Les zéolithes en récifal
La recherche de la pierre philosophale?
Aragonite et calcite sont, sans aucun doute, les deux minéraux préférés des récifalistes mais un nouveau venu commence à se faire un nom: la zéolithe! Après la méthode vodka, nous vous proposons un rapide tour d'horizon sur ce produit actuellement à la mode.
La zéolithe est un minéral abondant que l'on trouve dans les roches d'origine volcanique. Le terme zéolithe vient du grec zeo "bouillir" et lithos - la pierre. Lorsque l'on chauffe celle-ci rapidement, de l'eau s'en échappe et la pierre semble littéralement bouillir. Cela tient à sa nature extrêmement poreuse, conséquence de la structure cristalline créée par les aluminosilicates qui composent la zéolithe. Il existe d'ailleurs une grande diversité de zéo¬lithes qui se distinguent par la maille de leur structure alvéolaire. Celle-ci est cependant toujours très fine et bien inférieure au micron dans sa partie ordonnée. Ces parties sont reliées par de nombreux canaux et cavités de plus grande dimension. Les zéolithes sont donc de formidables tamis moléculaires, capables de piéger physiquement beaucoup de composés. Sèches, elles captent les molécules volatiles; immergées, elles absorbent le liquide et retiennent certaines molécules. Ce sont ces propriétés qui ont été exploitées dans plusieurs applications industrielles, agricoles et domestiques pour fabriquer des des¬sicateurs, des supports absorbants et/ou déodorisent [la litière pour chat cumule ces différents emplois pour le plus grand bonheur des maîtres !).
L'autre caractère incontournable des zéolithes réside dans leur capacité à échanger des ions avec le milieu liquide qui les baigne. Les aluminosilicates sont globalement chargées négativement, et ces charges sont neutralisées par des ions positifs [cations) mobiles, la plupart du temps l'ion sodium [Na+) pour les roches naturelles. Dans un liquide comme l'eau douce qui contient peu de Na+ mais d'autres cations, ceux-ci seront échangés contre du Na+ et piégés dans la zéolithe. Cette propriété est exploitée dans le traitement de l'eau pour l'adoucir [échange des ions calcium Ca2+ contre Na+)
et la purifier [échange des cations métalliques lourds contre Na+, échange de l'ion ammonium NH4+ contre Na+). Inversement, le Na+ peut être échangé dans une solution très riche en ions potassium K+, et cette zéolite chargée en K+ est ensuite utilisée en horticulture pour fournir aux plantes, un sol riche en potassium. Pour conclure sur les zéolithes. il faut aussi noter qu'elles peuvent être produites artificiellement dans des conditions très contrôlées afin d'obtenir la structure désirée. La zéolithe ainsi synthétisée peut servir de catalyseur pour des réactions chimiques spécifiques. Cet aspect intéresse plus particulièrement la pétrochimie et la recherche. fondamentale.
Application aux aquariums L'utilisation de la zéolithe en aquarium n'est pas une nouveauté et trouve son origine dans le traitement des eaux. Les aquariophiles d'eau douce - ou encore les passionnés de bassins de jardin - utilisent la zéolithe depuis longtemps. En raison de sa porosité, c'est un excellent support bactérien qui possède aussi la propriété particulièrement intéressante de fixer l'ammonium et donc de diminuer la concentration en ammoniac de l'eau ! Certains professionnels de l'aquariophilie l'utilisaient - et l'emploient encore, même si d'autres méthodes sont aujourd'hui plus efficaces - pour l'acclimatation des animaux après un long voyage, afin d'éliminer l'ammoniac toxique de l'eau de transport.
En aquariophilie marine, il faut d'emblée oublier les capacités d'échange ionique des zéolithes, en raison de la concentration en sodium Na+, magnésium Mg2+ et calcium Ca2+ de l'eau de mer. Tout autre cation minoritaire, notamment l'ammonium NH4 +, n'a aucune chance de se fixer de manière stable dans la zéolithe. D'autre part, les ions négatifs tels que nitrites N02-' nitrates N03- et phosphates P043- n'ont pas d'affinité pour les aluminosilicates (ils seraient même "repoussés") et à cause de leur petite taille, ils diffusent librement dans la structure sans être retenus, tout comme les ions bicarbonates HC03-'
L'intérêt de la zéolithe
Il faut se rappeler que l'appauvrissement du milieu en substances nutritives dissoutes (ou oligotrophie], conduit souvent à une coloration plus importante de certains coraux. L'oligotrophie est l'objectif déclaré des 0 utilisateurs de la zéolithe en aquarium ~ récifal. La naissance de cette ~ méthode "zéolithe", pour favoriser la coloration brillante des coraux est allemande, et la plupart des références sur le sujet viennent donc d'outre Rhin. Cette méthode de filtration donne les résultats souhaités dans beaucoup d'aquariums qui la mettent en application. Cependant il faut reconnaître que, tout et son contraire, ont été proposés en termes d'explications, ce qui aboutit à une mauvaise utilisation de la zéolithe dans certains cas. L'explication la plus commune repose sur les propriétés d'absorption de la zéolithe.
pour obtenir des pointes violettes, le travail risque d'etre long et difficile.
Exemples de bacs filtrés sous zéolithe
• L'aquarium d'Antoine O., est présenté sur le net à cette adresse:
http://www.recifs.org/modules.php?name= ... le&sid=149La zéolithe est ici utilisée en passage forcé dans un filtre maison, combinée d'ailleurs à du charbon actif, sans autre ajouts que ceux pratiqués avant l'utilisation de zéolithe. Les résultats sont assez significatifs ...
• Un autre bac, celui de Christian C. est visible ici:
http://www.aquaphoto.ch/zeovit/index.htmlDes photos comparatives permettent de voir, sur certains coraux, les résultats de ce changement. Ce deuxième exemple est intéressant car l'aquariophile a respecté le proto¬cole donné par le fabriquant avec tous les ajouts spécifiés ... et là aussi, les résultats sont intéressants!
POUR EN SAVOIR PLUS
La zéolithe:
une pierre ... précieuse !
Lorsque l'on cherche à suivre une des méthodes « zéolithe» connues et éprouvées, on se trouve rapidement confronté à un problème non négligeable: l'investissement ! Tout d'abord un investisse- ment en temps : la mise en place demande beaucoup d'efforts d'observation et de nombreuses mesures ... Des contraintes qui se poursuivent dans le temps par les changements d'eau, les nombreux ajouts à réaliser, et les changements réguliers de la zéolithe En plus de cet investissement en temps l’apport financier est également important car les produits ne sont pas à la portée de toutes les .bourses ! Pour appliquer les méthodes recommandées, il faut d'abord investir dans la zéolithe, mais aussi dans un filtre à lit fluidisé (ou à piston), dans des produits de démarrage, dans des solutions nutritives pour entre- tenir la population bactérienne, et dans des produits de suppléments (fer, acides aminés, etc.). Il convient également de l'aquarium particulièrement éloigné de noter que l'augmentation préconisée de la fréquence et du volume des changements d'eau a aussi un coût non néglige able en temps et en argent.
Mais le plus frustrant ne réside pas for cément dans le coût global de la méthode (pour ceux qui recherchent la couleur à tout prix, ce n'est p~-'s un frein, au vu des investissements déjà réalisés pour l'écumage, l'éclairage et le bras- sage) c'est surtout de "consommer" des produits dont la nécessité n'est pas démontrée ! Le dernier point à considérer concerne l'aspect éphémère de la méthode: il suffit d'arrêter la zéolithe pour que les bénéfices disparaissent très rapidement .En fait - et c'est regrettable - ces investissements seraient souvent plus utiles pour une amélioration de l'équipement de base, encore insuffisant chez beaucoup d'aquariophiles, plutôt que pour des produits de filtration destinés à aviver les couleurs des coraux. Ce n'est pas parce qu'un corail est marron qu'il se porte mal! Cette course vers l'oligotrophie est donc discutable et constitue une philosophie qui n'est pas forcément partagée par tous les aquariophiles, en particulier les plus, expérimentes.
il faut bien reconnaitre que certaines couleurs laissent rêveur....
Certes, une majorité de coraux aux cou leurs éclatantes rend le tableau" particulièrement attirant à l'œil, mais est-ce proche de la réalité? La plupart des bacs à tendance oligotrophique ont également une tendance à la "surpopulation corallienne".Excès qui n'est pas aussi dangereux pour l'équilibre du bac qu'une surpopulation piscicole par exemple, mais qui rend la réalité des récifs (dont la diversité est beaucoup plus faible).Quelle sera la tendance de demain: des bacs "épurés", endémiques et éco typiques avec des décors, des populations et des "scènes" proches de la réalité,avec une maintenance allégée, ou bien des bacs "tableaux" avec une concentration corallienne élevée, et des couleurs toutes plus vives les unes que les autres,au\prix d'équipements toujours plus complexes et une maintenance très (trop)contraignante ? Nous pensons que la simplicité est un gage de réussite sur le long terme, même en aquariophilie.
donc (sic) sur sa capacité à réduire la concentration de certains composés indésirables comme les phosphates, l'ammoniac et les produits de sa décomposition, nitrites, nitrates ... Mais les zéolithés n'étant pas sélec¬tives (sic), elles peuvent également retirer des composés utiles au bac, comme le fer par exemple. Ce qui jus¬tifie l'enrichissement en certains com¬posés pour compenser ce retrait ... et ce qui a donné naissance à une indus¬trie florissante avec des dizaines de produits différents liés à une "méthode zéolithe".
A notre avis, il convient de bien distin¬guer les réalités aquariophiles, du dis¬cours commercial qui s'appuie sou¬vent sur un manque de maîtrise évident autour de ces zéolithes. On a vu que la capacité d'échange ionique était nulle en eau de mer ; donc ce n'est pas cela qui peut expliquer la diminution de l'ammonium, des nitra¬tes, phosphates, et oxydes de fer. Il reste le tamisage moléculaire et le rôle de support bactérien de la zéoli¬the. Les deux aspects sont sans doute primordiaux : l'oligotrophie repose sur une diminution des com¬posés carbonés dissous (déchets organiques d'origine animale et bacté¬rienne) par filtration passive dans la zéolithe, et sur une population bacté¬rienne "en forme" située dans la structure. En proliférant, cette popu¬lation consommera les déchets rete¬nus et circulants, et une bonne partie des autres substances nutritives dont les phosphates. Nitrates, fer etc. Pour que cela marche, il faut donc limiter toutes les sources de pollution, et conserver un écumage très puis¬sant qui agira en amont de la filtration zéolithe et en aval de celle-ci en col¬lectant les déchets bactériens finaux. Et bien sûr, il faut changer réguliè¬rement la zéolithe pour exporter la matière organique fixée. Il est recom¬mandé par les gens qui maîtrisent cette technique de ne mettre en place cette filtration qu'en complément de la méthode berlinoise. On saisit tout le sens de ce conseil puisque le fait d'a¬jouter une filtration zéolithe sur un bac déjà riche en matières orga¬niques (DSB, Jaubert, bac sous ¬écumé) ne conduirait, en fait qu'à augmenter les déchets liés à l'activité bactérienne et à "saturer" très rapi¬dement et inutilement la zéolithe. Des changements d'eau plus abondants qu'en berlinois classique sont recom¬mandés, très probablement pour complémenter la surconsommation d'oligoéléments.
Il est conseillé d'ajou¬ter d'autres produits et des bactéries. Le souci majeur de cette méthode se situe là : on agit sur le milieu sans pouvoir l'analyser et quantifier objecti¬vement les changements. Il faut donc aller lentement en se fiant à l'aspect des animaux. Certains y arrivent, d'autres ayant moins d'intuition n'y arrivent pas, et des pertes sévères ont été rapportées
Utiliser à bon escient
Il en découle beaucoup de prudence et il convient de s'en tenir, au moins au début, à une méthode et à des produits éprouvés, de préférence en bénéficiant de conseils venant directement de quelqu'un qui a obtenu - pas à peu près ou moyenne¬ment, c'est à dire en n'enregistrant aucune perte - une croissance mainte¬nue des coraux et un vrai changement dans la coloration de ceux-ci. Il faut éviter en particulier de démarrer un bac avec cette méthode. Il faut d'abord maîtriser la méthode berlinoise et observer une bonne crois¬sance des coraux tout en obtenant des paramètres d'eau parfaits ce qui n'est déjà pas simple. Sur un bac jeune et lorsque le récifaliste a peu d'expérience, l'équilibre du bac est souvent instable, et l'utilisation de ce type de produits peut avoir des conséquences inattendues, parfois néfastes.
Lorsque l'on choisit d'utiliser la zéoli¬the, deux écoles s'affrontent: la pre¬mière préconise un respect strict des indications des fabricants, avec tous les investissements et ajouts empi¬riques, mais bien définis, que cela implique dans la majorité des cas. La seconde est de se contenter des pro¬priétés basiques de filtration de la zéolithe et de l'utiliser comme le char¬bon actif, avec mesure et sans ajouts. Pour un bac correctement nourri et dont les changements d'eau
sont effectués avec
rigueur, cela peut sans doute marcher mais on ne saura jamais si les possibi¬lités du système ont été exploitées au maximum. L'ajout d'autres produits annexes dont la composition n'est
pas précisée - une constante très irritante dans notre loisir - pourrait avoir une importance, en fournissant aux coraux des élé¬ments nutritifs malgré l'extrême oligo¬trophie du milieu.
Il faut éviter en particulier de démarrer un bac avec cette méthode.
Quel que soit votre choix, nous vous conseillons d'utiliser un filtre à passage forcé, à lit fluidisé - si la gra¬nulosité de la zéolithe s'y prête - ou l'un de ces modèles qui permettent d'agiter régulièrement le substrat grâce à un piston, afin de bénéficier au mieux des capacités de filtration de la zéolithe.
Une autre règle incontournable est de n'augmenter que très progressive¬ment la quantité dans le réacteur. L'observation attentive des animaux de l'aquarium doit permettre d'obser¬ver les effets, positifs ou négatifs, de l'utilisation de la zéolithe. Il convient aussi de réaliser des tests précis et répétés pour connâitre l'évolution des paramètres principaux de l'eau.
Hervé Rousseau et Florian Lesage
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