La filtration est un élément central dans les "aquariums classiques".

 

Sa bonne utilisation permet avant tout une bonne oxygénation de l'eau et la mise en place des cycles Biochimiques essentiels (transformations des macro déchets par les organismes décomposeurs, Nitrification ...).

 

Un filtre comment ça marche ?

 

Il s'agit avant tout de faire circuler l'eau à travers des masses de filtrations.

 

Ces masses, polymorphes, ont des fonctions différentes :

1. Mécanique

  • Il s'agit d'emprisonner les particules et les macro-déchets.

 

  • C'est la partie de la filtration que l'on doit entretenir régulièrement.

 

  • Elle est généralement constituée de  masses de différentes porosité. On va toujours, dans le sens de l'eau, de la masse qui filtre le moins vers celle qui filtre le plus.

 

  • Ces masses sont généralement en matière synthétique (lavables ou changeables)

 

  • C'est, dans le sens de l'eau, la première partie de la filtration.

2. Biologique

  • Cette partie est la plus susceptible d'accueillir les bactéries de la Nitrification,

 

  • Généralement (et de préférence) en matière minérale, on ne lave pas, on ne la change pas !

 

  • Elle se met (toujours dans le sens de l'eau) avant ou après la filtration Chimique mais toujours après la filtration Mécanique !

 

3. Chimique (facultative)

  • Il s'agit d'enlever ou d'ajouter certain éléments chimiques. On y retrouve par exemple le charbon actif, les résines anti-ceci ou anti-cela, la tourbe ...

 

  • Elle peut être spécifique (exemple : résine anti-Nitrates) ou non spécifique (exemple charbon actif).

 

  • Généralement elle se change après usage, sa durée de fonctionnement étant toujours limitée.

 

  • Elle se met (toujours dans le sens de l'eau) avant ou après la filtration Biologique mais toujours après la filtration Mécanique !

 

Exemple d'une filtration en deux partie (Mécanique et Biologique)

La filtration Chimique qui est facultative se mettra soit avant, soit après la filtration Biologique, mais toujours après la filtration Mécanique !

 

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Pour la filtration Mécanique un entretien régulier est-il indispensable ?

 

Entretenir la filtration Mécanique permet de :

Maintenir un débit de filtration optimal

Et donc une bonne oxygénation de l'eau ! Un filtre bouché ne remplira plus aucune de ses fonctions (Mécanique, Biologique et Chimique).

Maintenir un potentiel Redox suffisant

La notion de Redox est une notion compliquée à aborder en quelque mots.

 

Pourtant toutes les réactions biochimiques essentielles en dépendent. 

 

Pour ultra-simplifier ce potentiel Redox dépend du rapport entre consomateurs d'oxygène (animaux, macrodéchets, activité bacterienne) et la quantité d'oxygène disponible (brassage de surface, activité photosynthétique ...).

 

En dessous d'un certain Redox, l'eau n'est plus "assez réactive" les réactions d'oxydation ne peuvent plus se faire convenablement voire s'inverse (comme la Nitrification = pic d'Ammoniaque/Nitrites) .

 

A contrario au dessus d'un certain Redox (si l'aquarium est "trop propre"), l'eau est "trop réactive" et peut engendrer un "stress oxydatif" chez les animaux (Cela reste beaucoup plus rare que l'inverse ...).

 

Avec le temps, le potentiel Redox de l'eau à tendance à diminuer, entretenir le filtre permet de le maintenir à des niveaux correctes.

 

Remarque: 

 

  • Les algues et cyanobactéries ont tendance à préférer les milieux avec un potentiel Redox faible,

 

  • Les maladies courantes se développent aussi plus facilement avec un potentiel Redox peu élevé.

 

Certains appareil jouent sur ce phénomène pour lutter contre les algues, les cyanobactéries et les maladies. Par exemple, les Oxydator®︎, les Ozonateurs, les sytèmes d'electrolyse (comme  Chihiros Doctor®︎) se base sur ce principe en augmentant artificiellement le Redox de l'eau !

 

Il en ait de même pour certains traitements (Peroxyde d'hydrogène, Permenganate de Potassium ....).

Maintenir une activité biologique suffisante

Aussi bien de la part des organismes décomposeurs que des bactéries de la Nitrification.

 

Un mauvais entretien de la filtration Mécanique peut entrainer un encrassement de la filtration Biologique avec une diminution de :

 

  • la surface colonisable disponible,

 

  • la quantité d'oxygène disponible.

 

Deux facteurs indispensable à la Nitrification, c'est pourquoi les pics de Nitrites sont plus fréquents lorsque le filtre fonctionne mal.

Faire baisser la pression microbienne

La pression microbienne est la pression exercée sur les organismes par les microbes potentiellement pathogènes.

 

Lorsque cette pression atteint le seuil de pathogénicité la maladie se déclare.

 

Ce seuil dépend:

  • du germe pathogène en question,

 

  • de l'espèce victime,

 

  • de l'état immunitaire de la victime. (plus il est faible plus le seuil est bas).

 

Faire baisser la pression microbienne limite le risque d'atteindre le seuil de pathogénicité et donc de voir apparitre une maladie, que les animaux aient un état immunitaire faible ou non.

Limiter la production et l'accumulation de pollution invisible

Ammoniaque/Nitrites/Nitrates et Phosphates font suite à la dégradation des macrodéchets.

 

Enlever ces macrodéchets avant leur transformation limitera forcément la production de pollution invisible.

 

Les phosphates sont de bons indicateurs de l'entretien du filtre sur le long terme.

 

Si ils ont tendance à augmenter il faudra probablement entretenir la filtration Mécanique plus souvent.

Conclusion :

Entretenir la filtration Mécanique est indispensable, au risque de perdre tous les bénéfices qu' elle permet et  de perturber la filtration Biologique !

 

A quelle fréquence entretenir sa filtration Mécanique ?

 

En règle générale on se base sur la quantité d'animaux vs la quantité de plantes pour déterminer un bon niveau d'entretien.

 

  • Plus il y a d'animaux plus l'entretien doit être fréquent,
  • Plus il y a de plantes, plus il peut être espacé.

 

Pour faciliter cette estimation vous pouvez utiliser le calculateur suivant :

 

 

Comment entretenir la filtration?

 

Plusieurs techniques existent et cela dépend aussi du type de masse utilisé, certaines sont lavables (comme les mousses bleues) d'autres à usage unique (comme la ouate).

 

La filtration Mécanique est peu susceptible d'accueillir les bactéries de la Nitrification, c'est pourquoi on peut la laver ou la changer (contrairement à la filtration Biologique).

 

Cependant, pour préserver les autres équilibres microbiens ( = organismes décomposeurs) et l'effet barrière, si on a plusieurs masses de filtration on peut ne pas les entretenir (ou les changer) en même temps.

 

L'entretien de ces masses peut se faire indifféremment dans l'eau retirée de l'aquarium ou à l'eau du robinet car elles ne contiennent que peu ou pas de bactéries de la Nitrification.

 

Quelques infos sur la filtration biologique ;

Fixer c'est gagner !

la formation d'un biofilm au niveau de la filtration biologique est indispensable à la Nitrification.

 

En effet, il protège les bactéries et leur permet de survivre dans des conditions environnementales hostiles tel que :

  • la dessiccation ,
  • l'anaérobiose (absence d'oxygène)
  • La présence d'inhibiteurs de croissance (traitements, toxiques ...)
  • Et il contient aussi une réserve de nutriments.

 

Qu'est ce qu'un Biofilm ?

Les biofilms bactériens sont des amas organisés de bactéries enrobés d'une matrice et liés à une surface.

Les bactéries Nitrifications vivent ensemble au sein d'un biofilm. 

 

L'activité anti-NH₃ et anti-NO₂⁻ à lieu sur les 100 premiers micromètres de biofilm.

 

Ces populations bactérienne sont très sensible à la concurrence (des organismes décomposeurs nottament) et au colmatage !

 

Quelles sont les étapes de la formation d'un Biofilm ?

1. Adhésion des cellules à la surface
  • les bactéries de la Nitrification ont une forte affinité pour la fixation, au point que cette première étape sera très rapide. En effet, 70% à 95% des cellules adhèreraient en 30 minutes à peine ! 

 

  • Au bout de quelque heures il ne reste que 1% à 3% de ces bactéries encore sous forme libre.

 

  • Changer l'eau ne fera donc pas chuter significativement ces populations bactériennes.

2. Formation d'un manteau protecteur
  • En quelques heures à quelques jours : il se forme un manteau protecteur qui va permettre de résister aux « intempéries » (attaque bactéricides, dessiccation …) et de faire des « réserves sous le manteau ».

 

  • Les chances de survie augmenteront que ce soit en aérobiose ou non

 

  • Le rendement sera alors 130% supérieur en biofilm ≠ culture libre

Finalement, FIXER C’EST GAGNER et la place dont elles disposeront pour la formation du biofilm sera alors un facteur limitant !

Quels sont les meilleurs supports Biologiques ?

Même s'ils ne sont pas obligatoires, un certain nombre d'éléments chimiques favorisent grandement la fixation surtout s'ils sont liés au support. 

Il peut s'agir par exemple d'oxydes (Titane, Aluminium, fer, phosphore, chrome, manganèse, Zircone, souffre ...) de carbonates (calcium, Magnésium), d'hydroxydes (Potasse, Soude), et de Silicates.

Ces éléments sont souvent présents (au moins en partie) dans les roches. 

Si nous prenons l'exemple de la pouzolane, considéré comme un bon support bactérien, elle est riche en Sillicate (≃ 45%) , Alumine (≃15%) et oxydes fer (≃15%)

Autre exemple, le verre frité considéré comme l'un des meilleurs support bactérien, il est riche en Sillicates (≃70%), carbonate de Calcium (≃10%) et contient aussi des oxydes métalliques (≃5%).

On retrouve des éléments similaires dans les céramiques, les "vraies" roches, le sable, etc ...

 

Sur les supports minéraux les biofilm sont "plus solides".

Par contre il ne suffit pas d'avoir une surface colonisable, il faut que celle-ci soit en contact avec l'eau en circulation. 

En effet, la Nitrification se fait sur les 100 premiers micromètres du biofilm, il faut donc que le support laisse circuler l'eau tout autour de ce dernier.

 

Au final :

Bien que tout élément minéral de l’aquarium sert d’éventuel support bactérien, l’efficacité de ce support sera aussi déterminé par sa porosité (=surface colonisable) et la capacité de l'eau  passer au travers !

 

Quand, comment et pourquoi entretenir la filtration biologique ?

 

Vous l'avez compris, les populations bactériennes que l'on veut préserver sont bien accrochés et bien protégées sur leur supports.

 

Bien que dans l'absolu le simple fait de les rincer (et même en théorie  à l'eau froide du robinet), ne peut pas "les enlever" ou "les tuer",  l'idée est de toucher le moins possible à la filtration Biologique.

 

Il existe une exception : c'est l'accumulation de "boues" (ou Mulm) au niveau de ces supports, qui peut faire perdre de la surface colonisable et surtout consommer localement énormément d'oxygène.

 

Ces boues sont constitués principalement de débris organiques en décomposition et d'organismes décomposeurs qui rentrent en concurrence locale avec les bactéries de la Nitrification sur l'O₂.

 

Malheureusement, à ce jeux de guerre locale de l'O₂, les organismes décomposeurs peuvent gagner. 

 

 

C'est pourquoi :

 

  • Afin d'éviter un encrassement préjudiciable de la filtration Biologique, Il est important d'entretenir régulièrement sa filtration Mécanique, 

 

  • 1 à 2 fois par an il est bon de rincer sa filtration Biologique pour limiter cette accumulation de "boues". Par précaution supplémentaire, on utilisera uniquement l'eau de l'aquarium pour le faire.