Dans l’écosystème complexe d’un aquarium, les bactéries jouent un rôle central. Ces micro-organismes effectuent des processus essentiels qui permettent non seulement de maintenir un environnement sain pour les poissons et les plantes, mais aussi de recycler les nutriments et de purifier l’eau. Nous aborderons ici les principaux processus bactériens intervenant dans un aquarium, en mettant l’accent sur leurs implications pratiques et écologiques.
Décomposition et cycle de l’azote
La décomposition est le premier maillon de la chaîne des processus bactériens. Les déchets organiques, tels que les restes de nourriture et les excréments des poissons, sont décomposés par des bactéries hétérotrophes en composés plus simples. Ce processus est crucial car il évite l’accumulation de matière organique qui pourrait, à terme, empoisonner les habitants de l’aquarium.
La nitrification, assurée par des bactéries autotrophes comme les genres Nitrosomonas et Nitrobacter, transforme l’ammoniac toxique issu de la décomposition en nitrites, puis en nitrates moins nocifs. Par exemple, dans un aquarium de 100 litres, une colonie établie de Nitrosomonas peut convertir 5 mg d’ammoniac NH3 en nitrites NO2– en 24 heures.
La dénitrification et L’accumulation des nitrites
En l’absence d’oxygène, certaines bactéries peuvent réduire les nitrates en azote gazeux (N2) par le processus de dénitrification. C’est une étape de purification essentielle qui peut être optimisée en créant des zones anoxiques dans le substrat de l’aquarium.
L’accumulation des nitrites est un risque lorsqu’il y a déséquilibre dans le processus de nitrification. Un pic de nitrites, toxiques pour la faune aquatique, peut survenir lors d’une suralimentation ou d’un filtre biologique sous-dimensionné. Il est donc impératif de surveiller régulièrement ces niveaux dans un aquarium bien rodé.
Réduction du fer et du manganèse
Les bactéries jouent également un rôle dans la réduction du fer et du manganèse, transformant ces éléments en formes solubles qui peuvent être absorbées par les plantes. C’est une symbiose bénéfique car les plantes utilisent ces nutriments pour leur croissance, participant ainsi à l’équilibre écologique de l’aquarium.
Production de sulfites d’hydrogène
La production de sulfites d’hydrogène (H2S) est souvent le résultat d’une anoxie (absence d’oxygène) dans les sédiments, là où la matière organique s’accumule. Le H2S est hautement toxique et doit être soigneusement contrôlé par une bonne circulation de l’eau et une aération adéquate.
Destruction des sulfites d’hydrogène et fermentation
La destruction des sulfites d’hydrogène est généralement effectuée par des bactéries sulfuroxydantes qui convertissent le H2S en éléments moins nocifs comme le soufre élémentaire ou les sulfates. Ce processus peut être encouragé en maintenant une légère circulation dans les zones du substrat où le H2S pourrait s’accumuler.
La fermentation, bien que moins courante dans un aquarium bien oxygéné, peut survenir dans des poches de décomposition anaérobie. Des substrats riches en matières organiques et mal oxygénés peuvent conduire à la production d’alcools, d’acides et de gaz comme le CO2 ou le méthane (CH4) par fermentation.
Méthanogenèse et oxydation du méthane
La méthanogenèse est le processus de production de méthane par des bactéries anaérobies spécialisées. Bien qu’elle soit rare dans les aquariums classiques, cette réaction peut se produire dans des conditions de forte réduction, typiquement au cœur de substrats très riches en matières organiques.
L’oxydation du méthane, à l’inverse, est le processus par lequel certaines bactéries consomment le méthane, le transformant en CO2 et en eau. Cela peut être particulièrement important pour contrôler les émissions de méthane, un puissant gaz à effet de serre.
Biofilms et aération
Les biofilms sont des couches de bactéries qui adhèrent aux surfaces dans l’aquarium, comme les pierres, le verre, et les composants du filtre. Ils constituent une part essentielle du système de filtration biologique, décomposant les déchets organiques et toxiques.
L’aération est vitale pour maintenir les populations bactériennes aérobies. Une bonne circulation de l’eau fournit l’oxygène nécessaire aux processus de nitrification et prévient les conditions anaérobies qui pourraient favoriser la production de H2S ou de méthane.
Conclusion
Les bactéries sont les ouvrières invisibles de l’aquarium, jouant des rôles écologiques multiples et cruciaux. La gestion de leur activité est un pilier de l’aquariophilie naturelle et Low-tech, nécessitant une attention particulière à la conception et à la maintenance de l’écosystème aquatique. Un équilibre délicat doit être maintenu, via une alimentation mesurée, un choix de substrat adapté, et un système de filtration efficace pour assurer la santé et la stabilité de l’aquarium.