L'injection de CO2
Introduction
Nous l'avons glissé plus haut dans le chapitre dédié au buller, le CO2 revêt une importance primordiale dans un bac planté, puisque en fonction de sa concentration, il sera un frein ou un coup de pouce au bon développement des plantes de l'aquarium. Même si chaque organisme vivant du bac en produit une certaine quantité (essentiellement par fermentation anaérobie et respiration des êtres vivants et des végétaux), la photosynthèse d'une plante piège beaucoup plus de CO2 qu'elle n'en libère lors de sa respiration. Cette constatation permet donc de dire que la quantité de CO2 disponible dans un bac peut être un facteur bloquant à la bonne croissance des végétaux du bac.
Le CO2 et les paramètres physicochimiques
Un autre point important dont il faut parler ici est le rapport qu'il existe entre la quantité de CO2 disponible dans le bac et les paramètres physicochimiques de celui-ci. Le pH, le kH et le CO2 sont étroitement liés. La variation de l'un provoque une série de réactions en chaîne qui fera varier les deux autres. En d'autres mots, l'ajout de CO2 dans le bac va faire varier le pH.
Cette variation s'explique de la manière suivante: une partie du CO2 dissout dans l'eau va se transformer en acide carbonique. Sous l'action des ions OH- de l'eau, l'acide carbonique va se transformer d'une part en hydrogénocarbonates et d'autre part en carbonates. C'est cette transformation qui va agir sur le pH. Je m'abstiendrai ici de détailler le cycle complet qui permet d'expliquer l'étroite relation qu'il existe entre ces 3 paramètres (CO2, pH, kH), mais ceux qui veulent plus d'informations peuvent consulter ce lien (attention, il faut s'accrocher).
Contentons-nous ici d'examiner ces différents cas:
- en cas de déficit de CO2 dans l'eau du bac, les plantes vont prendre le carbone où elles peuvent, c'est-à-dire sous forme de HCO3- ou de CO3-- dans les carbonates dissouts dans le bac (CaCO3 et MgCO3). La dureté carbonatée va donc diminuer sensiblement, entrainant avec elle le pouvoir tampon de l'eau. En conséquence de cela, le pH va fluctuer beaucoup plus facilement que d'ordinaire (ce phénomène a pour nom décalcification biogène). Un effet de ce phénomène est la précipitation des ions calcium sur les décors et les plantes du bac.
- en cas d'injection de CO2 dans le bac, avec un kH élevé, le pH ne bougera pas, puisque l'acide carbonique (H2CO3) résultant de la transformation du CO2 va être neutralisé par le carbonate de calcium (CaCO3) contenu dans le bac à forte dose (kH élevé). Il en résultera une forte concentration de bicarbonate de calcium (Ca(HCO3)2), soluble dans l'eau.
- en cas d'injection de CO2 dans le bac, avec un kH faible (kH < 5), le pH diminuera, puisque le carbonate de calcium présent dans le bac ne sera pas suffisant pour neutraliser la quantité d'acide dégagée par l'injection de CO2.
Grâce à ces explications, on comprend mieux pourquoi certains aquariophiles utilisent le CO2 pour faire baisser le pH de leur bac.
Les systèmes commerciaux
L'aquariophile a donc très souvent recourt à l'injection de CO2 dans son bac, soit pour nourrir ses plantes, soit pour faire varier les paramètres physicochimiques de l'eau. De nombreux systèmes sont mis à sa disposition pour injecter du CO2 dans un bac, allant des systèmes artisanaux, peu couteux mais aussi peu précis, jusqu'à une infrastructure d'injection de CO2 complète, qui représente un coût important et une logistique sérieuse.
Un premier système, le plus fiable et le plus précis, est proposé par la majorité des grandes marques aquariophiles et consiste à injecter du CO2 industriel dans le bac. Les systèmes les plus simples disposent d'une bouteille de CO2 à basse pression, d'un diffuseur et d'un robinet, tandis que les plus complexes sont dotés de bouteilles à haute pression (rechargeable ou non), de vannes, d'un manomètre pour contrôler le volume restant dans la bouteille, d'un détendeur, d'un robinet automatique et sont même parfois régulés par un tester de pH électronique, etc.
Ces systèmes, même si assez coûteux, permettent de contrôler avec une relative précision la quantité de CO2 ajoutée dans le bac, en fonction du kH et du pH.
Véronique Ivanov présente de manière très complète le système commercial qu'elle a chez elle, je vous propose donc de vous y renvoyer pour vous faire une idée plus précise de ce que ceux-ci permettent (au bas de cette page).
Les systèmes artisanaux
Pour les aquariophiles moins fortunés, il existe une multitude de systèmes artisanaux permettant de produire du CO2 par fermentation d'une solution riche en glucose. Diverses recettes différentes existent et sont disponibles sur internet, mais toutes partent du même principe:
- on dispose une solution sucrée dans une bouteille fermée,
- on ajoute de la levure de boulanger à la solution,
- on laisse le tout fermenter,
- on relie la bouteille à un diffuseur dans l'aquarium.
Ce système présente bien des avantages, puisqu'il permet à moindre coût de disposer d'un source de diffusion de CO2 dans le bac basé sur un matériel peu sophistiqué et facilement trouvable (bouteille de soda, tuyau à gaz, levure, etc). Cependant, ce système ne permet pas de réguler l'apport de CO2 dans le bac, et il est très nettement insuffisant pour alimenter de gros volumes. Quoi qu'il en soit, pour débuter, c'est déjà plus qu'assez.
Voici un article de Damien permettant de monter son propre système de diffusion de CO2 basé sur la fermentation d'une gelée.
Quelle quantité de CO2?
Enfin, un petit mot concernant les dosages de CO2 me semble utile. Il existe quantité de tableaux sur le net permettant de situer plus ou moins la quantité de CO2 présente dans le bac sur base du pH et du kH. Le tableau suivant vous donne un apperçu de la concentration en CO2 en fonction du kH et du pH d'une eau:
(tableau tiré du site http://aquafish.free.fr/)
La formule suivante:
donne cependant une indication plus précise de la concentration de CO2 dans un bac.
Article réalisé par TeTRaM78 le 2007-02-01.
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