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L'oxygène au bassin

 

 

 

 

 

Est-il important ou indispensable ou alors inutile d’apporter de l’oxygène dans un bassin aquatique ?
Existe-t-il un taux d’oxygène idéal ? Les plantes immergées n’apportent-elles pas déjà suffisamment d’oxygène ?
Beaucoup de questions se posent sur l’utilité ou l’importance de l’oxygène dans les bassins aquatiques.

 

 

L’O² est et reste un élément essentiel à la vie et pas seulement pour les poissons mais pour toute la vie aquatique. 
La nature est bien faite, elle apporte naturellement de l’oxygène dans l’eau seulement nos bassins aquatiques ne sont plus vraiment naturels. Le simple fait de donner à manger quotidiennement ainsi que les naissances naturelles, l’apport de poissons supplémentaires et l’augmentation des plantations contribuent à la pollution et au déséquilibre environnemental.
Si nous ne voulons pas avoir ce déséquilibre qui cause la mort des poissons, nous devons nous adapter. Cette adaptation passe généralement par l’ajout d’un système de filtration, d’un UV et d’une pompe à air.

 

Oui, mais j’ai déjà tous ces appareils ! Certes, mais vu l’évolution du bassin avec les naissances ou les achats de poissons ou autres, à nouveau, il sera question de déséquilibre qui se manifeste gravement à certaines période de l’année et cause alors la mort des poissons. C’est souvent ce que l’on constate par temps chaud où la température monte et fait baisser le taux d’oxygène donc provoque des pics d’ammoniaque ou d’ammonium qui se transforme en pics de nitrite ou aussi des pics de manque d’oxygène. Inévitablement ces perturbations créent un déséquilibre qui, à son tour, va causer la mort des poissons.

 

Oui, mais j’ai une cascade ou un jet d’eau que j’allume la journée et j’en profite tout l’été, cela devrait suffire pour apporter de l’oxygène en plus dans le bassin durant ces périodes chaudes. Ceci dit, pas tout à fait, car une cascade ou un jet d’eau, l’oxygène ne descend pas vraiment dans l’eau, remonte très rapidement à la surface dès lors n’oxygène que la couche supérieure de l’eau. Les poissons qui nagent dans toutes les couches d’eau n’ont pas assez d’oxygène et courent un risque de manque d’oxygène. La vie bactérienne n’est pas non plus bien oxygénée et il ne peut y avoir un bon équilibre dans l’eau.

 

Exemple ci-dessous avec une cascade en lame d’eau

 

 

Pénétration dans l’eau du bassin de la lame d’eau

 

 

Beaucoup d’oxygène à la surface mais pas en profondeur.
La pénétration de l’eau dans le bassin emporte avec lui de l’oxygène mais nous voyons que l’oxygène remonte rapidement et donc n’oxygène pas le fond du bassin qui fait 1m20 de profondeur, cet exemple donné ici est réalisé avec une lame d’eau de plus de 10000l/h et donc pour une petite cascade ou un simple jet d’eau, on pourra vite comprendre que ce n’est pas assez pour oxygéner un bassin et ceci certainement suivant certains facteurs à prendre en considération.

 

- La température de l’air


Il faut savoir que la capacité de l’eau à contenir de l’oxygène diminue lorsque sa température augmente donc au plus il fait chaud au moins il y a de l’oxygène dans l’eau. De plus, les êtres et organismes vivants présents dans l’eau sont poïkilothermes, et donc leur température corporelle est la même que celle de leur environnement c’est-à-dire plus il fait chaud plus ils consomment de l’oxygène. En été, l’activité aquatique est à son maximum, les plantes, les bactéries dites filtrantes, la vie aquatique et les poissons consomment bien plus d’oxygène qu’en hiver qu’aux autres périodes de l’année.

 

Température °C

O² en mg/l

5

12,8

10

13,3

15

10,1

20

9,1

25

8,3

30

7,6

 

 

- La pression atmosphérique


Chaque pression atmosphérique joue un rôle directement sur le % d’oxygène dissous dans l’eau, au plus bas est la pression atmosphérique au plus bas sera le taux d’oxygène. Avec un temps orageux précédé d’une basse pression, le manque d’oxygène est tel qu’il n’est pas rare d’observer des poissons piper l’air à la surface et plus sérieusement de constater la mort de gros poissons.

 

- La pollution ou les déchets organiques

 

 

Au plus il y a de déchets organiques, au plus le taux d’oxygène diminue. Les bactéries qui résorbent les déchets organiques consomment d’importantes quantités d’O² et font diminuer dangereusement le taux d’oxygène en n’oubliant pas que si la quantité d’O² chute sous les 1,5mg/l, il y a un relargage de certains éléments de transformation des déchets dont par exemple le phosphore contenu dans les sédiments. Le rapport azote/phosphore diminue et des cyanobactéries (responsables de la fixation d’azote atmosphérique) se développent en même temps, le milieu aquatique devient réducteur (absence d’oxygène) ce qui est favorable à la formation d’acide sulfurique et d’ammoniac dans le bassin, cette pollution cause souvent une mortalité de la vie aquatique.

 

Il faut savoir également que l’oxygène a un rôle important en favorisant un bon équilibre de l’eau, en effet, il favorise l’évacuation des gaz toxiques comme par exemple le souffre dû à la décomposition des déchets, il contribue également à la diminution de la teneur en CO² et à la dureté carbonique.

 

- Les plantes immergées, les algues, le phyto et zooplancton

 

 

Nous savons que la végétation aquatique et les algues produisent de l’oxygène le jour mais la nuit de par leur métabolisme, ils consomment l’oxygène présent dans l’eau. Si la végétation et les algues qui souvent sont très présentes en été et en grande quantité dans le bassin, il y a grand risque que la nuit le taux d’O² diminue tellement bas qu’au matin on retrouve des poissons en difficulté respiratoire ou directement à la surface pour piper l’air, plus grave des poissons morts. Sans un apport d’oxygène dans les bassins et d’autant plus pour des bassins en surpopulation de plantes aquatiques ou de poissons, le risque d’asphyxie est grand.

 

Et l’oxygène naturel, il y a bien de l’oxygène naturel dans l’eau dû à l’air, cet échange n’est possible que par la surface du bassin et l’air ambiant. L’échange entre l’air ambiant et la surface de l’eau oxygène la couche d’eau supérieure (près de la surface) c’est -à-dire uniquement les premiers centimètres d’eau sous la surface sont correctement oxygénés. Régulièrement, cette teneur naturelle est insuffisante pour la population du bassin aquatique avec poissons.

 

Tous les poissons sont à la surface pour prendre de l’oxygène, c’est le signe typique d’un manque d’oxygénation.

 

- Lors de la baisse de l’O², l’organisme du poisson va dans un premier temps s’adapter. Même si cela est normal, ce n’est pas sans risque sur leur santé. Le poisson aura une nage calme, ne grandira pas bien et sera souvent au repos dans l’eau.

 

- Si le taux diminue, il sera en phase d’hypoxie, son corps va abaisser le rythme cardiaque ainsi qu’en augmentant son volume sanguin. Le poisson est de plus en plus paresseux voire très lent, reste souvent à l’écart des autres et près de la surface dans un coin du bassin, mange peu ou pratiquement pas.

 

- Si le taux continue à baisser, le poisson arrive à un stade où le corps ne pourra plus s’adapter, la respiration diminuera jusqu’à l’asphyxie où le sang sera empoisonné par le dioxyde de carbone, c’est la mort.

 

Exemple d’une variation entre la production naturelle d’oxygène et la respiration naturelle :

 

Production naturelle
Echange naturel à la surface du bassin apporte 1 à 5 mg/l/jour
La photosynthèse des plantes et du phytoplancton apporte 5 à 20 mg/l/jour

 

Consommation d’oxygène
Respiration des poissons 2 à 6 mg/l/jour
Respiration du phyto et zooplancton 5 à 15 mg/l/jour
Respiration des micro-organismes 1 à 3 mg/l/jour

 

Avec ces données, on s’aperçoit rapidement qu’il y a généralement moins d’apport d’oxygène naturel dans un bassin que les besoins par respiration des occupants. Autres constatations, les bactéries peuvent consommer jusqu’à 4,33mg d’oxygène pour oxyder 1 gramme d’ammoniac, ce détail nous fait comprendre les conséquences de l’intoxication sur les poissons dû au manque d’oxygène.

 

Quel est le taux d’oxygène idéal ?

 

Le taux idéal d’O² est de 5 à 6 mg/l, il est conseiller d’avoir 6 à 7 mg/l car nous n’avons pas tous le même bassin, avec le même nombre de plantes, de poissons de même taille et de situation d’ensoleillement ou autres. Chaque bassin est différent suivant plusieurs critères, cependant des études réalisées dans le domaine des besoins d’oxygène nous apprennent que les espèces dites poissons d’ornement consomment entre 200 et 500mg d’oxygène par kg de poids vif et ceci par heure en situation calme ou de repos à 17-20°C et entre 300 et 900 mg d’oxygène /heure en période d’activité. Cette consommation double avec une augmentation de la température de 10°C.
Les grands ou gros poissons comme des kois de grande taille ont besoin de plus d’oxygène que des poissons rouges ou shubunkin. En cas de manque d’oxygène, c’est la mort des plus grands poissons, suivi des plus petits qui nous éclaire sur le manque d’oxygène. Déjà un taux inférieur à 3 mg/l affaiblit les poissons et leur croissance.

Voici un résumé des besoins en oxygène :

 
Plus de 5mg/l = développement normal de la vie aquatique
Entre 3 et 4 mg/l = développement des poissons et des plantes perturbées = état critique 
Entre 1 et 2 mg/l = développement de toute la faune et la flore en grandes difficultés = très critique 
1 ou moins de 1 mg/L = asphyxie = mortalité de la flore et de la faune

 

Avec les variations de l’oxygène dans l’eau entre le jour et la nuit, les variations des températures, entre 3 et 4 mg/l il peut y avoir des mortalités des grands poissons le matin, cet état critique fait courir un grand risque. Le minimum souhaitable dans un bassin est de 5 à 6 mg/l en permanence (de jour comme de nuit).

 

Avec toutes ces données, il est donc facile de comprendre qu’il est important/ indispensable d’avoir une pompe à air pour oxygéner le bassin. 
Si on place un aérateur au fond du bassin, l’oxygène en remontant à la surface créera un mouvement d’eau vers la surface, oxygénera toutes les couches d’eau du bassin et repoussera les gaz vers la surface. Les poissons n’auront pas de difficulté à nager dans toutes les couches du bassin et ceci quel que soit la température extérieure.
Pour des bassins de petite taille (moins de 2m² de surface) avec une faible profondeur (50 cm ou moins) une cascade ou un jet d’eau qui fonctionne 24h x 24h peut suffire à apporter une oxygénation correcte à condition de ne pas avoir de surpopulation de plantes ni de poissons. 
En apportant une oxygénation au fond du bassin, les bactéries filtrantes se trouvant au fond du bassin pourront également mieux vivre et se reproduire.

 

Bulleur ou venturi

 

 

Le bulleur est le plus utilisé dans les bassins, celui-ci permet une turbulence du bas vers le haut du bassin favorisant les échanges gazeux en surface, son apport en oxygène est moindre que le venturi. Les bulles d’air montent très rapidement à la surface ne donnant pas le temps aux nombreuses molécules d’oxygène de se dissoudre.

 

La production des bulles.
Bien que je ne vais pas commencer à débattre sur une bonne pierre à bulle ou favoriser une marque par rapport à une autre, il faut savoir qu’il est plus intéressant d’avoir des bulleurs qui produisent des fines bulles. Pourquoi ?

 

Les bulles d’air qui passent à travers l’eau déposent de l’oxygène, absorbent le CO² et elles éclatent à la surface en libérant ce CO². Plus les bulles sont petites, plus long est son passage dans l’eau (une petite bulle remonte plus lentement qu’une grosse bulle) et plus il y aura un échange O²/CO².
Prenons comme exemple une grosse bulle de 20mm de large, elle aura un volume de 4,19cm³ et sa surface couverte dans l’eau est de 12,6 cm².
Pour une bulle de 20mm, vous pouvez avoir 260 petites de 3mm qui couvriront un total de 83,6cm². C’est donc 6,6 fois plus en surface d’eau couverte.

 

L’idéal est de placer un système de venturi qui oxygène convenablement les différentes couches d’eau en créant une circulation. Il permet de dissoudre plus de molécules d’oxygène que le bulleur tout en favorisant les échanges gazeux en surface.

 

Et pour le système de filtration, alors faut-il aussi un apport d’oxygène ?

 

 

Oui, si le système de filtration le permet et pourquoi ? 
Dans le système de filtration se trouve une quantité de bactéries filtrantes, celles qui sont en milieu anaérobie (pas besoin d’oxygène pour vivre) et celles qui se placent en milieu aérobie (besoin d’oxygène pour vivre).
En apportant une oxygénation, les bactéries nitrifiantes comme les Nitrosomonas, responsables de la transformation de l’ammoniac en nitrite, les Nitrobacters et Nitrospiras, responsables de l’épuration des nitrites en nitrates vont pouvoir y vivre et se reproduire. Fixées sur les substrats bien oxygénés du filtre, l’essentiel de la minéralisation sera réalisée.

 

Quel taux d’oxygène à avoir dans le filtre ?

Nous pouvons avoir le même taux d’oxygène pour le filtre que celui dans le bassin, mais généralement on garde un minimum de 4 à 5mg/l. Ce taux est suffisant pour la vie des bactéries filtrantes et la dégradation de l’ammoniac ou du nitrite.
De plus, avec de l’oxygène dans le filtre, il y a comme dans le bassin une plus grande facilité d’évacuation des gaz toxiques, ces mêmes gaz ne retournent donc pas dans le bassin.

 

Peut-il y avoir une saturation de l’oxygène ?

La concentration de l’oxygène dissous ne peut pas augmenter indéfiniment car il va s’équilibrer avec la concentration de l’oxygène dans l’air. Cela dépendra de la pression atmosphérique et de la température ambiante. Scientifiquement, on peut dire en pratique qu’en cas de saturation supérieur à 100%, l’oxygène est expulsé jusqu’à ce que le taux revienne et s’équilibre à 100%.
Attention que l’oxygène joue un rôle important sur le PH de l’eau. Les valeurs du PH sont directement proportionnelles au taux d’oxygène, plus il y a de l’oxygène, plus l’eau est basique.
Il est donc important de vérifier son Ph pour éviter qu’il ne monte pas trop.

 

Quelle puissance de pompe à air pour le bassin ?

 

Comme exemple approximatif, voici un petit tableau d’aide :

 

Bassin de Besoin en oxygène 

5m³

400 (l/h)

10 m³ 1000 (l/h)
20 m³ 2000 (l/h) 
50 m³ 4800 (l/h)

 

Ce tableau ne représente qu’une valeur moyenne et je dirais même le minimum, il y a plusieurs facteurs qui font varier. Un bassin en plein soleil demandera une pompe plus puissante qu’un bassin se trouvant à l’ombre où la température de l’eau ne va pas augmenter de la même manière. La grandeur et la profondeur du bassin ainsi que sa population détermineront également certains facteurs.
Pour exemple, un bassin de 6m³ qui a une grande exposition au soleil aura besoin d’une pompe à air de 2000 l/h pour avoir 4 à 5 mg/l.

 

Comment tester l’O² dans les bassins ?

 

Comme pour tester les valeurs de l’eau (PH, GH et autres), il y a les gouttes avec un tableau de couleurs ou les mesureurs d’oxygène électroniques. 
Il est recommandé de tester le taux d’oxygène de préférence plusieurs fois sur une journée. Le matin, l’après-midi et le soir, au coucher du soleil, nous aurons des taux différents, ces variations nous indiqueront si le bassin est correctement oxygéné.

 

En hiver, faut-il laisser l’aérateur en fonction ?

 

 

Bien qu’en hiver le besoin en oxygène des êtres vivants dans l’eau est moindre, il leur faut de toute façon de l’oxygène pour vivre.
Attention, pour éviter de mélanger les couches d’eau plus chaudes au fonds et plus froides en surface, il est nécessaire de remonter le bulleur vers une petite profondeur.


Par exemple, pour un bassin de 80cm à 1,20 mètre de profondeur : on remonte le bulleur pour le placer entre 20 et 30 cm de profondeur, l’astuce est de placer un morceau de frigolite (mousse blanche et compacte, constituée de polystyrène, utilisée le plus souvent comme isolant thermique et comme emballage) par où l’on passe un fin tuyau d’oxygène à travers, facilitant le réglage et le blocage du bulleur à la profondeur voulue. Il existe également dans le commerce un flotteur à placer sur le tube de l’aérateur.
Le trou laissé par la diffusion d’oxygène à la surface du bassin permet (lorsque tout est recouvert de glace et de neige) à la lumière d’arriver dans les couches d’eau du bassin (oxygène et lumière) = la vie.

 

 

Les bulles d’oxygène qui arrivent en surface créent une zone où la glace ne gèle pas, ce qui favorise l’échange et l’évacuation des gaz nocifs (CO² et autres) dans l’eau.

 

Vous aurez compris par le biais de cet article l’importance et les bienfaits d’une bonne oxygénation dont les effets sont essentiellement positifs.

 

Si néanmoins vous avez des questions, je vous invite à nous rejoindre sur le forum www.aquajardin.net/forum/ pour nous poser vos questions.

 

A bientôt et bonne saison avec vos bassins aquatiques.

 

Philippe de Vries 

 

 

 

 

 

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