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Apport d’Oxygene et de Dioxyde de carbone dans les bacs à Discus

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Les bébés Discus

Un bref rappel ci dessous de quelques principes élémentaires de chimie pour mettre fin aux idées préconçues notamment sur l’apport d’oxygène dans les aquariums d’eau douce.

L’utilisation des bulleurs n’a pas pour seul objectif d’apporter un peu d’oxygène aux poissons. Bien sur, ces appareils sont conçus pour diffuser de l’air ambiant à travers un dispositif et pour restituer ensuite cet air dans l’eau de l’aquarium. Cependant les courants crées par ces bulleurs ont également des actions “mécaniques” très utiles.

La composition chimique de l’air atmosphérique peut être classée en deux catégories : une catégorie de constituants qui ne varie pas (azote, gaz rares) et une catégorie de constituants qui est variable selon les lieux et les époques de l’année (dioxyde de carbone, vapeur d’eau..).

Il est donc primordial de garder à l’esprit que lorsque l’on injecte de l’air dans l’eau d’un aquarium, on injecte plusieurs gaz constituants de l’air sec et non pas seulement de l’oxygène. Il faut donc pondérer les choses lorsque l’on parle d’apport d’oxygène ou d’oxygénation de l’eau au moyen d’un bulleur car on apporte environ 20% d’O2 contrairement par exemple aux systèmes d’injection de CO2 qui diffusent 100% de gaz: le dioxyde de carbone. De plus, il y énormément de perte au niveau de la dissolution de l’air (bulleur) dans l’eau. D’ailleurs certains éleveurs professionnels utilisent des oxygènateurs médicaux pour diffuser de directement de l’oxygène pur et obtenir ainsi la saturation en oxygène dans leurs bacs.

Composition de l’air :
GAZ CONSTITUANTSYMBOLE – PARAMETREVOLUME en % (principaux gaz)
Azote ou Diazote78
Oxygène ou Dioxygène21
ArgonA0,93
Dioxyde de carboneCO²0,035
NéonNetraces
HéliumHetraces
KryptonKrtraces
Hydrogènetraces
XénonXetraces
Ozonetraces
RadonRntraces

L’eau est un puissant solvant qui dissous en premier les gaz. Dans l’équilibre d’un aquarium, l’oxygène (O²) et le dioxyde de carbone (CO²) jouent un rôle très important. Une température élevée (cas d’un bac à Discus) réduit la solubilité des gaz dans l’eau mais accélère les réactions d’oxydation ce qui entraînent une consommation d’O2.

Les poissons sont tributaires de l’oxygène contenue dans l’eau pour assurer leur métabolisme et les plantes ont besoin de matière premières (engrais, lumière..) dont le dioxyde de carbone fait partie. Les plantes consomment également de l’oxygène.
Dans l’eau, la dissolution des gaz s’effectue principalement à la surface de contact avec l’atmosphère et c’est donc en surface de l’aquarium que la plus importante partie de l’oxygène va pénétrer dans l’eau alors que c’est à ce même endroit, qu’une partie du CO2 va quitter l’eau. Ils est donc très important de préférer les aquariums larges et peu profonds.

Dans certains cas, on peut être amené à utiliser des moyens techniques supplémentaires pour compléter la dissolution ou la diffusion naturelle des gaz dans l’eau. Cela peut être très utile dans le cas de bacs mal dimensionnés, en cas de traitement médicamenteux, de température de l’eau élevée (cas des discus), montée ou pic de nitrites, de canicules ..
L’utilisation de diffuseurs à bulles (bulleurs) ou encore le brassage de l’eau en surface (buse de rejet de l’eau du filtre qui a une action mécanique) sont deux moyens qui permettent de dissoudre l’oxygène et d’évacuer le gaz carbonique.

Apport d'Oxygene et de Dioxyde de carbone dans bacs à Discus

La croissance des plantes se réalise par photosynthèse (lumière, éléments nutritifs:sol, engrais liquides ou solides, CO2, O2). En journée les plantes consomment du dioxyde de carbone et produisent de l’oxygène, la nuit les plantes consomment de l’oxygène et produisent du dioxyde de carbone.

Apport d'oxygène:O2

– Dans les aquariums plantés, la teneur en oxygène doit être au moins équivalente à la fin de la période d’éclairage, à la valeur d’équilibre, en fonction de la température de l’eau (29-30°C pour les discus), grâce à la seule activité des plantes et un brassage modéré de l’eau (rejet filtre), et sans utilisation d’un bulleur ou aérateur.

Plus la température est froide, plus les valeurs d’oxygène sont élevées. Plus l’eau est chaude et plus la valeur d’oxygène est basse. C’est pour cette raison que l’on oxygène davantage l’eau des bacs (ajout d’un bulleur supplementaire ou augmentation du débit d’air) en cas de traitement thermique.

Ainsi on relève une valeur d’environ 8mg/l pour une température de l’eau de 25°C. Pour les discus, c’est donc 7,64mg/l à 29°C. A 30°C, le taux d’oxygène passe 7,53mg/l. Avec une eau chaufée à 32°C, ce taux passe à 7,32°mg/l, etc..

Les poisssons et les bactéries nitifiantes ont besoin d’oxygène. Les premiers pour respirer et les seconds pour dégrader les substances nocives. Les algues et les plantes aquatiques ont également besoin d’oxygène.

La production d’oxygène par les plantes est nettement supérieure pendant la journée, à la consommation des plantes et poissons pendant la nuit. La teneur d’oxygène dimuera très lentement pendant la nuit et le taux sera sans danger pour les poissons. Il faut toutefois surveiller la teneur minimale en O2 acceptable pour les poissons durant la nuit. Cette valeur est de 4mg/l.

En cas de tenuer en O2 trop faible, il faudra ajouter des plantes et placer un aérateur ou des bulleurs surtout pendant la nuit (lorsque l’éclairage du bac est éteint).

Comme indiqué plus haut les diffuseurs à bulles ont un rôle important au niveau des échanges gazeux. Ils n’ont pas qu’un rôle décoratif dans un aquarium. Ils servent également à remonter les gaz dissous au fond de l’aquarium dont le méthane qui se forme par accumulation des déchets ou les excréments des poissons, par le pourrissement de certaines plantes ou racines, par les excès de nourriture etc..

Dans l’élevage des discus (bacs nus), l’utilisation d’un bulleur est indispensable (action sur l’eau mécanique et chimique). De plus, les discus sont de (gros) poissons consommateurs d’oxygène et il faut placer au moins cinq individus dans un bac (poisson grégaire). Le calcul est vite fait !

Apport de dioxyde de carbone: CO2

– En ce qui concerne les apports en CO2 (fumure au CO2), ils sont surtout prévus pour les bac très plantés de type “hollandais” c’est-à-dire des aquariums ou la végétation est très dense. {{Il n’est pas recommandé d’utiliser les appareils à CO2 uniquement dans le but de réguler les paramètres de l’eau d’un aquarium et obtenir le PH souhaité.}} Normalement, si l’on effectue les changements d’eau adéquats (fréquence, volume, qualité..), les paramètres de l’eau de l’aquarium à discus sont régulés et stables sans utilisation des sytèmes de contrôle électronique de fumure au CO2.

Les plantes ont besoin de carbone d’où la nécessité pour certains aquariophiles (si on veut des bac bien plantés et des plantes luxuriantes par exemple) d’un apport extérieur de CO2. Il y a là une certaine incompatibilité entre une présence de poissons comme les discus, gros consommateurs d’oxygène et les plantes “gourmandes” en CO2, car trop de CO2 disssous dans l’eau peut aussi incommoder les discus. La question apporte en général des avis bien différents et il appartient à chacun de se forger sa propre opinion sur le sujet. Il faudra choisir entre les deux possibilitées “ajout supplémentaire de CO2 ou pas”; c’est aussi une question de budget et de choix de décoration (bac planté ou nu, plantes végétatives ou luxuriantes, confort et bien-être des poissons..).
Sans polémiquer, précisons que les deux choix comportent des avantages et des inconvénients mais qu’il est possible d’élever des discus dans les deux cas.

Apport d'Oxygene et de Dioxyde de carbone dans bacs à Discus

  • Quelques éléments de réflexion:

S’il est intelligemment et correctement utilisé, l’ajout de CO2 dans l’eau n’est pas dangereux pour les poissons et il permettra d’avoir une végétation luxuriante et harmonieuse. Le seul impératif à respecter est de maintenir le taux de CO2 à une concentration optimale, c’est-à-dire celle qui est nécessaire au bon développement des plantes sans nuire aux poissons. Cela implique d’acheter un équipement fiable et complet (le système est coûteux) muni de dispositifs de contrôles permanents et électroniques (injection automatique de gaz, alarmes), d’entretenir et de contrôler régulièrement ce matériel (étalonnage de l’électrode, remplacement régulier des éléments et remplacement annuel de l’électrode, vérification du niveau de la bonbonne de gaz CO2, paramétrages lors de l’installation du système etc..). Les dispositifs de fumure au CO2 vendus dans le commerce aquariophile sont fiables mais ils nécessitent un suivi régulier ce qui est assez contraignant (valves, pompes, réglage du débit à vérifier de temps a autre).

D’autre part, il conviendra de mesurer fréquemment les taux O2, CO2 et PH, GH, KH avec les tests à gouttes (ou électroniques) pour vérifier que les paramètres de l’eau sont toujours corrects.

Avec les Discus, on travaille avec une eau de conductivité inférieure a 350-400 microsiemens par centimètre, un KH bien souvent inférieur a 4. Cela signifie donc que le PH peut varier énormément car le PH est lié a deux facteurs: le KH et le CO2. En faisant varier la quantité de CO2 dans l’eau, on fait varier aussi le PH. Ce n’est en principe pas le but recherché puisqu’on recherche avant tout un PH le plus stable possible dans la durée. Il faut donc maintenir des paramètres stables et réguliers avec du matériel fiable et précis.

L’absorption de l’oxygène par les poissons n’est pas entravée par la diffusion de dioxyde de carbone dans l’aquarium, la teneur en oxygène de l’eau n’est pas influencée non plus par la teneur de CO2. Une végétation luxuriante améliorera plutôt la teneur en oxygène de manière naturelle.

On peut bien entendu se passer d’apporter du CO2 dans un aquarium et c’est ce que font de très nombreux aquariophiles. Mais dans ce cas, il faudra limiter considérablement son choix au niveau du nombre et des espèces plantées et préférer les variétés qui se contentent du peu de CO2 disponible naturellement dans l’eau. Dans un bac équipé d’une alimentation en CO2, on pourra par contre se permettre de diversifier les plantations au maximum et de profiter de toute la diversité des plantes disponible sur le marché (même les plus difficiles et délicates) et de leur qualité décoratives (grandeurs, formes et couleurs). C’est un choix à faire : privilégier les poissons ou les plantes, ou alors tenter de trouver une solution optimale avec un dosage très précis du CO2 ce qui exclu dans tous les cas les systèmes amateurs ou “bricolés” à la maison qui ne sont pas assez fiables.

Il existe dans le commerce des systèmes de diffusion de CO2 munis de systèmes entièrement automatiques afin réguler la distribution du CO2 en fonction du pH. Ces systèmes se composent d’une bouteille de gaz CO2, d’un détendeur pour transformer la pression de la bouteille (60 bars) à la pression ambiante, d’un manomètre pour contrôler la contenance de la bouteille, d’un robinet de réglage, d’une protection anti-retour, de tuyaux étanches aux gaz, d’un diffuseur de gaz à spirale ou en paliers. Ces systèmes sont couplés à une électrovanne pour couper l’alimentation la nuit. Une sonde mesurant en permanence le pH est raccordée au système (dispositif électronique avec alarmes..).

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  • Un bon compromis existe entre ces taux :

-Taux recommandés:

De nombreux tableaux indiquent le taux de CO2 en fonction de la dureté carbonatée (KH) et du PH puisque ces valeurs sont interdépendantes.

Pour le CO2: 5-15 mg de CO2 par litre.

Pour l’ O2: 3-5 mg d’O2 par litre (le matin).

Pour l’O2: 5-8 mg d’O2 par litre (le soir).

L’important est la différence entre les mesures du matin et du soir car elle indique si l’aquarium est “actif”, c’est à dire si les plantes poussent et produisent de l’oxygène.

Le CO2 qui est indispensable aux plantes est en fait bien supporté par les discus aux taux recommandés ci dessus, pour peu que l’apport en CO2 se fasse progressivement et que l’eau soit par ailleurs bien oxygénée. L’idéal est d’utiliser des systèmes d’injection automatisés de CO2 comme simple appoint (en complément des engrais). Il n’est pas recommandé d’utiliser ces systèmes exclusivement dans le but de réguler le pH d’un aquarium car dans ce cas les valeurs ne seront pas toujours stables et régulières, le CO2 injecté dans l’eau pouvant varier sans arrêt au cours de la journée et de la nuit (effet accordéon) en fonction du KH et du PH obtenu ou à obtenir.

Le CO2 est un élément essentiel pour la croissance des plantes (plantes luxuriantes). Toutefois, il faut savoir qu’une exposition prolongée à des valeurs de CO2 supérieures à 20 mg/l présentera un danger pour les poissons car un taux trop élevé de CO2 est toxique.

Il faut donc s’assurer qu’une quantité suffisante de gaz carbonique est disponible dans l’eau pour favoriser le bon développement des plantes, sans qu’il y en ait trop du fait de la toxicité pour les poissons dés 20 mg/l.

Les valeurs optimales recommandées pour le bien être des poissons et à la fois celui des plantes, est une concentration de CO2 comprise entre 5 et 15 mg/l.

nter-action entre le pH de l'eau, le taux de gaz carbonique dissous et le KH
Corrélation entre pH, taux de gaz carbonique dissous dans l’eau et KH

Une concentration inférieure à ces valeurs n’est pas adapté à une croissance saine et au développement rapide des plantes, un taux supérieur à 20 mg/l est toxique voir mortel pour les poissons.

Une forte aération à l’aide d’un bulleur ou d’un diffuseur fournit l’oxygène vital mais cela élimine partiellement le CO2 présent dans l’eau.
Les plantes fabriquent de l’O2 le jour et du CO2 la nuit. Le CO2 les aide a fabriquer de l’O2 le jour. La meilleure solution bien qu’elle soit assez coûteuse semble être l’utilisation d’un contrôleur de PH avec asservissement à une pompe de CO2 (système automatisé de diffusion du CO2 en fonction des paramètres relevés par la sonde électronique du contrôleur).

Plus un aquarium contient de plantes et plus ces plantes sont approvisionnées en CO2, et plus elles vont oxygéner l’aquarium. On peut dire que l’injection de gaz carbonique assure indirectement l’oxygénation de l’aquarium. L’oxygène produit par les plantes est directement dissous dans l’eau et sans déperdition contrairement aux bulleurs ou diffuseurs.

En cas de résultat trop faible ou trop élevé en teneur de CO2, on utilise ainsi un dispositif d’enrichissement en CO2 automatisé. Tout le dispositif régule et corrige l’admission du CO2 dans le bac en fonction des heures de la journée et/ou des paramètres mesurés en continu. Il faut donc utiliser des systèmes très précis et fiables, certaines marques comme Dennerlé se sont spécialisées et vendent des “pack”.

Concernant l’utilisation des aérosols (gaz):

 

Chez soi, il faut faire très attention lorsqu’on utilise des bulleurs et que l’on pulvérise un produit dans l’atmosphère d’une pièce (utilisation d’une bombe aérosol pour désodoriser par exemple). Les gaz ou les produits pulvérisés se mélangent à l’air de la pièce et se retrouvent irrémédiablement dans l’eau du bac ce qui peut être nocif voir mortel pour les poissons (cas des bombes insecticides, anti puces ou autres produits chimiques et nocifs). Les pièces enfumées (tabac, encens..) et les aérosols ou parfums sont également à proscrire pour l’équilibre et le bien être des poissons d’aquarium.

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3 Commentaires sur "Apport d’Oxygene et de Dioxyde de carbone dans les bacs à Discus"

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zepolo
zepolo
Il est ridicule de vouloir diminuer le PH si l’eau de son bac possède un pouvoir tampon èlevé (le KH). Il faut rechercher un KH inférieur à 5 avant toute tentative d’abaissement du PH de l’eau du bac, sinon ça ne sera pas viable à long terme, on y arrivera pas. Pour adoucir l’eau d’un aquarium, le mieux est d’employer de l’eau osmosée. Une fois que son KH est assez bas, on pourra agir sur le PH de l’eau de son aquarium. On peut aussi filtrer sur tourbe, ajouter des racines ou feuilles (tourbière, aulne ou chêne..) ou des produits… Lire plus »
edouard poinsot
edouard poinsot

Bonjour, dans votre article vous ne mentionnez pas la possibilité d’utiliser l’ Oxydator. Avez vous essayé ce très vieux produit aquariophile?

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