Le cycle de l'azote

D'où viennent les déchets

Comme tous les animaux, les poissons transforment leur nourriture en énergie et rejettent des déchets azotés. Chez eux, ce déchet est surtout de l'ammoniaque, éliminée en grande partie par les branchies et, en plus petite quantité, par l'urine. Les restes de nourriture, les excréments et les feuilles mortes en produisent aussi en se décomposant. Plus un poisson mange, plus il en rejette, et même à jeun il en produit.

Dans une rivière, ces déchets sont dilués dans un volume d'eau immense. Un aquarium est au contraire un petit volume fermé : sans traitement, l'ammoniaque s'y accumule en quelques jours. Après l'oxygène, c'est le paramètre de l'eau qui compte le plus pour la santé des poissons.

Des bactéries qui font le travail

Le cycle de l'azote, ou nitrification, est assuré par des bactéries qui vivent en fine pellicule (un biofilm) sur toutes les surfaces du bac : surtout dans les masses filtrantes, mais aussi sur le sol, le décor et les vitres. Elles transforment l'ammoniaque en deux étapes.

Les livres d'aquariophilie ont longtemps attribué la seconde étape aux Nitrobacter. En analysant le biofilm de filtres d'aquariums d'eau douce, l'équipe de Timothy Hovanec a montré en 1998 que ce sont en réalité surtout des bactéries du genre Nitrospira qui transforment les nitrites.

Ces bactéries ont besoin d'oxygène et consomment des carbonates : la nitrification produit de l'acide et fait baisser le pH si l'eau n'est pas assez tamponnée. Un filtre bien oxygéné et une eau qui garde un peu de dureté carbonatée (le KH, voir les paramètres de l'eau) les aident à travailler.

Pourquoi l'ammoniaque est si dangereuse

Dans l'eau, l'ammoniaque existe sous deux formes en équilibre : l'ion ammonium (NH₄⁺), peu toxique, et l'ammoniac libre (NH₃), environ cent fois plus toxique pour les poissons. La part de chaque forme dépend du pH et de la température : plus l'eau est basique et chaude, plus il y a d'ammoniac libre.

À pH 8 et 26 °C, 5,7 % de l'ammoniaque mesurée est déjà sous forme d'ammoniac libre : 1 mg/L d'ammoniaque totale en contient donc 0,057 mg/L. Or l'OATA demande de rester à zéro et de ne jamais dépasser 0,02 mg/L d'ammoniac libre, et l'Université de Floride indique qu'au-delà de 0,05 mg/L les tissus des poissons, à commencer par les branchies, s'abîment. Vers 2 mg/L, les espèces sensibles meurent.

Démarrer un bac : le cyclage

Un filtre neuf ne contient pas encore ces bactéries. Il faut les laisser se multiplier avant d'introduire des poissons : c'est le cyclage, ou maturation du filtre. Selon l'Université de Floride, un biofiltre neuf demande six à huit semaines pour traiter efficacement l'ammoniaque et les nitrites. Une eau chaude, un apport régulier d'ammoniaque et un ensemencement en bactéries peuvent raccourcir ce délai.

L'OATA décrit deux méthodes : démarrer avec quelques poissons robustes, ou sans poisson en apportant soi-même de l'ammoniaque. La seconde évite d'exposer des animaux aux pics d'ammoniaque et de nitrites : c'est celle que nous conseillons.

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   Installez et remplissez le bac

   Eau du robinet traitée avec un conditionneur, filtre, chauffage, sol et plantes en place. Laissez tourner 24 à 48 heures pour vérifier le matériel et atteindre la bonne température.

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   Apportez une source d'ammoniaque

   Un produit de maturation à base d'ammoniaque ou du chlorure d'ammonium, dosé selon la notice pour atteindre environ 2 mg/L. Des bactéries vendues en flacon, ou une poignée de masse filtrante d'un bac sain, accélèrent le démarrage.

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   Mesurez tous les deux ou trois jours

   Ammoniaque, nitrites, nitrates et pH. Ajoutez une nouvelle dose quand l'ammoniaque retombe. Gardez le pH au-dessus de 6,5 et l'eau vers 25 à 28 °C : les bactéries ralentissent nettement dans une eau acide ou froide.

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   Vérifiez que le filtre suit

   Le cyclage est terminé quand une dose d'environ 2 mg/L d'ammoniaque est ramenée à zéro, sans nitrites, en moins de 24 heures, et que des nitrates apparaissent.

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   Changez l'eau, puis peuplez progressivement

   Un grand changement d'eau fait baisser les nitrates accumulés. Introduisez ensuite les poissons par petits groupes : à chaque arrivée, les bactéries mettent quelques jours à s'adapter à la charge supplémentaire.

Préserver les bactéries du filtre

• Ne rincez jamais les masses filtrantes sous le robinet : le chlore tue les bactéries. Rincez-les dans l'eau retirée du bac lors d'un changement d'eau.
• Ne remplacez pas toutes les masses filtrantes en même temps : vous perdriez la colonie et le bac recommencerait un cycle.
• N'arrêtez pas le filtre plus de quelques heures : privées d'eau oxygénée, les bactéries dépérissent.
• Traitez toujours l'eau neuve avec un conditionneur, qui neutralise le chlore et la chloramine.

La suite de la routine est détaillée dans l'entretien courant.