calcaire situé en-dessous se dissout lentement pour libérer ses minéraux. Comme pour un RAC, vous pouvez ajuster le débit et l’injection de CO2 pour moduler l’ajout en minéraux en fonction de la consommation de votre aquarium. Le tout est finement programmé et piloté depuis un petit ordinateur connecté à une multiprise où chaque élément tourne selon des cycles.
Le principe de base de la supplémentation et calculs pour une solution liquide
Quelle que soit la méthode choisie pour supplémenter, la réflexion derrière reste la même. Voici un exemple simple.
- Réaliser le test initial : que ce soit par un test goutte pour un élément majeur, ou par un test ICP complet, vous avez besoin de connaître la concentration initiale des éléments que vous souhaitez supplémenter.
Exemple : à T=0, Calcium = 430 mg/L
- Réaliser un test quelques jours après : pour connaître la consommation des éléments en question sur ces X jours séparant le test initial et ce test.
Exemple : 3 jours après la mesure initiale, Calcium = 400 mg/L
- Calcul de la consommation quotidienne : En connaissant la concentration initiale, la concentration après la période de test, et le nombre de jours séparant les deux mesures, vous calculez simplement la consommation quotidienne par la formule :
(concentration initiale – concentration finale) / nombre de jours
Exemple : (430-400)/3 = 10 mg/L / jour
Votre supplémentation quotidienne doit donc apporter ces 10 mg/L de calcium.
Pour les éléments majeurs (calcium, magnésium et KH) gérés par un RAC ou Dymico, vous devrez ajuster l’injection de CO2 ou les débits pour stabiliser la concentration sur le long terme.
- Ici pour une supplémentation en solution liquide.
Il faut se référer à la notice du produit utilisé pour connaitre sa concentration ou l’indication « Y mL de produit augmente de Z mg/L la concentration 100 L d’eau » par exemple, et calculer par rapport au volume de votre système (aquarium + décantation).
Exemple :
Volume total de 350L
Supplémentation : « 1 mL augmente de 5 mg/L la concentration de calcium pour 100L d’eau »
Consommation : 10 mg/L/jour
– Etape 1 : Quel volume de supplément faut-il pour augmenter la concentration pour combler la consommation pour 100L d’eau ?
Cela se calcule en divisant l’Augmentation indiquée sur la bouteille par la consommation mesurée soit ici : 10/5 = 2 mL
– Etape 2 : Quel volume de supplément faut-il pour augmenter sur mon volume de bac ?
Il faut multiplier le résultat précédent par le rapport (volume de bac/100)
Ici : 2 mL * (350/100) = 7 mL
7 mL de la solution ajoutés quotidiennement permettent de maintenir la concentration de calcium à la valeur où elle était au premier jour de dosage.
NB : si l’indication sur la bouteille donne l’augmentation de concentration pour un autre volume que 100L, il faut remplacer dans les calculs ici le 100 par la valeur donnée sur la bouteille.
Pour résumer
Pour créer leur squelette, les coraux durs utilisent les minéraux présents dans l’eau.
La supplémentation est le terme donné au fait d’ajouter minéraux et oligo-éléments pour compenser leur consommation par les coraux.
Les changements d’eau comme apport d’éléments conviennent pour les petits volumes avec une densité corallienne faible en les réalisant au moins de manière hebdomadaire et en ajustant le pourcentage d’eau changé pour « compenser » la consommation entre deux changements consécutifs.
Le RAC permet essentiellement de maintenir le taux de calcium et de KH. Un ajout des autres éléments en supplément est souvent nécessaire pour les coraux les plus sensibles et les aquariophiles les plus exigeants souhaitant profiter du maximum du potentiel de coloration et de croissance des coraux. Son réglage se fait par ajustement de l’injection de CO2 et du débit de sortie du RAC.
L’ajout d’éléments par pompes doseuses permet un programme « à la carte » . Il est possible de répartir les dosages quotidiens en plusieurs distributions pour lisser les variations sur la journée, choisir de ne pas distribuer certains jours, etc. Vous pouvez opter pour différentes méthodes impliquant l’utilisation d’une ou d’une multitude de pompes et solutions selon vos envies et moyens.
Le Dymico est un système élaboré pour automatiser la réduction de la pollution et la supplémentation des minéraux. Comme pour le RAC, les oligo-éléments sont à surveiller.
Quelle que soit la méthode de supplémentation choisie, l’essentiel est de stabiliser la concentration des éléments ajoutés par des tests réguliers.
Pour les aquariums peuplés de coraux mous et coraux durs « simples » comme la plupart des LPS et SPS des genres Montipora, Stylophora et Pocillopora, vous pouvez vous contenter de maintenir KH, calcium et magnésium sur le long terme, et des changements d’eau réguliers apporteront les autres éléments de manière ponctuelle.
Des tests type « tests gouttes » permettent de gérer les éléments majeurs (KH, calcium, magnésium, potassium), mais les tests ICP ouvrent le champ des possibles avec leur analyse à des taux très faibles de plusieurs dizaines d’éléments. C’est grâce à eux que les aquariophiles confirmés optimisent la supplémentation pour obtenir une croissance et une coloration optimale d’espèces considérées sensibles.
