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La filtration dans les bacs marins
Un aquarium est un espace confiné qui ne pourra jamais reproduire parfaitement la filtration naturelle des vastes océans. Il existe différents types de filtrations :
- La filtration biologique : On entend par filtration biologique la transformation par des organismes vivants de composés toxiques comme l’ammoniac en composés moins toxiques comme les nitrates. Certaines bactéries transforment l’ammoniac en nitrites tandis que d’autres transforment les nitrites en nitrates. L’accumulation des nitrates dans un bac marin est un problème en raison de leur relative toxicité pour les coraux, et surtout des explosions d’algues qu'ils provoquent souvent. Les nitrates peuvent être réduis en azote gazeux par certaines bactéries qui vivent dans des zones pauvres en oxygène ou par adsorption chimique, écumage ou filtration algale par exemple, ce que nous verrons par la suite.
La filtration biologique est donc réalisée par des bactéries qui transforment les composés toxiques en composés non toxiques et/ou gazeux. Mais ces bactéries ont besoin de supports pour se développer, ces supports devant se composer de zones riches en oxygène - pour les bactéries aérobies - et des zones pauvres en oxygène - pour les bactéries anaérobies. Les pierres vivantes et dans une moindre mesure pour le moment, le sable vivant, jouent ce rôle de "support" de bactéries, éléments que nous détaillerons dans un des chapitres suivants.
Il faut noter également la possibilité d’héberger les bactéries dénitrifiantes au sein d’un réacteur afin de transformer les nitrates en azote gazeux. C’est ce qu’on appelle un dénitrateur : ce réacteur est rempli d’un substrat adapté - le plus rencontré à ce jour étant remplit de billes de souffre (dénitrateur autotrophe sur souffre (DAS) - qui permet l’hébergement des bactéries dénitrifiantes réduisant les nitrates. Le principe du dénitrateur existe depuis plus de 30 ans : il s'agit du dénitrateur hétérotrophe qui doit être alimenté en sucres ou en alcools pour nourrir les bactéries. Ce n’est que depuis une dizaine d’années que le dénitrateur autotrophe (le dénitrateur n'est pas alimenté) est apparu.
Pour plus d'infos, voir :
le DAS
Photo, Hervé ROUSSEAU
- La filtration mécanique : Le principe de la filtration mécanique est le retrait des particules en suspension au travers de matériaux filtrants. C’est le principe de filtration le plus instinctif et pourtant, il n’est utilisé que rarement dans les aquariums marins modernes à l’exception de l’écumage qui est un peu à part. En effet, le principal problème des matériaux de filtration utilisés dans l’aquariophilie d’eau douce notamment est qu’ils forment un bon substrat pour l’établissement d’une population de bactéries, le plus souvent aérobies et qu’ils se transforment donc en un site de filtration biologique mais partiel qui peut provoquer une montée des nitrates. Seule la filtration sur perlon peut être préconisée avec un nettoyage très régulier ou une utilisation ponctuelle.
La filtration "mécanique" la plus rencontrée est l’écumage, même si on peut aussi la considérer par certains aspects comme une filtration chimique puisqu’elle permet l’absorption des composés organiques . Cette filtration est réalisée par un écumeur qui a pour principe d’injecter un mélange d’air et d’eau du bac dans une colonne, favorisant la formation d'une écume chargée en éléments organiques qui retombe ensuite dans une coupelle pour être éliminés. L’écumeur retire donc les composés organiques avant qu’ils ne soient traités par les autres filtrations, soulageant ainsi leur fonction. De plus l’écumeur a l’avantage de faciliter l’oxygénation de l’eau par ce mélange air-eau.
Photo, Hervé ROUSSEAU
- La filtration chimique : Cette filtration est, comme son nom l’indique, réalisée par des composés chimiques qui absorbent ou adsorbent les composés organiques. Une fois ces constituants saturés, il faut les changer ou les régénérer. Les trois types de filtrations chimiques existantes sont le charbon actif, la zéolithe et les résines échangeuses d’ions. Le charbon actif retire de l’eau de l’aquarium un certain nombre de composés qui ne peuvent pas être retirés de l’aquarium par un autre type de filtration. Les composés retirés ne sont pas systématiquement toxiques pour les animaux. Le charbon peut être utilisé en forçant l’eau à travers ou en diffusion "passive". Dans ce cas le charbon dans son filet est disposé dans le bac annexe voire directement dans l’aquarium et l’adsorption se fait par diffusion sans que le passage de l’eau ne soit forcé. L’inconvénient de la diffusion active est le risque de colmatage par des composés solides.
Charbon actif Photo, Hervé ROUSSEAU
Les résines échangeuses d’ions fixent les nitrates ou les phosphates présents dans l’eau et une fois chargées de composés, elles doivent être remplacées ce qui est très coûteux à long terme et ne résout pas le problème de fond qui a conduit à l’accumulation de ces composés. Comme souvent en aquariophilie il est préférable de résoudre le problème en trouvant la source plutôt qu’en utilisant des produits de ce type, fort coûteux à long terme. La zéolithe combine le mode d'action du charbon et des résines échangeuses d'ions sans que les mécanismes en jeu soient encore bien compris.
Les stérilisateurs et ozoniseurs peuvent également être considérés comme des filtrations chimiques. Le stérilisateur à Ultra Violet (UV) utilise une lampe germicide dans laquelle l’eau est stérilisée par le rayonnement de la lampe. Le principe de l’ozoniseur est légèrement différent puisqu’il s’appuie sur les propriétés fortement oxydantes de l’ozone (O3) qui stérilise également l’eau de l’aquarium en cumulant d’autres avantages comme l’optimisation de l’écumage notamment. Ceci étant, son utilisation est délicate car une surdose peut être fatale pour le bac.
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