L’eau du lac Tanganyika

Le lac Tanganyika, son eau…

Article paru sur Tanganyika Cichlids.

Christophe Henrio & l’aide avisée de Christophe Riondy (juin 1999)

Une histoire d’eau

Le point crucial pour toute réussite de maintenance. Sans être chimiste, comprendre c’est maîtriser, et cet élément maîtrisé et c’est 80 % de la tâche accomplie. Mais même si ces paramètres sont correctement appréhendés, il n’en reste pas moins que très souvent nous ne maîtrisons pas les données de départ : L’eau disponible dans nos conduites est sujette à bien des maux causés par la pollution et les produits utilisés pour la rendre saine, mais aussi par sa nature physico-chimique différente en fonction des régions. Loin de nous l’idée de vouloir une eau “pure”. Car si cette eau existe sous forme d’eau distillée, les éléments tels que sels minéraux nécessaires au développement d’animaux et de végétaux y sont inexistant. Pour nous, le terme d’eau pure est une eau non polluée.

Encore une fois, ses qualités chimiques sont fonction des sujets à maintenir, car si au sein même d’un petit pays comme la France nous avons déjà des disparités, à l’échelle mondiale, je pense qu’il est très simple de comprendre à quel problème nous sommes confrontés.

Les paramètres physico-chimiques:

Les paramètres physico-chimiques à observer, même s’ils ne sont pas tous primordiaux pour tenter de reproduire une eau proche de la réalité rencontrée par nos hôtes, sont :

La température, outre la nécessité de reproduction de l’environnement naturel, la digestion de vos poissons en dépend. En effet les enzymes utilisées pour ce faire sont généralement actives jusqu’à certaines température. De plus, de brusques changements de ces paramètres sont la porte ouverte à l’affaiblissement des sujets et les mettent en pâtures aux parasites et diverses infections. En règle générale celle-ci est maintenue entre 24 et 28°C. Le matériel le plus couramment utilisé étant des chauffe-eau électrique à raison de 5 Watts pour 4 Litres d’eau.

Le pH (potentiel Hydrogène), paramètre mesurant l’acidité ou l’alcalinité de l’eau, le point neutre est 7. Une eau est dite acide si son pH inférieur à 7. A l’inverse une eau est dite alcaline si son pH est supérieur à 7.

La dureté, exprime la teneur de l’eau en ions Calcium/Magnésium dissous. C’est cette mesure qui détermine sa dureté ou sa douceur. Elle s’exprime de deux sortes :

La dureté totale ou titre hydrométrique ou encore T.H. et qui mesure la totalité des minéraux dissous dans l’eau sous forme de sels tels que carbonates, bicarbonates, sulfates, chlorures et hydroxydes. Cette mesure de s’applique pas à de l’eau salée. Elle s’exprime en °TH échelle française ou °GH échelle allemande (1°GH=1,78°TH) et ne doit pas dépasser 30°TH.

La dureté carbonaté ou plus communément appelé T.A.C., Titre Alcalimétrique Complet qui ne mesure que les carbonates et bicarbonates. Une eau est dite équilibrée quand la valeur de son T.A.C. atteint ou dépasse de 80% celle du T.H. Cette mesure s’exprime en °THCA échelle française ou °KH échelle allemande (1°KH=1,78°THCA). C’est cette dernière qui influe directement sur la stabilité du pH.

1. 1. La dureté totale ou titre hydrométrique

ou encore T.H. et qui mesure la totalité des minéraux dissous dans l’eau sous forme de sels tels que carbonates, bicarbonates, sulfates, chlorures et hydroxydes. Cette mesure de s’applique pas à de l’eau salée. Elle s’exprime en °TH échelle française ou °GH échelle allemande (1°GH=1,78°TH) et ne doit pas dépasser 30°TH.

1. 1. La dureté carbonaté ou plus communément appelé T.A.C.

Titre Alcalimétrique Complet qui ne mesure que les carbonates et bicarbonates. Une eau est dite équilibrée quand la valeur de son T.A.C. atteint ou dépasse de 80% celle du T.H. Cette mesure s’exprime en °THCA échelle française ou °KH échelle allemande (1°KH=1,78°THCA). C’est cette dernière qui influe directement sur la stabilité du pH.

Dénomination	T.H en degré français	Exemples d’eaux
Eau très douce	0 – 5	Eau distillée, osmosée, rivières d’Amazonie, Volvic.
Eau douce	6 – 10	Vosges, cours d’eau d’Asie.
Eau moyennement douce	11 – 15	Landes.
Eau dure	16 – 30	Ile de France, Normandies, lacs d’Afrique et d’Amérique Centrale.
Eau très dure	Supérieur à 30	Impropre à l’aquariophilie.

Le taux d’oxygène dissous (O2). Il varie considérablement en fonction de la température et baisse lorsque celle-ci s’élève.

Le taux de gaz carbonique (CO2) généré par les plantes la nuit et la respiration des poissons. Il agit sur la baisse du pH. Il se dissout dans l’eau et les plantes l’utilisent le jour et produisent de l’oxygène qui cette fois augmente le pH. Avec un dosage ne dépassant pas 40mg/L il est sans danger pour les poissons.

Le taux de nitrite (NO2) qui devient nocif quand il dépasse 0,5mg/L.

Le taux de nitrate (NO3) qui sans être nocif doit être maintenu à des valeurs acceptables, c’est à dire largement en dessous de 100mg/L.

La conductivité dont l’unité de mesure est le Microsiemens/cm (µS/cm), cette mesure est liée à la dureté de l’eau. Ce sont en fait les sels minéraux qui vont influer sur la conductivité de celle-ci.

La teneur en ammoniaque NH3. L’ammoniaque est directement issue de l’ammonium NH4. Si tout deux sont à la base de sels ammoniacaux, l’ammonium constitue un bon engrais. On veillera par contre à ne pas atteindre des doses nocives et supérieure à 0,6mg/L pour l’ammoniaque, l’ammonium lui restant sans danger. C’est la nature alcaline ou acide de l’eau qui génère une production d’ammonium ou d’ammoniaque. En règle générale, pour un pH inférieure à 7, nous sommes seulement en présence d’ammonium. Pour les valeur de pH qui nous concernent de 7 à 9, ammonium et ammoniaque peuvent être présent.

La teneur en phosphate PO4, sel issu de l’acide phosphorique qui est contenu dans toute matière organique se décomposant. S’il est un précieux engrais, sa présence indique aussi présence de phosphore qui lui est un poison violent. On veillera surtout à les limiter car en trop grandes quantités, leur richesse en éléments nutritifs nuis à l’équilibre biologique de l’aquarium.

La teneur en chlore Cl, produit qui est présent dans notre eau de conduite et qui s’évapore rapidement par brassage de l’eau. Il est à surveiller lors de renouvellement d’eau après un orage, car souvent ajouté pendant ces intempéries pour éliminer des germes bactériens.

Ainsi donc on pourra observer un bon nombre de nature d’eau dont l’essentielle différence sera déterminée par le contexte géographique, mais qui se détermine surtout par les caractères principaux définissant une eau :

– Une eau acide et douce. – Une eau alcaline et dure.

Tableau comparatif des grandes natures d’eaux
	Fleuves Amérique Sud/Centre	Fleuves Africains	Lac Malawi	Lac Tanganyika	Lac Victoria
pH	4,8 – 7,2	4,8 – 7,6	7,7 – 8,8	7,5 – 9,2	7,1 – 9,0
Dureté carbonaté (°THF)	3,6 – 24	1,7 – 3,5	11 – 15	28,5 – 32,5
Dureté Totale (°TFH)	0,2 – 49	1,7 – 5,5	7 – 10,5	12,5 – 19,5
Conductivité (µS)	17 – 154	10 – 60	210 – 335	550 – 620	98 – 145
Température (°C)		24 – 27	24 – 29	24 – 29

Ce tableau, s’il démontre essentiellement deux grandes natures d’eau entre les grands lacs d’Afrique Orientale (alcaline et dure) et les fleuves d’Afrique Occidentale et d’Amérique du Sud et Centrale (acide et douce). Montre aussi une disparité des paramètres dans les eaux des fleuves. Il sera donc de mise de respecter les variétés géographiques à maintenir en leur offrant une eau de même nature que dans leur environnement naturel.

Gardons tout de même à l’esprit que la recherche d’une eau très proche des paramètres d’origine génère de bons mais aussi des effets pervers. Elle reproduit un bon contexte de maintenance et favorise les reproductions. Mais dans le cas de diffusion de poissons issus de vos bacs vers des aquariums ne possédant pas une eau aux mêmes caractéristiques, cela peut engendrer de belles catastrophes. C’est la raison principale pour laquelle tout nouvel individu acquit devra subir une période d’acclimatation à son nouvel environnement et à l’eau grâce à une accoutumance lente (goutte à goutte) car la nature chimique de l’eau des bacs de ventes peut être singulièrement différente.

Pour finir avec le sujet, bon nombre chercheront à abaisser leur pH ou dans le cas de maintenance de cichlidés du Tanganyika à l’augmenter en même temps que la dureté. Outre l’utilisation de roches calcaires en guise de décor tel que du calcaire karstifié, marbre, calcite, spath-fluor, tufs, travetins, on pourra aussi utiliser des masses filtrantes telles que le sable de corail mais encore des sels minéraux ajoutés à notre eau.

Constitution chimique de l’eau des grands lacs du rift selon Talling & Talling (1965)
Constitution chimique	L. Victoria	L. Malawi	L. Tanganyika
Conductivité (µmho)	91-145	210-220	606-620
Total des solides (mg/L)	76-118	—	460
Total des cations (meq/L)	1.04-1.21	2.45	7.30-7.46
Total des anions (meq/L)	1.08-1.77	2.5-2.59	7.25-7.71
pH	8.0-8.8	8.5-8.6	8.66-9.06
Na (sodium) (mg/L)	10.4-13.5	21.0	57-63.6
K (potassium) (mg/L)	3.7-4.2	6.4	18.0-35.5
Ca (calcium) (mg/L)	5-15	16.4-19.8	9.2-17.6
Mg (magnesium) (mg/L)	1.59-8	4.7-8.8	39.2-43.3
HCO3 + CO3 (bicarbonate, carbonate) (meq/L)	0.25-1.53	2.36-2.58	6.02-6.81
Cl (chloride) (mg/L)	3.9-7.0	3.57-4.3	20.9-36.6
SO4 (sulfate) (mg/L)	2.3	5.5	7.2-15.3
SiO2 (dissolved silica) (mg/L)	3-20	1.1-4	0.3-6.6
NO3 · N (nitrate-nitrogen) (µg/L)	11-29	—	Pas détectable
PO4 · P (phosphate) (µg/L)	3-13	<7-30	7
Total P (phosphorus) (µg/L)	47-67	—	21 (sous réserve)

L’adjonction de sels minéraux à l’eau de conduite consiste à essayer de reproduire une eau de même nature que dans le lac Tanganyika. Pour être réellement efficace, on se devrait de faire des adjonctions de ces sels en fonction de ceux déjà présent dans notre de conduite et d’adapter en conséquence les dosages. Le dosage établie sur des paramètres assez neutre peu cependant être utilisé. De toute façon, il est quasi impossible de connaître avec exactitude la composition en minéraux dissous de l’eau de conduite, le plus simple étant d’utiliser de l’eau osmosée.

Recette sel minéral Tanganyika (Dosage: 30 g / 100 L)

– 30 g de silicate de sodium (si liquide 1ml pour 100 L) – 200 g de sulfate de magnésium – 250 d’hydrocarbonate de magnésium – 350 g de bicarbonate de sodium – 150 g de chlorure de potassium – 20 g de carbonate de lithium

Le cycle de l’azote

La maîtrise de tous ces paramètres ne passe en fait que par la maîtrise totale d’un seul élément, le cycle de l’azote. Grand nombre d’aquariophiles débutants aboutissent à un échec simplement parce qu’il n’ont pas compris l’importance de la filtration accomplie par les bactéries de ce cycle et n’ont pas laissé assez de temps à ces dernières pour se multiplier. Alors que pour une accélération rapide de ce cycle il suffit d’ensemencer le bac en essorant une masse filtrante d’un aquarium sain. Pour respecter cette règle d’or il faut savoir que les organismes biologiques excrètent l’ammoniaque toxique parmi leurs déchets métaboliques, sans compter sur l’ammoniaque supplémentaire produit par la nourriture et toute autre matière organique se décomposant. L’ammoniaque toxique (NH3) est transformée en un autre composé azoté toxique, le nitrite (NO2) par les bactéries aérobies Nitrosomonas. Dans la plupart des aquariums, ce processus dure environ dix jours. Bien que les nitrites soient moins toxiques que l’ammoniaque, des concentrations élevées de cette substance peuvent être mortelle pour les occupants de l’aquarium (1mg/l voir moins pour certaines espèces).

Durant un autre cycle de vingt et un jours , les nitrites sont alors transformées en nitrates (NO3) relativement non toxiques par les bactéries aérobies Nitrobacter. C’est la “nitrification”. Un filtre biologique est le siège de la nitrification où les déchets solubles sont retirés. On ne croira pas non plus que notre eau de conduite malgré des normes sanitaires, est pas exempte de ces substances qui auront donc un rôle non négligeable lors d’apport d’eau “fraîche” nécessaire pour lutter contre une augmentation du taux de nitrate. Ces nitrates bien que peu toxiques semblent freiner la multiplication des bactéries nitrosomonas et nitrobacter. Malgré des changements d’eau réguliers qui se limitent souvent à un dixième de la contenance de la cuve par semaine, les nitrates s’ajoutant aux phosphates (eux aussi essentiellement générés par excès de nourriture), sont les nutriments privilégiés de certaines algues et plantes, et sont toujours trop présents dans nos bacs. Le développement de bactéries anaérobies constitue le moyen de lutte le plus efficace contre les nitrates. Dans un environnement très pauvre en oxygène, ces dernières ne vont donc plus utiliser l’oxygène moléculaire dissout (O2) pour développer leur métabolisme mais utiliser celui des nitrates (NO3) en substitut, conjointement à des apports d’autres élément (sucres entre autre). A la sortie d’un tel mécanisme (passage de l’eau très lent), nulle doute qu’il faudra enrichir l’eau en oxygène pour ne pas mettre en péril les habitants des lieux.

La notion principale a avoir continuellement à l’esprit est donc l’existence de :

– Bactéries aérobies, qui se développent et se nourrissent d’ammoniaque et de nitrite dans un milieu oxygéné. – Bactéries anaérobies, qui vont se développer dans un contexte dépourvu d’oxygène et se nourrire de nitrates.

La filtration

C’est le moteur de votre automobile. Vous avez fait le choix de la carrosserie (votre aquarium) et vous devez lui associer le moteur adéquat. De la qualité de l’eau et de ce fait l’équilibre de votre écosystème dépend essentiellement de la qualité de filtration. Véritable station d’épuration elle aura pour rôle de retenir, transformer les matières organiques, les détritus et les produits chimiques contenus dans l’eau en substance inoffensive. Les moyens à votre disposition et qui peuvent être utilisé de façon combinée sont :

Une filtration mécanique
qui s’occupera d’éliminer du bac les particules en suspension dans l’eau avant qu’ils ne se décomposent et polluent l’aquarium. Elle assurera une préfiltration en vu d’une autre méthode de filtration. Celle ci devra être suffisamment dimensionnée pour permettre un renouvellement minimum de 3 fois le volume du bac à l’heure. Un rejet puissant à fleur d’eau permettra l’oxygènation de celle ci évitant l’utilisation d’une pompe à air toujours bruyante. Elle doit en fait servir de préfiltre. Les déchets doivent en être souvent éliminé par votre intervention pour éviter l’augmentation du taux de nitrate par décomposition des déchets qu’elle retient.

Une filtration biologique
reposant sur le principe même du cycle de l’azote et qui remplira le rôle d’équilibration de la chimie de l’eau, suppression de l’ammoniaque, des nitrites et parfois des nitrates si on utilise un dénitrateur.

Une filtration chimique.
Représente en fait l’utilisation de masse filtrante à fort pouvoir d’absorption qui vont permettre l’élimination de substances chimiques. La matière de prédilection étant le “charbon actif” qu’il soit végétal ou animal présente malheureusement l’inconvénient d’agir sur la composition chimique de l’eau. S’il est très appréciée lors d’une utilisation ponctuelle pour éliminer des restes de traitements médicamenteux par exemple, il n’est pas bon en utilisation continue du fait de ses pouvoirs de modification sur les composant chimique de l’eau (justement du fait de ces capacité d’absorptions). En outre, sachant que le chlore éventuellement présent lors de l’utilisation d’eau de conduite s’évapore rapidement au contact de l’air il est préférable d’accélérer le mouvement de l’eau par brassage pour quelle entre en contact avec l’air plutôt que d’utiliser ce procédé. De plus, s’il n’est pas changé souvent (2 ou 3 semaines), il devient soit un filtre biologique (sans plus aucun effet d’absorption), soit une bombe prête à relâcher dans l’eau les éléments indésirables laborieusement absorbés. On teste ces capacités d’absorption avec du bleu de méthylène qui doit être décoloré en passant sur du charbon toujours actif. Autres masses filtrantes utilisées, les résines de synthèse du type “NITRAT EX36000” de chez JBL. Elle a le pouvoir d’abaisser le taux de nitrate et présente la particularité d’être 5 à 6 fois regénérable par rinçage avec de l’eau salée. Une dernière filtration méconnue est celle réalisée naturellement par les plantes.. A mon avis ne peut être utilisée efficacement à la place d’une autre méthode. Par contre très intéressant en appoint. Pour ce faire, plusieurs procédés sont à notre disposition, tous ont leurs avantages et leurs inconvénients. La règle absolu qui se doit d’être observée est que la maintenance ne doit pas d’être d’une lourdeur qui se transformerai en véritable labeur. Les masses filtrantes doivent être faciles d’accès afin que l’on puisse aisément et sans contrainte les nettoyer.

Les techniques les plus usuelles restent :

Le filtre sous sable
Tiens il existe encore ? Sérieusement, longtemps utilisé en complément, il présente le très désagréable défaut d’un risque de dysfonctionnement brutal et incontrôlable. Se mettant à rejeter tous les éléments qu’il aura commencé à absorber polluant irrémédiablement votre aquarium s’il ne s’est pas déjà bouché. A proscrire tant d’autres solutions s’offrent à vous. Le filtre externe Trop cher pour un rendement trop faible et une maintenance loin d’être aisée.

La décantation
La solution des cichlidophiles. Bien étudiée avec des chicanes permettant l’utilisation de masses filtrantes diverses et variées, s’avère certainement la meilleurs solutions.

Le filtre gouttière
C’est un filtre semi-humide qui va donc enrichire l’eau en oxygène et de ce fait produire des bactéries aérobies en plus grand nombre. L’eau est réoxygénée à sa sortie en privilégient son passage directement à l’air libre (ruissellement).

Le filtre semi humide sous externe
Procédé incontournable en aquariophilie marine. Donc ce qui donne de bons résultats en eau de mer est forcément applicable dans notre domaine. Son fonctionnement reste de toute façon identique au filtre gouttière. Seule son agencement change.

Le filtre à lit de sable fluidisé
Technique toute récente et très efficace qui consiste à déplacer du sable de silice très fin dans une colonne d’eau. Les bactéries colonisant les grains. C’est la mini révolution, allant à contre courant de tout ce qui ce fait puisque c’est la masse filtrante qui va au contact de l’eau à l’inverse de toutes les autres méthodes. L’eau se doit d’être préfiltrée pour une utilisation efficace. A par contre l’effet néfaste d’éliminer l’oxygène en sortie. L’eau doit de ce fait absolument être réoxygénée. Dans ce cas l’utilisation d’un oxydateur est vivement préconisée. Voir article sur la construction de ce type de filtre Le filtre naturel Irréalisable en aquarium…, bien que, comme le montre cette image prise sur le lac, le débit de la pompe soit très intéressant…