L'aération de l'aquarium

Principe naturel d'oxygénation en aquarium

L’oxygénation de l’eau est un élément essentiel à l’équilibre biologique d’un aquarium et au métabolisme des poissons. Un déficit en oxygène peut être très préjudiciable pour l’ensemble de la faune et de la flore aquatique et mener à une totale asphyxie du milieu (eutrophisation). L’un des premiers symptômes visibles d’un manque d’oxygène dans l’aquarium est le « pipage » des poissons à la surface de l’eau.

Equilibre O2 / CO2 :

Dans le principe idéal d’un cycle d’échange gazeux entre végétaux et poissons dans un aquarium, les animaux puisent l’oxygène dissout dans l’eau, le transforment et rejettent du dioxyde de carbone (CO2). En contre-partie, et sous l’effet de la lumière (photosynthèse), les plantes absorbent ce gaz carbonique, s’en nourrissent et le transforment en oxygène pur (O2 ). C’est donc dans un cycle perpétuel d’échange et de transformation gazeuse que cet oxygène sera à nouveau consommé par les poissons ainsi que par la faune microbienne responsable de l’équilibre biologique du milieu, et ainsi de suite… Néanmoins, pour que cet équilibre soit réellement autonome et fonctionnel il serait nécessaire de combiner trois facteurs essentiels : peu de poissons + grand volume d’eau + végétation importante. Cette parfaite combinaison étant rarement atteinte dans le cas d’un aquarium d’agrément, il est donc fréquemment nécessaire d’y adjoindre un système complémentaire d’oxygénation.

Dans la pratique l’oxygénation peut être générée par différents procédés techniques ou chimiques. Le plus fréquemment utilisé est le principe de l’échange gazeux lors d’un brassage d’eau (interface air/eau).
En effet, l’air étant composé en moyenne de 21% d’oxygène et de 79% d’azote (gaz neutre), le fait d’insuffler de l’air par brassage dans l’eau lui permet de se recharger de l’oxygène vital dont ont un besoin l’ensemble des poissons ainsi que la faune bactérienne responsable de l’épuration biologique (voir transformation des déchets par les bactéries aérobies).
La valeur optimale d’oxygène dissous dans un aquarium est d’environ 8 mg/l à une température de 25° C

La capacité d’absorption gazeuse de l’eau permettant d’atteindre un niveau idéal d’oxygène dans l’aquarium est principalement fonction de 3 critères : puissance de brassage – qualité physico-chimique de l’eau – température. Pour cette dernière, il est à noter que la solubilité de l’oxygène décroît nettement avec l’augmentation de la température ; le taux de concentration d’oxygène dissout sera donc moins important à 30° qu’à 20 °C.

Principaux systèmes d’oxygénation utilisés en aquarium 

Pompe à air (colonne de bules)

La pompe à air est un petit appareil à membranes, simple de fonctionnement et relativement silencieux, permettant d’envoyer de l’air dans un aquarium (bullage). En fait ce n’est pas la colonne de bulles en elle-même qui permet l’oxygénation mais la perturbation que crée cette colonne de bulles à la surface de l’eau (échange gazeux).
Le rôle oxygénateur de la pompe à air est basé sur la propension des molécules d’oxygène contenues dans l’air à se dissoudre dans l’eau lors d’un brassage, permettant ainsi d’en augmenter la concentration, ceci jusqu’à saturation.

Les différentes fonctions pouvant être confiées à une pompe à air sont les suivantes : aérer et oxygéner l’aquarium – créer un courant de bas en haut dans le bac – empêcher la création et l’étalement d’un voile bactérien en surface (évite l’eutrophisation) – permettre le fonctionnement de certains filtres intérieurs, ou système d’écumeurs en eau de mer – enfin permettre de créer une élégante et fine colonne de bulles ou animer un sujet ludique au fond de l’aquarium.
Relativement économique, la pompe à air est un appareil de faible consommation (de 2 à 15 w). La puissance à utiliser se choisi en fonction du volume de l’aquarium, de la quantité d’animaux dans le bac et du nombre de sorties et d’affectations que l’on désire lui confier.

Son installation est très simple et les accessoires d’aération complémentaires proposés par Zolux (tuyaux à air, diffuseurs d’air de toutes formes, robinets, séparateurs, rampes multivoies, anti-siphon, etc…) permettent de concevoir et de réaliser tous types de combinaisons possibles (voir schéma ci dessous).

Schéma d'installation et de combinaison multi-voies

Le Compresseur d’air :

Les compresseurs sont des très grosses pompes à air à membranes. D’une puissance de 60 à plus de 100w pour un débit de 4000 à 9000 l/h (ou plus), ces pompes sont principalement destinées à un usage professionnel : très grands aquariums, viviers, batteries d’aquariums de vente ou de stockage, bassins, étangs, etc…

Toutes les pompes et compresseurs ZOLUX sont garantis conformes aux Directives Européennes de sécurité électrique et répondent aux normes LVD (Low Voltage Directive ), CEM (compatibilité électro-magnétique) et directive RoHS (restriction de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques).

Brassage de surface et « système Venturi »

L’oxygénation par brassage de surface peut être aussi créée par le positionnement du tuyau de rejet de la pompe ou du filtre à la surface de l’eau. Le courant ainsi engendré permettra l’échange gazeux lors de la perturbation à l’interface air/eau.
Un autre système d‘oxygénation proposé est le « système Venturi ». Petit accessoire à brancher à la sortie de filtre, il puise l’air par dépression dans la partie supérieure (non immergée) et le rejette en micro-bulles dans l’aquarium. C’est un véritable petit réacteur à pression et un système d’oxygénation très efficace souvent proposé d’origine dans les petits filtres et pompes intérieurs.

Le Filtre à ruissellement

Appelé aussi filtre « semi-humide » ou « sec-humide » ce principe de filtration est principalement utilisé sur de grands aquariums techniquement plus sophistiqués. Le filtre à ruissellement est un filtre « à débordement » situé par principe sous l’aquarium. Les masses de filtration, à l’air libre et souvent positionnées dans des tiroirs, reçoivent l’eau à filtrer par ruissellement, sous forme de pluie. Cette technique permet d’obtenir un échange gazeux air/eau maximal et un taux d’oxygène dissous toujours à saturation dans les masses de filtration (situation particulièrement favorable au développement bactérien et à une très efficace épuration biologique).

Oxygénation du milieu par apport et transformation du gaz carbonique

L’apport de dioxyde de carbone (CO2) dans un aquarium d’eau douce n’a pas pour seule fonction d’obtenir une croissance et un développement exubérant de la végétation, c’est aussi un procédé extrêmement efficace d’oxygénation de l’eau, ceci sans aucun apport d’air ou de brassage complémentaire.
En effet, les plantes lors du processus de la photosynthèse (période d’éclairage), consomment avec avidité le CO2 présent dans l’eau pour le transformer en un oxygène pur. Cet oxygène se dilue alors immédiatement dans l’eau et assure ainsi une hyper-oxygénation naturelle du milieu.
Pour les Nanos et autres petits bacs de moins de 100 l, des gammes de distributeurs de CO2 très simples à mettre en place et à gérer sont proposés sur le marché (voir illustration).
Pour les grands volumes, ce procédé, bien qu’un peu délicat et nécessitant un matériel relativement sophistiqué pouvant être auto-géré électroniquement, est souvent utilisé par des aquariophiles passionnés d’aquariums très plantés de type « hollandais » ou « Japonais ».

Oxydants (réaction chimique à partir d’eau oxygénée)

Certains systèmes chimiques d’oxygénation à base d’eau oxygénée sont parfois proposés dans le commerce. Sans branchement ni électricité et bien sûr totalement silencieux, ils fonctionnent à partir d’une réserve de « peroxyde d’hydrogène » (H2O2), activé par un ou plusieurs catalyseurs selon le cas.
Bien qu’assez délicats à gérer, ces appareils peuvent être éventuellement utilisés dans le cas spécifiques d’aquariums n’ayant aucune source d’alimentation électrique, ou ayant peu ou pas de possibilité de brassage à l’interface air/eau (table-aquarium fermée par exemple).