MICRORECIF

Petit manuel de maintenance d'un aquarium récifal de faible volume à l'usage du débutant

Le materiel (methode berlinoise)

Voici la première version d'un article écrit pour ZebrasO'mag, LE magazine de l'actualité récifale. La version définitive (illustrée et améliorée :-) est parue dans le numéro 1. Je vous recommande sincèrement la lecture de ce magazine.

Écumer un nano-récif ?

L'écumeur est un dispositif d'épuration de l'eau fréquemment utilisé en aquariophilie marine. L'efficacité de cette technique n'est plus à démontrer et il n'est pas question de remettre en question le rôle bénéfique de cet équipement. Nous allons simplement estimer si sa présence est indispensable dans une installation de taille micro/nano-récif, c'est-à-dire de moins de 200 litres.

Plutôt que de réduire ce problème au volume, il est préférable de revenir sur le ' pour qui, pourquoi et comment' , c'est-à-dire raisonner en termes de d 'exigences du biotope maintenu, quantités de déchets produits , et capacité d'épuration . Voyons ces points un par un par le petit bout de notre lorgnette.

Des exigences différentes selon le milieu reproduit

Le biotope nécessaire à un aquarium FO (Fish Only), récifal hébergeant des coraux mous ou encore celui conservant des coraux durs, répond a des exigences différentes.

Une des caractéristiques du biotope est la qualité de l'eau. Le facteur significatif de pollution organique résiduelle est la concentration en nitrate. Alors que les poissons acceptent peu à peu des taux pouvant atteindre 50 mg/litre et même plus, les invertébrés résistants, comme les coraux mous, ne tolèrent que jusqu'à 20 mg/litre et les invertébrés les plus sensibles comme les coraux durs SPS ou les mollusques bénitiers ( Tridacna ) ne supportent qu'un maximum de 5 mg/litre ce qui est vraiment peu et nécessite la mise en ouvre d'une excellente épuration pour maintenir la qualité de l'eau à ce niveau.

L'amateur dispose de moyens simples permettant d'évaluer l'efficacité de son dispositif d'épuration. Une observation quotidienne suffit pour détecter un dérèglement : une forte croissance d'algues, par exemple, est un indicateur symptomatique du taux de nutriments présents. Cet examen peut être suffisant pour conserver des coraux mous. La mesure du taux de nitrates d'un aquarium mature à l'aide d'un test colorimétrique permet une mesure précise et juge réellement de la performance du système d'assainissement.

Quel biotope pour le nano-récif ?

Peu de poissons sont aptes à être conservés dans un petit volume et il serait déraisonnable de choisir une autre orientation que l'aquarium récifal. Dans un nano-récif la réduction du volume est vraiment défavorable à la maintenance des poissons et le sentiment d'oppression ressenti plus prononcé que dans un aquarium de grande dimension. La réduction de l'espace libre empêche même une croissance normale à de nombreuses espèces et il faut accepter de renoncer à leur présence dans ce type d'aquarium. En contrepartie le nano-récif est propice à l'observation rapprochée d'animaux, comme les petits invertébrés qui passent inaperçus dans le décor d'un grand volume. Les petits aquariums sont donc récifaux , le choix des coraux durs fixe l'objectif d'une qualité d'eau supérieure.

La production de déchets

La nécessité d'épuration provient du fait que l'aquarium récifal, petit écosystème captif, produit inévitablement des déchets dont la source principale provient des distributions quotidiennes de nourritures nécessaires au métabolisme des organismes vivants. En aucun cas il ne faut réduire les rations au point d'affamer les animaux. Il est essentiel de nourrir fréquemment et suffisamment les différentes espèces pour leur assurer un développement correct. Le volume d'eau alloué à la croissance et au développement normal des animaux n'est donc pas le seul paramètre à considérer lors de leurs achats. Il faut aussi tenir compte des besoins énergétiques et, par conséquent, de la capacité de retraitement des déchets de l'aquarium. Les poissons sont, bien entendu, les animaux qui nécessitent le plus d'apports organiques. L'essentiel de la pollution due à la nourriture non consommée et aux déjections peuvent leur être attribués. Le nombre et la taille des poissons sont ainsi un facteur dimensionnant la capacité d'épuration, l'expérience de l'aquariophile également.

Alors qu'avec un peu d'habitude il est assez facile de doser les portions destinées aux poissons pour ne pas apporter une charge organique inutile, les préparations pour invertébrés fixés non symbiotiques sont plus difficiles à évaluer et à distribuer. Bien que ces apports semblent minimes ils ne sont pas sans produire des ajouts organiques, aussi ces animaux sont réservés aux amateurs expérimentés.

Autres apports

Des nitrates peuvent être introduits par une mauvaise qualité d'eau à l'occasion du renouvellement périodique d'une fraction du volume ou lors de la compensation de l'évaporation. Pour minimiser cet apport involontaire il est essentiel d'utiliser un osmoseur qui réduit d'au moins 80% la concentration des nitrates présents dans l'eau du réseau public . Avec un nano ou un pico-récif, l'eau minérale en bouteille constitue une alternative économiquement possible et dans ce cas la possibilité d'exploiter une eau d'excellente qualité.

Quels déchets dans un nano-récif ?

Le nano-récif privilégie la conservation et la contemplation des invertébrés. En ce qui concerne l'aquarium micro-récif d'un volume un peu supérieur à 100 litres, s'il est possible de placer quelques poissons la sagesse veut que la sélection de la population soit mûrement réfléchie et basée sur des critères de choix très raisonnables.

Un petit aquarium réalisé selon les règles de bon sens est peu producteur de déchets .

Prenez garde, le faible volume n'est absolument pas tolérant aux infractions de cette loi ! De l'état oligotrophe il est facile de se retrouver dans un état de pollution chronique et même basculer dans une situation catastrophique dès que l'on succombe à l'achat impulsif de poissons ou lors des défaillances de maintenance.

La capacité d'épuration

L'épuration consiste à éliminer les déchets produits, si cette opération n'est que partielle ou incomplète, l'accumulation progressive ne sera bien évidement pas favorable à l'épanouissement de la vie. Pour épurer notre aquarium récifal nous disposons de trois moyens : l'extraction mécanique, la transformation biologique et la captation chimique.

Il possible de poser simplement le problème en ces termes : La capacité d'épuration est suffisante lorsque les ajouts, indispensables à la survie des animaux, sont compensés par la somme des extractions mécaniques, des transformations biologiques et chimiques en éléments neutres.

La méthode berlinoise : efficace

Les déchets organiques : restes de nourritures, cadavres d'animaux, plantes en décomposition, déjections sont transformés successivement par des populations macro et microscopiques d'organismes détritivores. L'action des bactéries naturellement présentes dans l'aquarium clôt l'étape significative de nitrification . Cette opération assainie le milieu mais demeure insuffisante pour la conservation d'invertébrés sensibles aux concentrations, même faibles, de nitrate.

La méthode berlinoise est une réponse élégante au problème des déchets car elle s'appuie sur l'autoépuration naturelle de l'aquarium effective dans les zones hébergeant les organismes bactériens assurant jusqu'à la dénitrification ou la complétion du cycle de l'azote . Cette étape termine la transformation des déchets potentiellement toxiques en éléments neutres . Le milieu est alors propre à la maintenance de nos fragiles invertébrés récifaux. En plus de favoriser l'épuration naturelle au sein de l'aquarium, la méthode berlinoise propose la mise en ouvre d'une filtration mécanique qui agit en amont de la dégradation biologique afin de ne pas risquer d'atteindre la saturation de la capacité de transformation.

L'extraction mécanique

L'extraction mécanique des particules organiques constitue un moyen dans notre stratégie d'élimination des déchets. Un filtre externe mécanique, filtre à débordement 'fontaine' ou encore un compartiment de la décantation équipé d'un peu de perlon sont idéals pour retenir les débris de taille suffisante pour être capturés. Les particules piégées sont rapidement retirées et le perlon changé car la dégradation biologique risque bientôt de produire des nitrates et cet effet n'est, bien évidemment, pas celui recherché.

L'écumeur ne présente pas ce défaut. L'écume chargée des composants indésirables est déversée dans le godet de récupération qu'il suffit de vider régulièrement pour une extraction définitive de l'aquarium. Notons également que par son effet tensioactif remarquablement efficace l'écumeur agit sur les graisses et les particules dissoutes impossibles à capter par les filtres mécaniques classiques.

L'élagage des algues est un moyen d'extraire nitrates et phosphates stockés dans les tissus des végétaux mais cela n'est efficace que dans une installation largement dimensionnée. D'autre part, les plantes sont en concurrence avec les invertébrés fixés pour l'occupation du terrain. Cette possibilité n'est donc pas significative dans un petit aquarium récifal . Autre point à signaler : seul l'élagage suivi d'une extraction est efficient car les nitrates fixés par les plantes puis consommés par les herbivores sont finalement remis en circulation via leurs déjections.

Les échanges d'eau sont également une solution de réduction des polluants dont les nitrates et les sédiments. Mais ce moyen atteint rapidement une limite lorsque les concentrations exigées dans l'aquarium sont basses et que l'eau utilisée n'est pas exemptée de toute pollution. Cependant cette contrainte est partiellement levée dans le cas d'un nano-récif où les changements d'eau peuvent être basés sur une eau minérale pure. Autre avantage, les renouvellements d'eau sont significatifs sans trop de peine.

L'autoépuration biologique

La dégradation bactérienne est notre meilleure alliée pour assurer un recyclage total des déchets. Pour que la dénitratation soit effective il faut créer des zones hypoxiques qui permettent le développement des souches dénitrifiantes. De telles zones sont possibles au sein de pierres vivantes constituées par des débris de coraux morts, semi-poreux ou dans les couches inférieures des lits de sable fin appelé dans ce cas sable vivant . Les paramètres à considérer pour évaluer la capacité de transformation sont :

•  La masse de pierres vivantes et l'épaisseur et la surface libre du sable vivant, (une épaisseur de sable de 10 cm est un minimum pour être pris en compte). Il est admis qu'un minimum de 20% du volume de l'aquarium doit être consacré à cet usage.

•  La qualité, c'est-à-dire principalement la structure des pierres, généralement des débris coralliens durs, mais aussi éventuellement, la granulométrie et composition du substrat.

•  La biodiversité dont bénéficient indépendamment les pierres et le sable vivant.

•  Les conditions environnementales. Par exemple : un brassage efficace favorise les échanges et les concentrations en gaz dissous, la température agit sur le métabolisme des bactéries (l'optimum d'efficience est à 27°C).

Les pierres vivantes et le substrat apportent également une aire favorable pour la microfaune et microflore ainsi que pour de nombreux détritivores benthiques . Nombre d'organismes sont apportés par le biais de l'introduction des pierres prélevées en milieu naturel et du sable vivant, sources de biodiversité et d'équilibre biologique. Le choix du décor revêt donc une importance capitale dans le principe de maintenance et de stabilité de l'aquarium récifal 'berlinois' .

La captation chimique

Ce moyen n'est à mettre en ouvre que dans les cas critiques. Les résines anti-phosphates ou anti-nitrates sont placées temporairement dans un filtre externe pour redresser la situation sans s'attaquer à la cause du dérèglement. Aussi la stratégie d'épuration de l'eau mise en place ne tient pas compte de cette possibilité. Une exception : le charbon actif d'excellente qualité utilisé pendant de courtes périodes permet de retirer les composants phénolés décelés par le jaunissement de l'eau.

La méthode berlinoise adaptée au nano-récif

L'écumeur est donc une pièce efficace du dispositif d'extraction mécanique. Son emploi est très conseillé dans une installation pour tenir compte d'une forte population en poissons, des surcharges ponctuelles, de l'inexpérience, des petits incidents ou défauts temporaires de maintenance. Autre avantage : l'action énergique du brassage air/eau améliore notablement la quantité d'oxygène dissous et fait baisser la concentration en CO₂. Cette fonction est vitale si l'aquarium est surpeuplé car la production de CO₂ est proportionnelle à la quantité de nutriments transformés. Son utilité est donc d'autant plus grande que la charge organique est importante. A contrario son intérêt est moindre dans un nano-récif peu producteur de déchets, c'est-à-dire sous-peuplé en poissons. Dans ces circonstances, il est acceptable de mettre en ouvre un matériel moins performant.

Deuxième point, un petit aquarium ne permet pas de dissimuler un matériel technique important. A moins de mettre en ouvre une décantation externe, la vision (et le volume sonore) des équipements gâche une bonne partie du plaisir de la contemplation.

Enfin, l'approche minimaliste du nano-récif va souvent de paire avec un budget réduit aussi les solutions appliquées sont, par préférence les plus simples et les moins coûteuses. Il faut reconnaître que la réduction de l'équipement est une des raisons de l'engouement actuel pour les petits aquariums. Les amateurs sont donc tentés de supprimer cet auxiliaire et de le remplacer par un filtre externe, simple d'emploi et de meilleur marché. Mais il faut aussi ne pas oublier de favoriser l'épuration biologique et veiller à ne pas faire de surcharges organiques.

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Pour micro-récifs : Nano-écumeurs

L'essor des petits aquariums a poussé les constructeurs les plus innovants au développement de gammes spécifiques. Ainsi Tunze et Deltec, pour ne citer que les plus connus, proposent des modèles d'écumeurs compacts de capacité suffisante pour les aquariums jusqu'à environ 200 litres, c'est-à-dire pouvant maintenir un nombre limité de poissons.

L'écumeur Deltec MCE 300 est le plus petit modèle de la gamme du constructeur. Il est indiqué pour les aquariums jusqu'à 200 litres. Assez compact, il a aussi l'avantage d'être externe, ce qui n'occupe pas de place dans l'aquarium. Le MC500 est un modèle de capacité supérieure. Compact il est interne à l'aquarium ou à une décantation,

L'écumeur Tunze Doc skimmer 9002 est conseillé pour des aquariums de 40 à 200 litres. Extrêmement compact : 125 x 55 x 338mm, il prend place à l'intérieur de l'aquarium. Selon le constructeur son principe d'écumage par contact capture efficacement les substances organiques dissoutes tout en préservant le plancton, évacuant la critique principale faite à l'écumeur. La version Nano Reef Pack 200 est l'association de cet écumeur avec un filtre mécanique à captation de l'eau de surface Nano Cleaner 3165 . Les deux éléments constituent un ensemble très homogène.

Pour les aquariums de moins de 100 litres, l'écumeur Taam Rio Nano Protein Skimmer distribué par Croci Trading est une solution compacte et économique associant filtre fontaine et écumeur. De performance vraiment plus modeste, il utilise pour son fonctionnement une petite pompe équipée d'un Venturi. C'est un modèle externe suspendu sur un coté de l'aquarium, il intègre une cartouche de filtration mécanique dans laquelle on place un peu de perlon qu'il faut changer chaque semaine. Si cela est nécessaire il est possible de placer périodiquement, une poche de charbon actif. Autre alternative : l'utilisation de deux poches de zéolithes changées en alternance tous les deux mois.

Les modèles Red Sea Prizm assez proches du Deltec MCE 300 ou encore le basique Miniflotor d' Aqua Medic sont des choix possibles.

La relative efficacité exigée par le matériel se prête aux modifications et même à la création astucieuse des bricoleurs. Les constructions en verre ou plexiglas sont souvent basées sur le principe du 'Reverse Venturi', une simple pompe de brassage modifiée peut faire l'affaire ou encore du diffuseur d'air en bois et de l'exhausteur. Un exemple à suivre : le ' Plexi Spray Bar ' dont les plans sont disponibles sur Internet.

Pour le récif bonsaï : L'esprit Zen

Dans le cas d'un petit nano-récif, la faible quantité de nutriments apportés pour la maintenance des invertébrés ou de petits Gobidae peut pardonner l'absence d'écumeur. L'épuration s'appuie alors essentiellement sur la capacité de transformation biologique et sur une filtration mécanique simplifiée, par exemple un filtre externe, alternative suffisante dans cette configuration. Un brassage approprié de surface assure les échanges gazeux.

Il est nécessaire de favoriser le développement des détritivores de toutes tailles. Comme le faible volume disponible réduit la masse et la disposition des pierres vivantes, le principe du lit de sable vivant , ou méthode DSB, est appliqué en renfort. Une épaisseur d'environ 10 cm de sable fin d'aragonite permet d'augmenter la capacité de transformation biologique en surface mais aussi dans les couches internes que l'on souhaite hypoxiques . Le sable seul n'est pas suffisant. Pour que l'effet soit significatif le substrat doit être ensemencé par du sable provenant d'un aquarium DSB mature, riche en organismes typiques de ce milieu. Ce type d'aquarium exige une grande patience de la part de l'aquariophile car l'établissement d'un équilibre biologique est souvent long à atteindre et facile à dénouer.

Pour conclure.

Un petit aquarium récifal fonctionne très simplement 'comme un grand' : plus la population en animaux consommateurs est élevée et plus les auxiliaires mécaniques, dont l'écumeur, sont indispensables pour pallier au manque relatif en petits organismes détritivores, transformateurs et minéralisateurs. En revanche si l'on cherche à respecter l'équilibre biologique naturel, l'aquarium devient plus stable et autonome. Bien que la marge d'erreur soit réduite, il devient dès lors possible de se passer d'un écumeur.

Chacun doit fixer son objectif selon ses désirs, compétences et moyens. Le nano-récif sans l'aide d'un écumeur ne pardonne pas vraiment les écarts de maintenance, il n'en est en pas moins accessible au débutant, humble et attentionné, respectueux de l'ordre naturel, doué de la patience du jardinier .

Glossaire :

Ecumeur Bien que les différences significatives soient constatées selon les modèles d'écumeurs (à diffuseur d'air, Venturi, dispergateur, etc.), force est de constater que les résultats sont généralement très bons et les inconvénients mineurs.

Biotope Le biotope est l'ensemble des caractéristiques du milieu

SPS = Small Polyp Scleractinian , coraux durs à petits polypes.

Symbiotiques Les invertébrés symbiotiques des algues zooxanthelles ne nécessitent pas d'apports nutritifs ce qui simplifie beaucoup leur maintenance en aquarium

Eau de conduiteLa Directive 98/83/CE de l'Union européenne autorise un taux de nitrate de 50 mg/litre. Le nitrate représente avec les pesticides l'une des principales contaminations de l'eau

Oligotrophe : milieu où la concentration en nutriments est faible, opposé à eutrophe et eutophisation .

Cycle de l'azote Dans le cycle de l'azote cette étape clos la phase de transformation de l'ammoniac (ou ammonium) en nitrate.

Berlinoise La méthode 'berlinoise' doit son nom aux aquariophiles de Berlin ayant mis au point le protocole.

Elements neutres Dénitratation : Le nitrate (NO₃) est transformé en azote (N₂), élément neutre.

Tensioactives L'écumeur sert à extraire des molécules dites tensioactives. Ce sont des molécules mixtes attirées à la fois par l'air et par l'eau.

Hypoxyque Zones où la concentration en oxygène est très faible.

Benthique Organismes vivants sur le fond, opposé à pélagique . On distingue les organismes vagiles vivants à proximité du fond, ceux vivants sur le sol, épibenthiques , enfin les organismes fouisseurs du substrat endobenthiques

Resines Il s'agit dans ce cas de résines spécifiques anti-nitrates ou anti-phosphates et non pas d'additifs tel l'hydroxyde de calcium qui peut avoir des effets bénéfiques indirects de précipitation sur les phosphates

Zen A l'image de la philosophie bouddhiste, le projet de peuplement en poissons doit être dépouillé à l'extrême !

DSB acronyme de Deep Sand Bed (Lit de Sable Epais).

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