Le cycle de l’azote

[daheur 0]

Le cycle de l’azote
et
La filtration biologique

Il est très intéressant de le savoir, c’est une des bases de l'aquariophilie.

Le bac est un cercle fermé où l’urine, excréments, débris végétaux, excès d’aliment, pertes de poissons et autres qui perpétuellement sont présent dans le bac. Ces matières azotés sont vite dégradés et transformés en ammoniac (NH3-) il est soluble dans l'eau et imperceptible mais qui est très dangereux pour nos vivants. Le cycle de l'azote représente les modifications que l'ammoniac va endurer pour être dégradée finalement en nitrates, nettement moins dangereux. Cette filtration biologique passe par l'action de milliards de bactéries "utiles" qui vont l'utiliser comme source d’énergie.



Le cycle azoté
Transformation de l'ammoniac en nitrites (nitrosation)
Un premier type de bactéries, les Nitrosomonas vont d'abord transformer
L’ammoniac (NH3-) très toxique en nitrites (NO2-).
Transformation des nitrites en nitrates (nitratation)
D'autres bactéries "salutaires", Nitrobacter et Nitrospira vont compléter la transformation les nitrites en un élément peu toxique (sauf à fortes doses) les nitrates (NO3-)
Les nitrates sont beaucoup moins dangereux et constituent le produit final du cycle.


Un nouveau bac
Malheureusement, un aquarium récemment mis en eau contient encore très peu de ces bactéries et très peu d’ammoniac, comme carburant pour procéder à leur développement nécessaire. Ce n'est qu'en commençant à introduire les pierres et certains détritivores que va pouvoir s'amorcer le cycle de l'azote. Ensuite arrivent les poissons qui vont commencer à produire des déchets, qui vont permettre aux bactéries de commencer à se multiplier et de coloniser progressivement le filtre mais aussi le décor, le sable.
Au début, l’ensemble du système ne dispose d'ailleurs que d'une colonie bactérienne très peu nombreuse, nos bactéries utiles sont encore bien peu suffisant pour assimiler les déchets, qui s'entassent donc dangereusement.

Les précautions indispensables
Durant les premières semaines qui suivent l'arrivée des poissons, l'ammoniac puis les nitrites vont augmenter d’une façon parfois menaçante dans le nouveau bac, jusqu'à ce que les bactéries se soient enfin suffisamment multipliées pour pouvoir dégrader efficacement une partie des déchets. C’est aussi la période la plus délicate d'un bac, les taux d'ammoniac, nitrites peuvent alors monter très haut. D’où,il faut habilement démarrer son cycle avec une population très réduite. Il est également nécessaire de tester régulièrement le taux d'ammoniac et nitrite. On se garde enfin de la tentation d'ajouter un nouveau vivant tant que la mise en place du cycle azoté n'est pas entièrement achevée.

Le temps d’incubation
La 1 partie du cycle, les bactéries s’amplifient hâtivement, en principe, il faut 2 semaines avant que les Nitrosomonas soient établis décemment. Cette évolution est très variable et peut aller jusqu'à quelques semaines dans certains cas, la mise en place du cycle azoté dépendent des paramètres tels la température, le pH, le taux d'oxygène dans l'eau, lumière et autres.
La diminution graduelle puis l’absence de l'ammoniac sont le signe que les bactéries Nitrosomonas se sont conformément établies.
La 2 partie du cycle, Les bactéries Nitrobacter doivent elles aussi être assez nombreuses pour être vraiment efficaces (entre 2 à 4 semaines en général), on contemplera alors le célèbre pic de nitrites. Les bactéries Nitrosomonas produisent en conséquence des nitrites qui ne sont pas encore intégralement pris en charge par les bactéries Nitrobacter. Ici aussi, il ne devra en aucun cas ajouter de nouveaux vivants durant cette durée sensible, optimiser l'écumeur et contrôler régulièrement le taux de nitrites afin de procéder à des changements d'eau si nécessaire.

Les nitrates
Les nitrates restent en comparaison à l'ammoniac ou aux nitrites le moins dangereux.

1) certaines espèces y sont très sensibles;
2) pour d’autres, un taux élevé peu avoir un impact négatif sur la croissance ou la reproduction et sur la santé des poissons sur le long terme.
3) les nitrates non assimilés par les plantes favorisent le développement d'algues indésirables.
Pour ces motifs, il faut essayer de limiter ou de réduire le taux de nitrates dans l'aquarium, au début, en changeant partiellement l'eau (hebdomadaires) et en installant un refuge qui pourrait en partie utiliser comme nutriments les nitrates. En second recours, certaines résines ou le biopellets sont très efficaces pour réduire un excès de nitrates.

http://membres.multimania.fr/monaquarium/eaudemerecran9.html

[christ0611 0]

je te remercie abdel, on va intégrer ton superbe article dans les tutos, si tu le veux bien,

pour en revenir au cycle de l'azote j'ai la faiblesse de croire qu'il ne s'arrete pas aux no3, mais à l'azote (N2), comme le titre l'indique, en effet le produit final de la transformation de l'amoniac est l'azote gazeux, qui dans un cycle de dénitratation termine le processus et ainsi la boucle dénitrification et dénitratation est bouclée

[Invité]

je ne dirais qu'une chose un grand merci
suis ravi je lire cet article

[JEJ1 0]

Merci pour cet article, qui, en plus d'être complet, est très accessible! Merci beaucoup abdel

[daheur 0]

christ06 a écrit:

je te remercie abdel, on va intégrer ton superbe article dans les tutos, si tu le veux bien,

pour en revenir au cycle de l'azote j'ai la faiblesse de croire qu'il ne s'arrete pas aux no3, mais à l'azote (N2), comme le titre l'indique, en effet le produit final de la transformation de l'amoniac est l'azote gazeux, qui dans un cycle de dénitratation termine le processus et ainsi la boucle dénitrification et dénitratation est bouclée

exacte le cycle est bouclé par la dénitrification (attention bouclé ne veut pas dire terminé)


voici donc la boucle,

La dénitrification est la réduction de NO3 en N2 gazeux par des bactéries.

Les formes oxydées de l'azote comme les nitrates et nitrites sont convertis en azote (N2 ). La dénitrification est un processus anaérobie qui est effectuée par des bactéries qui transforment les nitrates en azote dans l'ordre suivant:



NO 3 – (nitrates) NO 2 – (nitrites) NO (oxyde nitrique) N 2 O (oxyde nitreux) N 2 (azote)
.
La dénitrification est un processus bactérien de respiration alternatif. Ce phénomène biologique s'opère généralement, mais pas exclusivement, dans le sol, sous l'action de bactéries spécifiques, satisfaisant leur besoin par une réduction des ions nitrates.

Vraisemblablement, le dioxygène O2 se diffuse peu dans le sol (quelques millimètres) et ce phénomène est d'autant plus accentué sur un sol qui est rempli d'eau. Il y a 21 % de dioxygène dans l'atmosphère terrestre et 8 mg pour 1 kg d'eau. Par conséquent, les bactéries qui se trouvent dans ces types de sols manquent de dioxygène, qui est nécessaire à leur survie, à leur développement et à la respiration cellulaire, notamment quand l'eau a comblé tous les espaces lacunaires du sol contenant auparavant de l'air.

C'est alors que des bactéries anaérobies dites dénitrifiantes opèrent la dénitrification. Les plus actives dans ce procédé sont essentiellement les Pseudomonas, elles vont puiser dans les molécules de nitrates l'oxygène sous forme atomique dont elles ont besoin. Elles vont ainsi réduire l'ion nitrate NO3-, dans le fond du sable, pierres vivantes, ou «la boue " (mud).

Cependant grâce aux liaisons hydrogènes qu'il établit avec les molécules d'eau et facilement absorbante par les végétaux.
Il arrive que les bactéries n'aillent pas jusqu'à la phase ultime de cette réaction, si le taux de dioxygène est en partie suffisant pour satisfaire leur besoin. La dénitrification est alors en partie arrêtée aux stades NO monoxyde d'azote ou, plus souvent, N2O (oxyde nitreux).

La dénitrification est la terminologie utilisée pour décrire la transformation des nitrates (NO3) en azote (N2). Cette dénitrification en azote se perd dans l'environnement local (par exemple l'eau) puis dans l'atmosphère. Ce processus, fait partie du cycle de l'azote.

Quelques extraits viennent de ce lien:
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9nitrification

[lionelborg1 0]

super merci

[JEJ1 0]

Donc on peut en déduire que les bactéries aérobies permettent la nitratation, et les bactéries anaérobies permettent la dénitratation dans un second temps, c'est bien ca?
Ces mêmes bactéries jouent elles un rôle dans l'épuration des PO4, ou ce sont des bactéries différentes qui entrent en jeu? Outre le rôle de l'écumeur, y a t-il un cycle d'épuration naturel du phosphore?

[christ0611 0]

quelle différence fais-tu entre dénitrification et dénitratation,

l'écumeur ne peut pas agir sur les po4, il intervient avant la transformation des nutriments en po4

[daheur 0]

salut,

un résumé rapide.

NITRIFICATION
Lors de la 1 ERE nitrification, c’est la bactérie Nitrosomonas qui entre en action.
Ammoniac en Nitrites
Lors de la 2 EME nitrification, c’est la bactérie Nitrobacter qui entre en action.
Nitrites en Nitrates

DENITRIFICATION

Deux familles de bactéries différentes sont capables d'opérer cette dénitratation :

La famille des bactéries autotrophes les thiobacillius,
et celle des bactéries hétérotrophes principalement les pseudomonas.

Pour le phosphate, elle sont réduites en partie par les mêmes bactéries ainsi que par d'autres bactéries hétérotrophes, pas uniquement transformé.

Un lien pour mieux comprendre. (bonne lecture )
http://le840latiti62.space-blogs.com/blog-note/154913/methode-vodka-en-aquarium-recifal.html

et un autre
http://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&u=http://reefkeeping.com/issues/2006-09/rhf/index.php&ei=Eq4RTYiEMYi08QOswYmFBw&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CB4Q7gEwADgK&prev=/search%3Fq%3Dbacterie%2Breducteur%2Bde%2BPO4%2Baquarium%26start%3D10%26hl%3Dfr%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DN%26rls%3Dorg.mozillaofficial%26prmd%3Divns

[tritium 0]

comme tout le monde le dit"très bon tuto"
et le site est a la auteur du tuto!
pour les temps de génération des bactéries ce temps peut être réduit par des cultures .
La recette simplifiée est :
eau
éléments nutritifs (vrai bouillon de viande)
oxygène (diffuseur d'air)
chaleur(30 degré)
source bactérienne (morceau de substrat de filtre déjà fonctionnel)
En moins de 3 jours (en général) il y a suffisamment de bactéries pour démarrer un filtre
attention!!! méthode a réserver aux personnes ayant les compétences
a ne pas faire cela sans précaution cette méthode multiplie toute sorte de bactéries bonne ou mauvaise