Les phosphates
Effets des phosphates
Les phosphates (PO4) interviennent dans la photosynthèse vitale pour le développement des coraux zooxanthellés. Ils contribuent au métabolisme de nos hôtes et sont indispensables à leur développement mais ceci en quantité très limitée. Dans la nature la concentration est mesurée de 0.002 à 0.04 mg/l. Contrairement à l’objectif de zéro phosphate préconisé il y a quelques années, ils sont nécessaires en juste équilibre avec les nitrates.
Les mécanismes liés au cycle des phosphates sont complexes. Les organismes selon le cas consomment (photosynthèse) ou bien produisent des phosphates (excréments) dissous dans l’eau qui s'accumulent dans des proportions non négligeables dans les petits volumes que constituent nos bacs. Ils sont de plus liés aux sédiments ou au substrat calcaire, il peuvent être précipités c'est le cas des orthophosphates qui sous pH élevé précipitent en phosphate de calcium éliminable et à contrario l’action des micro-organismes au niveau du sable produit des acides susceptibles de libérer du phosphore dans l'eau. Rien n'est simple !
Les signes d'excès
- Source de nourriture pour les algues, les phosphates favorisent la croissance
des algues indésirables (cyanos, algues rouges, filamenteuses…)
qui poussent d’ailleurs juste a la surface de la source des phosphates
sur le sable ou le décor, même si ils ne sont pas mesurables
et ce jusqu’à l’étouffement des coraux, certaines
algues perforatrices des coraux sont à l’origine de la fragilisation
des squelettes.
- L’excès de phosphate à cause du développement
des zooxanthelles se traduit également par un brunissement des coraux,
- Au-delà de 0.1 mg/l ils inhibent la calcification et donc la croissance
des coraux. Ceci est particulièrement visible sur les coraux fins à
pousse rapide tels que Sériatopora hystrix qui ne présente alors
plus ses pointes acérées.
- Passés 3mg/l les poissons sont aussi affectés dans leur croissance.
Tester les PO4
Les phosphates dissous dans l’eau se présentent en quantité
sous 2 formes :
Les phosphates organiques : rattachés à
des molécules organiques (atomes de carbone) non dosables par nos tests.
Ils peuvent être éliminés par l'écumeur. Des tests
professionnels pour cette forme de phosphates existent mais chers et difficiles
à interpréter.
Les phosphates inorganiques : une forme minéralisée,
ne contenant pas de carbone comme les ortho-phosphates. Les aquariophiles disposent
de tests colorimétriques (salifert…) permettant de détecter
leur présence ou de photomètres (Hanna..) qui mesurent avec une
relative précision les faibles taux de l’ordre de 0.01 mg/l. Les
résultats portent seulement sur ces PO4 inorganiques dissouts dans l’eau
et non pas ceux liés aux sédiments, un résultat nul ne
signifie pas l’absence de phosphate il peut s'avérer nécessaire
de lutter contre eux alors qu'ils sont invisibles. L'impact des phosphates est
encore plus important que celui des nitrates, il est souhaitable de les tester
fréquemment environ chaque semaine.
test colorimétrique |
photomètre |
Les actions
Dans l'urgence, en cas de dosage élevé, procéder à des actions immédiates :
- Changement d'eau conséquent;
- Siphonner les sédiments dans le bac et la cuve technique;
- Diminuer la concentration avec des produits anti-phosphates.
Chercher ensuite les causes et remédier. Les phosphates peuvent soit venir de l'intérieur du bac (décomposition de matières vivantes) ou de l'extérieur (eau, additifs…). Malheureusement le remède miracle n'existe pas ici, le véritable remède est bien de trouver la source des phosphates
Prévenir et maîtriser les phosphates
Alcalinité et calcium
Le maintien de l’alcalinité à 8 dKH et du calcium à 400 mg/l minimum permettent de stabiliser le pH à niveau haut prévenant ainsi l’apparition des PO4.
Hygiène
Une population adaptée de détritivores qui nettoiera les substrats et remettra en suspension les sédiments riches en phosphore, associée à un brassage de nature à les évacuer vers la cuve de traitement sont déjà les garanties d’une maitrise des PO4..
Population de poissons et coraux
Ne pas surpeupler le bac, aussi bien en poissons qu'en coraux. Le résultat de leur métabolisme est source de phosphates, le mucus relâché aussi bien par les coraux que par les poissons en est une également.
Poissons, plantes ou algues en décomposition
Vérifier l’absence de décès chez les poissons ou les détritivores. Les plantes et algues en mourant relâchent des minéraux sources de phosphate. Les éliminer.
Nourriture excessive
C’est une des causes principales. Toute nourriture introduite dans le
bac est source de pollution. Réduire l'apport de nourriture et rincer
la nourriture congelée à l'eau du robinet dans une épuisette
fine ; Une simple boîte d'artémias vivantes contient un taux de
phosphates de 2 mg/l, soit 0,12 mg par boite de 60 cl. Ce n'est rien considéré
au volume du bac, mais jour après jour... Les coraux eux, devront être
nourris spécifiquement en limitant la dissémination de nourriture
liquide dans l’eau.
Il faut toutefois noter que l'apport de PO4 par le biais de nourritures congelées
peut être parfois nécessaire au développement de la microfaune
et des bactéries. L'observation du bac conduira à la meilleure
attitude.
Sable
Les sables calcaires grossiers issus de squelettes coralliens contiennent tous
du phosphate en quantité variable. Les sables d’aragonite fins
en sont normalement dépourvus tout comme les carbonates de calcium synthétiques
(cacialith…). Les coquilles de mollusques sont elles, fortement chargées.
L'accumulation et la fixation des phosphates sur le sable s’établit
au cours du temps. En effet, le sable est un support parfait pour une précipitation
de phosphate de calcium à sa surface. L'eau de l'aquarium étant
assez chargée en phosphate (par rapport à l'eau naturelle) une
quantité de précipité s'accumule sur chaque grain de sable.
Dans un premier temps donc le sable fixe le phosphate (bonne nouvelle), mais
au fil du temps il se charge en phosphate (si on le dissous, on mesure une concentration
énorme). Saturé en phosphate, souvent après 1 à
2 ans en berlinois, il ne peut plus en fixer. Il y a déséquilibre
entre phosphate précipité et dissout. En l’absence de source
de fixation de phosphate il s'accumule ensuite dans l'eau. Un changement total
d'eau, ne résout rien puisque le sable re-largue du phosphate. Seules
solutions : remplacer le sable ou ajouter du sable neuf absorbera les phosphates.
Pour vérifier la présence de phosphate dans le sable, faire bouillir dix minutes dans une casserole une poignée de sable avec de l'eau osmosée ou distillée puis tester l'eau au test "phosphates".
Pierres vivantes
Tout comme le sable, les pierres vivantes peuvent contenir d’origine des
phosphates. Il existe une méthode permettant de mesurer la quantité totale de phosphore dans le substrat, par dissolution au moyen d'un acide fort (nitrique, chlorhydrique...). Le jus résultant est passivé puis dilué avant le test PO4.
Granulat calcaire du RAC
A part la calcialith (substrat chimique), les granulats calcaires naturels contiennent plus ou moins de phosphate. Le RAC même s’il apporte calcium, strontium et magnésium va avec un granulat de mauvaise qualité devenir un producteur de phosphate , la dissolution du substrat peut en effet libérer une petite proportion de phosphates. Le granulat doit être testé.
(la présence de phosphate peut-être détectée par
la présence de coquillage ?).
On peut tester le substrat : broyer un peu de substrat dans un verre avec de
l'eau de osmosé, mélanger et tester. Cette dissolution n'est cependant
en rien comparable à l’eau du bac... le test permet de constater
la présence des phosphates et tout au plus de comparer très approximativement
des substrats.
Hydroxyde de calcium
L’ajout d’eau de chaux en plus de maintenir Ca et KH permet aussi
de précipiter les phosphates. Cependant, en cas de mauvaise utilisation
d’eau de chaux (trop rapidement, le jour…) à la faveur d'une
baisse de PH le phosphate précipité sur le substrat peut brutalement
se re solubiliser. il faut changer l'eau.
L'hydroxyde utilisé dans le réacteur peut cependant avoir le même
problème que le sable.
Filtration
Les systèmes de filtration aérobie (système semi-humide)
produisent plus de nitrates et phosphates que systèmes simple (Berlinois)
La filtration mécanique retire les déchets organiques avant leur décomposition et contribuan ainsi à la baisse des nitrates.
Ecumage,
Essentiel dans la limitation des phosphates, l’écumeur doit être
correctement dimensionné pour retirer les phosphates organiques et inorganique
dissous, par contre il ne traite pas les phosphates inorganiques fixés.
Réduction par voie biologique
On travaillera à entretenir tout ce qui contribue à transformer
les phosphates inorganiques fixés ou libres en phosphates organique pour
pouvoir mieux les éliminer.
Microfaune :
la microfaune, le zooplancton, le phytoplancton... assimilent les phosphates
et seront éliminés à leur mort par décantation,
siphonage et par écumage.
Bactéries :
Il est maintenant admis que des bactéries utilisent les phosphates, certaines
en libérant des orthophosphates qui co-précipitent avec le calcium
en milieu alcalin et peuvent être éliminés par siphonage
des sédiments, d'’autres bactéries accumulatrices de phosphates
(PAB) sont capables d’assimiler les phosphates dans leur métabolisme.
On aura donc avantage à entretenir la population bactérienne par
ajout de carbone organique (vodka, sucre). Les biofilms générés
riches en phosphore finissent par se désolidariser du substrat pour être
efficacement éliminés par écumage.
Culture d’algue :
Les algues et plantes utilisent les phosphates comme engrais. Cultivées
dans un refuge à algues supérieures elles permettront d'établir
une faune détritivore et seront régulièrement élaguées
pour exporter nitrates et des phosphates. Elairé en cycle inverse du
bac principal afin que les algues consomment le CO2 produit par les animaux
du bac principal la nuit, le refuge algual stabilisera le pH entre le matin
et le soir.
Lyse d’algues
La lyse des caulerpes lors de leur reproduction entraine bien souvent une augmentation
des PO4. L’écumeur devra être réactif.
Eau de complément.
Préférer l'eau osmosée à l'eau du robinet de source,
ou vérifier leur teneur en phosphates. Même à taux très
faible les phosphates vont s'accumuler pour atteindre des taux élevés.
Sel de préparation et additifs
Des sels de mauvaise qualité comme certains additifs (iodure
de potassium, oligo-éléments...), contiennent des phosphates.
Les sélectionner et réduire ou même supprimer les oligo-éléments
Charbon actif
Sélectionner un charbon actif certifié sans phosphates. Le test
se fera sur une eau déminéralisée dans laquelle on aura
laissé tremper un peu de charbon.
Anti-phosphates
L'oxyde ou hydroxyde d'alumine également anti silicate est puissant
il agit rapidement en quelques jours. Rincer à l'eau de mer et placer
dans une chaussette en aval de l’écumeur (il nuit à son
fonctionnement). Retirer lorsque le l’objectif est atteint, en effet l’oxyde
d’aluminium semble être toxique à certaine concentration
et peut provoquer la chute du potentiel Redox,
La zéolithe (JBL…), réduit les phosphates très
lentement, elle contient des oxydes d'aluminium
Adapter la quantité de résine (notice fournisseur) selon les PO4
contenus dans le volume du bac. Respecter la vitesse de l'eau préconisée.
Les oxydes et paille de fer
Utilisés dans la cuve technique en amont de l’écumeur ils
permettent de précipiter les phosphates organiques à la surface
du fer.,
Les produits commerciaux: Rowaphos, Phosban sont introduits dans une chaussette
et changés selon les recommandations.
La paille de fer grossière est introduite dans un panier ouvert et non
percé. Le panier est enlevé et la paille changée tous les
mois environ, avant que trop rouillée elle ne se désagrége
et que la limaille ou l’eau noircie aille vers le bac. L’eau peut
blanchir les premières heures et s’éclaircir, sans incidence
néfaste sur l’équilibre de l’eau.
En savoir plus :
Comprendre les phosphates Magazine Zebrasomag n°5
Phosphate and the Reef Aquarium Reef keeping (Randy Holmes-Farley)
Les Phosphates
(Christel THEATE)
Greg Hiller. Short Take: Calcium Reactor Substrate -- Phosphate Levels. Advanced Aquarist, volume II, 2003.