Les changements d’eau

Le cycle de l’azote, tel qu’il est décrit en aquariophilie d’eau douce, se limite à la transformation des déchets azotés en nitrates, dont la concentration résiduelle dans l’aquarium est maintenue à un niveau raisonnable par des changements d’eau. En retirant une certaine quantité d’eau "sale" pour la remplacer par de l’eau neuve (et pure de surcroît), ils servent de moyen de dépollution par dissolution. Le changement d’eau, préconisé une fois par semaine, varie typiquement de 10 à 30 % du volume net selon la population de l’aquarium d’eau douce. L’objectif étant de maintenir idéalement un taux de nitrates inférieur à 10 mg/l.

1. Un peu d’histoire

Les premiers aquariums marins étaient filtrés de la même façon que les aquariums d’eau douce, en particulier comme ceux qui reproduisaient des biotopes de gros pollueurs tel que les grands Cichlidés. L’effort des aquariophiles devait se porter sur un système permettant une dégradation rapide en nitrate des déchets azotés les plus dangereux pour la population piscicole – c’est-à-dire ammonium/ammoniaque et nitrites - et les filtres semi-humides à ruissellement remplirent parfaitement cet emploi. En contrepartie, les changements d’eau hebdomadaires devaient être volumineux, ce qui devenait une astreinte pénible et onéreuse pour l’amateur. Les dénitrateurs hétérotrophes firent leur apparition et mirent également un éclairage nouveau sur le cycle de l’azote tel qu’on nous l’avait appris : certaines bactéries étaient donc capables de transformer les nitrates en azote gazeux, et de boucler ainsi ce fameux cycle de l’azote. L’ajout d’un écumeur, bien qu’encore peu performant à cette époque, permettait également de retirer de l’eau une partie de la pollution avant son oxydation biologique.

L’aboutissement de l’aquarium marin de la fin des années 1980 comportait une filtration biologique semi-humide, secondée par un écumeur modeste et un dénitrateur hétérotrophe. La fréquence et l’importance des changements d’eau devenaient ainsi plus raisonnables, et l’eau neuve contribuait à maintenir l’intégrité de l’eau de l’aquarium, incluant l’alcalinité. Cette approche permit de conserver et de faire prospérer quelques corallimorphaires, des alcyonaires et des anémones en plus des poissons coralliens. La culture d’algues supérieures - qui prospéraient également très bien dans ces conditions - participait à l’exportation des nitrates et des phosphates, au fil de leur élagage.

Pourtant, les coraux hermatypiques, plus exigeants quant à la qualité de l’eau, survivaient mal dans ces aquariums et leur maintenance semblait toujours hors de portée. Une véritable révolution eut lieu avec la méthode berlinoise et la méthode Jaubert, du nom de son inventeur. Ces méthodes reposaient sur des techniques plus naturelles, permettant de boucler le cycle de l’azote dans l’aquarium, par l’utilisation de lits de sables et de pierres vivants. La conséquence directe fut que la conservation de coraux plus délicats devint enfin possible et, corollairement, les changements d’eau perdirent beaucoup de leur raison d’être.

À partir du moment où les polluants étaient retirés naturellement de l’eau et les éléments essentiels complémentés (réacteurs à hydroxyde, à calcaire ou solutions bi-composant), certains se firent une fierté de ne plus effectuer de changements d’eau et ce, pendant des mois, voire des années. L’usage de charbon actif permettait à l’eau de rester cristalline en adsorbant les matières organiques non écumables et jaunissantes. Des ajouts d’iode et de strontium complétaient la maintenance de ces aquariums. Mais, le temps et l’expérience montrèrent que des changements d’eau ponctuels étaient toujours bénéfiques, non plus tant pour éliminer ou diluer les nutriments mais pour rectifier et conserver l’intégrité minérale de l’eau, gage de bonne santé du bac et de ses habitants sur le long terme.

2. Pourquoi les changements d’eau ?

Si nous arrivons assez bien à maintenir la concentration des minéraux majeurs – calcium (Ca2+), magnésium (Mg2+) et bicarbonates (HCO3-) – en les contrôlant par des tests aquariophiles (à la précision certes très relative), il n’en est rien pour les autres éléments majeurs, mineurs et traces. Or, certains de ces éléments ont forcément une utilité pour le développement et la coloration des coraux, même si elle reste encore parfois à déterminer scientifiquement, et ils sont consommés par les habitants de l’aquarium et ses techniques d’épuration. Il faudra donc veiller à maintenir la concentration de ces éléments de telle sorte qu’ils ne fassent pas défaut à un moment ou à un autre. On trouve sur le marché aquariophile de nombreux produits de complémentation en oligo-éléments proposés par divers fabricants, mais ils présentent tous le même défaut : on ne sait pas exactement ce que l’on rajoute, ni en quelle quantité, ni leur utilité et on peut difficilement  les mesurer. Encore une fois, des changements d’eau partiels sur une base régulière contribuent à minimiser simplement cette dérive inéluctable des paramètres.

3. La composition des sels de synthèse

Comment imaginer une eau mieux équilibrée que l’eau de mer naturelle ? Pour ceux qui habitent en bord de mer, elle serait le meilleur choix si son prélèvement ne tenait pas généralement de l’exploit ! Et malheureusement, l’eau de nos côtes est souvent plus ou moins polluée – là où elle est le plus accessible – et sa densité varie selon les saisons, ce qui rend son utilisation aléatoire et représente souvent plus de risques que de bénéfices. On utilise donc majoritairement des sels de synthèse. Historiquement, Aquarium Systems et HW furent les premiers – au milieu des années 1960 – à commercialiser des sels synthétiques aux valeurs proches de celles de l’eau de mer naturelle. De nos jours, il existe pléthore de fournisseurs dont les sels contiennent plus de 60 éléments majeurs, mineurs et traces dans des proportions légèrement variables. Des analyses des sels les plus usités ont été effectués aux États-Unis et on trouve ces résultats sur Internet (voir www.zebrasomag.com). Pour faire simple, on peut distinguer deux catégories de sels : des sels dits "pauvres" (ou "marins") et des sels "enrichis" (ou "récifaux") ; ces derniers ciblent particulièrement les aquariums récifaux, où l’on cherche à récréer et conserver des valeurs plus élevés que celles de l’eau de mer naturelle, ou comme unique source de complémentation pour les bacs de petits volumes.

4. Préparer de l’eau neuve

Outre les divers éléments indésirables que peut contenir l’eau de conduite (chlore, nitrates, phosphates, silicates, pesticides, plomb, cuivre, etc.), celle-ci possède une dureté carbonatée non négligeable ; elle conduit généralement à une élévation alcaline anormale de l’eau reconstituée pouvant entraîner une précipitation carbonatée, difficile à rattraper par la suite. Une eau traitée par osmose inverse est donc de rigueur et il faut parfois même y ajouter une déminéralisation avec des résines déionisantes.

Dans un récipient adapté au volume d’eau désiré, l’eau osmosée est portée à la température du bac, brassée et aérée. Les sels sont ajoutés dans le courant, par petites quantités, jusqu’à parfaite dissolution. Il est préférable d’attendre un jour ou deux avant son utilisation, afin que ses composants chimiques complexes s’équilibrent entre eux et que le pH se stabilise. Il est également important de savoir que les sels de synthèse contiennent une part aqueuse non négligeable de l’ordre de 13 %. Ainsi, si l’on veut reconstituer une eau de mer à une salinité de 35, il faudra diluer 40,23 g. de sels synthétiques par litre d’eau (40,23 g – 13 % = 35 g). La valeur de 35 n’est pas obligatoire et un autre choix, entre 30 et 40, est tout aussi valable du moment que l’on veille à ce que l’eau de l’aquarium ne subisse pas de variations trop brutales pouvant être nuisibles pour ses hôtes. Mais il faut être conscient également que les taux de minéraux sont logiquement plus faibles à une salinité basse. En ce cas, faire monter les concentrations de calcium, de magnésium et/ou le KH artificiellement trop haut influence négativement la balance ionique de l’eau de mer. On peut en déduire qu’avoir une salinité moyenne de 35, et même plus élevée, permet de maintenir des valeurs plus hautes naturellement et sans perturber son intégrité minérale.

5. Changement d’eau de routine et de rétablissement

Dans un bac bien conçu et équilibré, changer un volume de 5 à 25 % par mois est une bonne base de départ. Une intervention mensuelle n’est pas trop contraignante, ce qui, en ne rebutant pas l’amateur, lui permet de maintenir une bonne régularité. Ce pourcentage est bien sur à affiner en fonction de l’état général du bac et des observations consécutives au changement partiel. On peut en profiter pour siphonner les sédiments dans le bac et la cuve technique. Si le volume remplacé est important, il est possible que les anthozoaires se trouvent momentanément hors de l’eau ; cela n’est pas inquiétant outre mesure car la plupart le supportent très bien sur une brève période. Cette opération peut aussi avoir lieu en vidant uniquement la cuve annexe de filtration, partiellement ou totalement et dépendamment de son volume, ce qui est moins perturbant pour les animaux.

Parfois, dans les aquariums souffrant d’un "syndrome du vieux bac" (old tank syndrome)  ou mal conçus (quantité insuffisante de pierres vivantes, écumeur sous-dimensionné, surpopulation, ajouts irrationnels de suppléments, etc.), il devient nécessaire de faire des changements d’eau dits de rétablissement. Le cas le plus courant est lorsqu’une précipitation massive de carbonates de calcium et de magnésium à lieu dans l’aquarium : ces paramètres s’effondrent et peuvent chuter en-dessous de la moitié de leurs concentrations normales. Il devient alors quasiment impossible de les rétablir par les complémentations traditionnelles. Une série de changements d’eau de 40 à 50 % à quelques jours d’intervalle est une bonne façon d’arriver sainement à un résultat satisfaisant.

Un changement d’eau total serait encore plus radical mais peut représenter une impossibilité pour beaucoup d’aquariophiles. C’est toutefois faisable, sans démonter l’aquarium, si l’on dispose d’une réserve d’eau neuve d’un volume supérieur ou au moins égal au volume du bac. Dans ces conditions, on peut préparer cette eau à une température inférieure de 2 ou 3°C à celle de l’aquarium, dévier la sortie de la colonne de débordement vers une évacuation et injecter lentement l’eau neuve, plus fraîche, au fond de l’aquarium ; l’« ancienne » eau du bac, plus chaude et moins dense, sera poussée à la surface pour déborder alors que l’eau neuve restera dans la couche inférieure jusqu’à la remplacer entièrement.

Chacun adaptera sa façon de procéder aux changements d’eau en fonction du volume de sa cuve et de la configuration de son logement. Il y a donc à peu près autant de techniques que d’aquariophiles ! Et chacun trouvera ses propres petits « trucs » pour en faciliter l’exécution.

Dans le cas ci-dessous, la majorité des changements d’eau se fait par la cuve de décantation.  L’évacuation se fait directement vers l’égout mais il reste toujours un fond de cuve où les sédiments qui ont échappés à la filtration mécanique viennent se déposer. Par exemple, un aspirateur à eau genre industriel bas de gamme rendra de bons services pour une somme modique.

Quand la place le permet, une réserve d’eau importante peut être préparée à l’avance et conservée longtemps par un brassage et une oxygénation efficace, par une prise d’air sur un système venturi d’une pompe par exemple. En cas de besoin, elle permettra de pallier à un changement d’eau plus important ou même total.

Dans le cas cité, le remplissage se fait par la descente de la colonne de débordement de la cuve principale pour tomber dans la cuve de filtration. La pompe de remplissage pourra être branchée sur une prise télécommandée pour un meilleur contrôle à distance.

Gardez en tête que l’objectif principal est de rendre les changements d’eau le plus facile possible, garantie que vous les ferez régulièrement. Cela demande une logistique personnelle, adaptée  à ses besoins et un peu de place pour que cette opération ne soit pas une épreuve que l’on redoute et que l’on repousse parfois trop longtemps.

Christian SEITZ

Article de Christian Seitz, paru dans ZebrasO’Mag n° 3 de novembre 2007 (après correction de la rédaction n’engageant pas la responsabilité de l'auteur). Adapté par l’auteur pour Cap Récifal et publié par Cap Récifal le 16 décembre 2014

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