Les aquariums sont souvent considérés comme des écosystèmes fermés où la qualité de l’eau est d’une importance capitale pour la santé des organismes qui y résident. Parmi les composants essentiels de ces systèmes, les plantes aquatiques jouent un rôle majeur dans la purification de l’eau, notamment à travers l’absorption des métaux lourds et la transformation des déchets azotés. Cet article explore les mécanismes par lesquels les plantes contribuent à l’épuration de l’eau et les implications pratiques pour la maintenance des aquariums naturels et Low-tech.
Absorption des métaux lourds
L’absorption des métaux lourds par les plantes aquatiques est un sujet important en aquariophilie et dans le domaine de la phytoremédiation. Les plantes aquatiques peuvent absorber et accumuler des métaux lourds de leur environnement, ce qui a à la fois des implications positives et négatives.
1. Capacité d’Absorption :
- Les plantes aquatiques ont la capacité d’absorber des métaux lourds tels que le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le plomb (Pb) et le cadmium (Cd) à travers leurs racines et leurs feuilles.
- Cette capacité varie selon les espèces de plantes, certaines étant plus efficaces que d’autres pour absorber et accumuler des métaux spécifiques.
2. Avantages en Phytoremédiation :
- L’utilisation de plantes pour absorber les métaux lourds de l’eau est une méthode de phytoremédiation. Cela peut être utilisé pour nettoyer les eaux contaminées.
- Dans les aquariums, les plantes peuvent aider à réduire les niveaux de métaux toxiques, améliorant ainsi la qualité de l’eau pour les poissons et autres organismes aquatiques.
3. Risques de Toxicité :
- Bien que l’absorption des métaux lourds puisse être bénéfique pour nettoyer l’eau, elle peut également présenter un risque de toxicité pour les plantes elles-mêmes.
- Des niveaux élevés de métaux lourds peuvent endommager les systèmes biologiques des plantes, entraînant des symptômes comme le jaunissement des feuilles, une croissance ralentie, ou même la mort de la plante.
4. Effet sur la Chaîne Alimentaire :
- Il y a un risque que les métaux lourds accumulés dans les plantes aquatiques entrent dans la chaîne alimentaire. Si les poissons ou autres organismes se nourrissent de ces plantes, ils peuvent accumuler des métaux lourds dans leur propre corps.
- Cela peut avoir des conséquences négatives non seulement pour la santé des poissons mais aussi pour les humains qui pourraient consommer ces poissons.
5. Surveillance et Gestion :
- Il est crucial de surveiller les niveaux de métaux lourds dans les aquariums, en particulier dans les environnements où la contamination est une préoccupation.
- L’utilisation de filtres et de changements d’eau réguliers peut aider à contrôler les niveaux de métaux lourds.
6. Choix des Plantes :
- Certaines plantes sont mieux adaptées pour la phytoremédiation que d’autres. Par exemple, les plantes à croissance rapide avec une grande biomasse sont souvent plus efficaces pour absorber les métaux lourds.
- La sélection de plantes adaptées peut être un élément important dans la gestion des aquariums situés dans des zones susceptibles d’être affectées par la pollution métallique.
Transformation des déchets azotés
La transformation des déchets azotés par les plantes aquatiques est un aspect essentiel de l’épuration de l’eau dans les aquariums. Les plantes jouent un rôle majeur dans le cycle de l’azote, contribuant à la conversion des déchets azotés en formes moins nocives. Voici comment cela se déroule :
1. Cycle de l’Azote :
- Le cycle de l’azote commence généralement par la décomposition des déchets organiques (comme les excréments de poissons, les restes de nourriture, et les feuilles mortes), qui sont convertis en ammoniac (NH3) ou en ion ammonium (NH4+).
- L’ammoniac est toxique pour la plupart des habitants de l’aquarium, en particulier à un pH élevé où il prédomine sur l’ammonium.
2. Nitrification :
- Des bactéries bénéfiques présentes dans le substrat et le système de filtration convertissent l’ammoniac en nitrites (NO2-), qui sont également toxiques, puis en nitrates (NO3-), qui sont moins nocifs.
- Les plantes aquatiques jouent un rôle clé dans ce processus en absorbant les nitrates, utilisant l’azote qu’ils contiennent pour leur croissance.
3. Absorption des Nitrates :
- Les plantes aquatiques absorbent activement les nitrates de l’eau et les utilisent pour synthétiser des protéines et d’autres composés organiques vitaux.
- Cette absorption de nitrates par les plantes contribue à maintenir des niveaux de nitrates plus bas dans l’aquarium, ce qui est bénéfique pour la santé des poissons et autres habitants.
4. Rôle des Plantes dans la Réduction des Déchets Azotés :
- En plus d’absorber les nitrates, certaines plantes peuvent directement absorber l’ammonium, contribuant ainsi à réduire la charge des déchets azotés dès le début du cycle de l’azote.
- Les plantes aquatiques aident également à oxygéner l’eau, favorisant la santé des bactéries nitrifiantes et améliorant ainsi l’efficacité du processus de nitrification.
5. Importance de l’Équilibre :
- Pour que les plantes transforment efficacement les déchets azotés, il est important de maintenir un équilibre entre la quantité de déchets produits et la capacité des plantes à les absorber.
- Un excès de déchets azotés peut surcharger le système, conduisant à une accumulation de nitrates, tandis qu’une insuffisance de plantes ou de croissance de celles-ci peut réduire la capacité d’épuration de l’eau.
Substances humiques et détoxication
Les substances humiques, qui comprennent l’acide humique et l’acide fulvique, jouent un rôle important dans les aquariums, en particulier en ce qui concerne la détoxication de l’eau. Ces composés organiques naturels sont dérivés de la décomposition de matière végétale et se trouvent couramment dans les sols, les tourbières, et certaines eaux naturelles. Voici comment ils contribuent à la détoxication dans les aquariums :
1. Liaison avec les Métaux Lourds :
- Les substances humiques peuvent se lier aux métaux lourds présents dans l’eau, tels que le cuivre, le plomb et le cadmium. Cette liaison réduit la biodisponibilité de ces métaux, diminuant ainsi leur toxicité pour les poissons et les plantes aquatiques.
- En formant des complexes avec les métaux lourds, les substances humiques aident à prévenir l’accumulation de ces toxines dans les organismes aquatiques.
2. Effet sur le pH et la Dureté de l’Eau :
- Les substances humiques peuvent influencer le pH de l’eau, souvent en le rendant légèrement plus acide, ce qui est bénéfique pour certaines espèces de poissons et de plantes qui préfèrent des conditions d’eau douce et acide.
- Elles peuvent également tamponner l’eau, aidant à stabiliser les fluctuations de pH.
3. Amélioration de la Qualité de l’Eau :
- En plus de leur rôle dans la liaison avec les métaux lourds, les substances humiques peuvent améliorer la qualité de l’eau en favorisant la croissance de bactéries bénéfiques.
- Elles peuvent également aider à réduire le chlore et les chloramines présents dans l’eau du robinet, les rendant moins nocifs pour les habitants de l’aquarium.
4. Avantages pour les Poissons :
- Les substances humiques peuvent avoir des effets bénéfiques sur la santé des poissons, notamment en renforçant leur système immunitaire, en améliorant la coloration, et en réduisant le stress.
- Elles peuvent également aider à la reproduction de certaines espèces de poissons en créant un environnement plus proche de leur habitat naturel.
5. Utilisation dans l’Aquascaping :
- Dans l’aquascaping et les aquariums biotopes, les substances humiques sont souvent utilisées pour recréer les conditions d’eau noire typiques des habitats comme les rivières de la forêt amazonienne.
- Elles donnent à l’eau une teinte légèrement brunâtre, qui peut être esthétiquement plaisante et bénéfique pour les espèces qui prospèrent dans ces conditions.
6. Application et Dosage :
- Les substances humiques peuvent être ajoutées à l’aquarium sous forme de produits commerciaux ou en utilisant des matériaux naturels comme la tourbe.
- Il est important de doser correctement ces substances, car un excès peut conduire à une acidification excessive de l’eau et à une diminution de sa clarté.
En résumé, les substances humiques offrent plusieurs avantages pour la détoxication et l’amélioration globale de la qualité de l’eau dans les aquariums. Leur utilisation doit cependant être bien gérée pour s’assurer qu’elles bénéficient à l’écosystème de l’aquarium sans créer de déséquilibres.
Implications pour les aquariums Low-Tech
Les aquariums naturels et Low-tech, qui privilégient les processus biologiques pour maintenir l’équilibre de l’écosystème, bénéficient grandement de la présence de plantes aquatiques. Voici quelques implications pratiques :
- Choix des Plantes : Opter pour des plantes réputées pour leurs capacités de filtration, telles que Hygrophila, Vallisneria, ou Elodea. Elles croissent rapidement, consommant ainsi plus de nutriments dissous et participant activement à la purification de l’eau.
- Maintenance : Limiter la taille des poissons et la densité de population pour réduire la quantité de déchets produits. La taille des plantes doit être gérée pour maintenir un équilibre avec la charge biologique.
- Substrat : Utiliser des substrats qui favorisent la croissance des plantes, tels que ceux enrichis en argile ou en matériaux volcaniques, qui peuvent également aider à l’adsorption des métaux lourds.
- Alimentation : Opter pour une alimentation équilibrée pour les poissons, qui réduira la quantité de déchets azotés produite et soutiendra la santé des plantes par la libération de CO₂