Consommation et budget d’oxygène dans l’aquarium ou bulleur oui ou non et quand?
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L’oxygène
Gaz (élément O) présent dans l’air à 21% avec l’azote (N) à 78% et des traces d’autres gaz dont le dioxyde de carbone (CO2).
En milieu aquatique les principaux gaz dissous sont le dioxyde de carbone, l’oxygène et l’azote.
Ces gaz ont dans l’eau des solubilités différentes. Le CO2 est 35 fois plus soluble que l’O qui est 2 fois plus soluble que l’N.
De plus la solubilité de l’oxygène décroît avec l’augmentation de la chaleur. Nous aurons donc plus d’oxygène dans une eau froide qu’une eau chaude.
Le poisson
Le poisson a besoin d’un taux optimal et minimum d’oxygène pour lui permettre d’avoir des comportements normaux, par contre lors des périodes d’inactivité, durant leur sommeil par exemple, il a la possibilité physique de diminuer sa consommation en oxygène.
La vitesse de métabolisme du poisson augmentant avec la température, celui-ci aura besoin de plus d’oxygène en cas de chaleur, mais comme il y en a moins dans une eau chaude que dans une eau froide, le taux d’oxygène se retrouvera très vite insuffisant.
Le taux d’oxygène baissant, l’organisme du poisson tentera de s’adapter, ce qui implique des conséquences sur sa santé, jusqu’à ce qu’il aille respirer rapidement l’air en surface. Il sera là en phase d’hypoxie, son corps tentera d’y remédier en abaissant le rythme cardiaque ainsi qu’en augmentant son volume sanguin.
Si le taux d’oxygène continue à baisser nous arrivons à un stade où le corps ne pourra plus s’adapter au manque d’oxygène, la respiration décroîtra jusqu’à l’asphyxie où le sang sera empoisonné par le dioxyde de carbone, le poisson mourra, le ventre en l’air et les opercules largement écartés.
Il est des poissons qui évoluant dans des eaux très peu oxygénées ont développé des systèmes leur permettant d’utiliser l’air en surface pour en extraire l’oxygène, d’autres ont même des « poumons ». Pour ces poissons là, la surface de l’eau de l’aquarium devra rester accessible.
Une augmentation brutale de la température aura pour effet de bloquer la solubilité de l’oxygène et l’oxygène redeviendra gaz, nous aurons alors le risque de voir apparaître la maladie des bulles gazeuses sur le poisson, ce qui peut lui être fatal.
Les besoins et production d’oxygène dans l’aquarium
Lors de leur respiration, les poissons, bactéries, algues et plantes consomment de l’oxygène et rejettent du dioxyde de carbone.
Sous l’effet de la lumière, en journée, les plantes et les algues pour la photosynthèse utilisent du bioxyde de carbone et rejettent de l’oxygène qui est tout de suite dissous.
L’apport d’oxygène par bulleur est illusoire, les bulles d’air montant très vite en surface ne donnent pas à l’oxygène le temps de se dissoudre dans l’eau. Ces bulles créent aussi des turbulences favorisant les échanges gazeux en surface.
L’utilisation du venturi avec la filtration permettrait par contre de dissoudre plus d’oxygène dans l’eau.
Les échanges gazeux
Des échanges gazeux se font à la surface. L’oxygène plus présente dans l’air que dans l’eau aura tendance à se dissoudre dans l’eau. Plus la surface est importante et plus d’oxygène sera dissous.
Par contre si la surface air / eau est immobile, il se forme une couche laminaire qui gêne les échanges gazeux. C’est le cas de marais, dont l’eau immobile est pratiquement dépourvue d’oxygène et dont la faune a dû développer des moyens physiques au cours des millénaires pour pouvoir survivre dans ces conditions.
Un point d’eau envahi par les plantes flottantes aura aussi un taux d’oxygène très bas car celles-ci bloquent d’une part les échanges gazeux et d’autre part la lumière qui est nécessaire au processus de photosynthèse et donc de production d’oxygène par les plantes subaquatiques.
Quant aux lacs, mers et cours d’eau ce sont les vents, vagues et courants qui en brisant cette couche laminaire permettent les échanges gazeux air / eau aidant ainsi à l’oxygène de l’air de se dissoudre dans l’eau. De même une partie du dioxyde de carbone se retrouvera dans l’air où il est moins présent (en eau douce).
Les échanges gazeux seront donc plus efficaces plus la surface est libre, importante et en mouvement.
Mais comme nous l’avons vu lors des échanges gazeux, de l’oxygène est certes dissous dans l’eau, mais nous avons aussi une perte de dioxyde de carbone qui lui est une substance nutritive des plantes au cours de la photosynthèse qui produit de l’oxygène.
Ce CO2 est aussi un facteur agissant sur le pH. Il nous faudra donc contrôler l’apport en oxygène pour que nous puissions en fournir une dose optimale sans que cela n’engendre une perte de dioxyde de carbone trop importante.
Quelle dose d’oxygène ai-je besoin dans mon eau ?
C’est la surface du bac qui décidera de sa possibilité en oxygénation et c’est cette possibilité d’apport en oxygène qui devrait me dire combien de poissons je peux mettre dans ce bac du point de vue respiration.
De ce point de vue, la règle des cm de poisson par litre n’est valable uniquement pour des bacs dont la hauteur n’est pas disproportionnelle par rapport à la largeur (bac en colonne par exemple).
L’aquarium devrait avoir une surface importante par rapport au volume pour qu’il y ait un taux optimal d’oxygène dans l’eau.
Il faudra aussi considérer la taille et l’activité du poisson et au risque de heurter des points de vue, je dirais qu’un oscar de 30cm étant bien plus lourd que 30cm de tétras rouges celui-ci aura une demande en oxygène d’autant plus importante c’est à dire de plus de 30 litres d’eau pour y trouver suffisamment d’oxygène.
La règle du litre par cm de poisson est donc à réserver au petits poissons du point de vue des besoins en oxygène.
Dans la littérature, nous trouvons d’ailleurs des méthodes de calcul de la population basées uniquement sur les besoins en oxygène du poisson .
Par exemple pour une eau douce tropicale, il faudrait 120cm2 de surface pour 1cm de poisson si celui-ci fait 5cm au plus. Ce qui pour un aquarium de 530l avec une surface de 8800cm2 (160X55cm) me donnerait une population de 73cm de poissons, c’est à dire environ 18 tétras néon. Ce qui est bien loin des 132 tétras néon de la règle du cm de poissons par litre ( !!!!!).
La règle du cm de poisson par litre ayant néanmoins porté ses fruits, je pense qu’elle peut servir de limite de population dans nos aquariums pour les petits poissons.
Bien-sûr le nombre de plantes aura dans un bac une bonne influence sur le taux d’oxygène et en sachant que la majorité de la population a une activité réduite la nuit, donc une consommation d’oxygène réduite, nous pourrons imaginer que l’oxygénation par plantes est suffisante pour les poissons.
A condition qu’il y ait suffisamment de plantes. Une diffusion de l’oxygène atmosphérique vers l’eau néanmoins ne sera pas néfaste pour le poisson.
Les poissons ont besoin d’oxygène 24h/24 (plus ou moins, suivant l’activité) et les plantes en fournissent en journée uniquement et ont besoin de dioxyde de carbone lors de la photosynthèse. Avec ou sans apport extérieur de CO2, il serait dommage d’éliminer celui-ci, cela nuirait aux plantes et provoquerait une augmentation du pH.
Une surface juste en mouvement devrait alors suffire à la respiration, à condition que le bac ne soit pas surpeuplé.
Par contre du point de vue CO2 nous nous apercevons que le pH baisse la nuit comme les plantes ne consomment plus de gaz carbonique, ce qui est normal et est aussi remarqué dans la nature.
Si nous considérons que cette chute est trop importante et porte préjudice aux habitants de l’aquarium, alors nous pouvons penser à utiliser un bulleur, non pas pour oxygéner l’eau mais pour provoquer des turbulences qui évacueront le dioxyde de carbone et ainsi éviter une chute trop importante du pH.
