Les résidus macroscopiques ainsi capturés sont rapidement dégradés dans les masses filtrantes, sièges de colonies bactériennes se nourrissant des composés toxiques du cycle de l’azote, ammoniac et nitrites, issus de la dégradation des organismes vivants.
Ils sont alors transformés en nitrates, nettement moins toxiques tant qu’ils ne sont présents qu’en faible quantité dans l’eau, selon un processus de filtration biologique.
L’accumulation des nitrates est la raison majeure qui impose des changements hebdomadaires d’une partie de l’eau d’un aquarium.
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Le filtre submersible ou intérieur
C’est aujourd’hui l’une des solutions les plus appropriées aux exigences d’un bac de petite ou moyenne capacité.
Dans ce système fréquemment dénommé filtration rapide, la tête motrice d’une pompe aspire l’eau à travers un matériau de filtration qui assure l’épuration.
Cette technique est souvent disponible dans le commerce sous la forme d’une pompe surmontant un boîtier amovible translucide, de couleur noire, verte ou bleue.
Ce dernier abrite la masse filtrante, généralement constituée d’un bloc de mousse de polyester de couleur bleue, qui intercepte les déchets tout en servant de support aux colonies bactériennes assurant le bon déroulement du cycle de l’azote.
Ce filtre peut être fixé à l’une des glaces de l’aquarium par l’intermédiaire de ventouses.
Un bloc de filtration doit être choisi en fonction du volume d’eau à traiter, le débit variant selon les modèles.
Ils sont parfois équipés d’accessoires permettant de modifier le débit, d’insuffler de l’air dans l’eau grâce à un dispositif venturi ou d’orienter le jet de sortie, certains cumulant ces trois options.
Le prix de ces dispositifs est tributaire de la puissance de la pompe et de leur sophistication.
Le corps de la pompe est soumis à des normes de sécurité drastiques. Il est isolé de l’eau par une ou deux couches de résine et peut ainsi être plongé en toute sécurité dans l’aquarium.
Son immersion totale est d’ailleurs obligatoire, car le refroidissement du mécanisme ne s’effectue que grâce au passage de l’eau à l’intérieur de la pompe et à la diffusion des calories dégagées par la bobine électrique dans le bac.
Un fonctionnement à l’air libre entraînerait rapidement une surchauffe capable d’endommager le stator, composé d’une bobine de fil de cuivre, et de gripper de rotor.
Par sécurité, certains modèles sont équipés d’un dispositif anti-surchauffe provoquant l’arrêt automatique de la pompe à la moindre augmentation de température.
Le filtre sec-humide
Cette variante du filtre extérieur est aujourd’hui très prisée.
Dans ce cas de figure les matériaux filtrants ne sont pas noyés en permanence.
Un flotteur engendre un mouvement de va-et-vient qui remplit et vide la cuve en alternance.
Ce procédé favorise l’oxygénation du milieu, au grand bénéfice des bactéries aérobies (cf lexique) qui transforment les déchets azotés en nitrates.
Le filtre extérieur
Le dispositif étant dans ce cas placé hors de l’aquarium, il doit lui être relié par deux tuyaux, l’un servant à capter l’eau du bac et l’autre l’y renvoyant après son épuration.
Les professionnels proposent aujourd’hui une large gamme de filtres extérieurs permettant de répondre à de nombreuses situations.
La forme du corps du filtre, autrefois cylindrique et de couleur verte ou bleue, a beaucoup évoluée pour se plier aux exigences actuelles de design et de miniaturisation.
Selon la sophistication du matériel, il renferme une ou plusieurs masses filtrantes dont le rôle est d’assurer le blocage des déchets et l’ancrage des bactéries du cycle de l’azote. Il est surmonté d’une pompe dont la fonction est de refouler l’eau dans le bac.
Cette technique est idéale lorsque le volume à traiter est considérable ou encore si l’aquarium ne peut recevoir un filtre intérieur, par manque de place ou plus simplement par souci esthétique. Il peut également servir de matériel de secours.
Le système de filtration extérieur doit être placé sous l’aquarium, pour que l’eau puisse s’écouler par gravité. L’amorçage de la pompe est parfois délicat pour le néophyte, l’opération se soldant souvent par quelques litres d’eau répandus sur le sol.
Avec le temps l’exercice devient moins difficile, même si les chevronnés se font encore parfois surprendre.
La force de l’habitude ne doit cependant pas dispenser de prendre certaines précautions. Ainsi un filtre extérieur mal fermé ou dont l’étanchéité n’est plus assurée que par un joint vieillissant entre la cuve et le couvercle est synonyme d’inondation.
En cas de coupure de courant, il est souvent obligatoire de réamorcer la pompe.
Le filtre à décantation
Cette autre technique très usitée et dont l’utilisation est plutôt réservée aux aquariums de grand volume, requiert également l’immersion totale du système de filtration.
Son principe de fonctionnement repose sur l’écoulement de l’eau à travers une ou plusieurs masses filtrantes, ce second cas étant le plus fréquent, et sur le rejet de l’eau épurée dans l’aquarium sous l’action de la tête motrice d’une pompe.
L’eau s’écoule dans un premier compartiment abritant un matériau de filtration prévu pour capturer les déchets de grande taille.
Elle continue ensuite son chemin au travers d’une masse filtrante destinée à bloquer les micro-impuretés et abritant les colonies bactériennes qui assurent le cycle de l’azote, puis est renvoyée dans le bac.
Le matériel de ce type disponible dans le commerce se présente le plus souvent sous la forme d’une boîte en plastique noir.
Ces boîtiers submersibles se fixent à l’arrière de l’aquarium ou sur l’un des côtés.
Le volume d’eau traité en une heure varie selon le modèle choisi, tout comme le nombre des masses filtrantes et leur composition.
Certains appareils peuvent recevoir des nouilles de céramique, des bioballes, du perlon, de la mousse de polyester ou du charbon actif.
Les modèles les plus sophistiqués sont équipés d’une fenêtre permettant de s’assurer du bon état des masses filtrantes, ou encore d’une alvéole réservée à recevoir une thermo-résistance.
Lorsqu’ils acquièrent un peu de pratique, certains aquariophiles souhaitent élaborer leur propre filtre à décantation, en installant à l’extérieur de l’aquarium une seconde cuve aux dimensions plus petites qu’ils destinent à la filtration.
Là encore, la sophistication du filtre dépend des besoins. Cette solution s’impose parfois lorsque le volume d’eau à traiter est important, notamment avec des animaux de taille imposante produisant une grande quantité de déchets.
Le filtre semi-humide
Ce type de filtre est très en vogue actuellement. L’eau s’y écoule sur différentes couches de matières filtrantes qui ne sont jamais totalement immergées, donc parfaitement oxygénées.
Sa technique reprend le principe du filtre à ruissellement, connu également sous le nom de filtre à gouttière, vieux procédé longtemps utilisé aux temps où l’aquariophilie n’en était qu’à ses balbutiements.
Les filtres submersibles ou extérieurs étaient alors inexistants ou pas vraiment opérationnels.
Ce procédé n’est toutefois pas totalement abandonné et peut trouver sa place dans les aquariums, à certaines occasions. L’eau est expédiée par une pompe dans une gouttière surplombant la cuve et accueillant plusieurs masses de filtration placées en couches horizontales successives, puis retombe en pluie dans le bac.
Là encore, l’oxygénation des bactéries du cycle de l’azote est parfaite. En imitant le bruit de la pluie, ce dispositif stimule la reproduction de certains poissons, comme Apteronotus albifrons. Toutefois, ce bruit peut devenir gênant à terme.
Le filtre a gouttière peut aussi être adapté aux aquaterrariums.
Le filtre sous gravier
Bien que sur le déclin, le filtre sous sable ou sous gravier est encore utilisé par certains.
Dans ce cas c’est le substrat qui sert de matériau de filtration. Il repose sur une grille au maillage très fin qui recouvre un espace vide ménagé au fond du bac.
L’eau passe successivement à travers le sable et la grille grâce à une tête de pompe ou à un exhausteur qui la rejette ensuite dans la cuve.
Si le sol s’avère un excellent support pour les colonies bactériennes du cycle de l’azote, il présente l’inconvénient majeur de se colmater avec le temps, se transformant en un milieu anaérobie (cf lexique) propice aux poussées de nitrites néfaste pour les poissons.
A ce stade, un démontage complet de l’aquarium est nécessaire en vue du remplacement du sol.
De surcroît ce type de filtration est incompatible avec une culture sérieuse des plantes, leur réseau racinaire n’appréciant pas le lessivage constant provoqué par le courant d’eau.
Dans une variante de ce procédé l’eau circule en sens inverse.
Elle est préalablement aspirée à travers un matériau de filtration retenant les déchets importants puis envoyée sous l’aquarium avant de resurgir du sol dans la cuve.
Cette solution limite les risques de colmatage du substrat mais ne convient pas non plus aux végétaux.
Le filtre sur sable est toutefois encore utilisé pour les bacs d’élevage abritant temporairement des alevins ou des espèces en période d’acclimatation.
