La méthode Jaubert

Bonjour,

Avant de vous lancer dans l'aventure Jaubert lisez ce qui suit avec beaucoup d'attention.
Bonne lecture:

Le maintien de la pureté et de la constance des propriétés physicochimiques de l'eau, c'est-à-dire de l'équilibre, est le problème fondamental de l'aquarium. Dans les aquariums de type classique utilisant la méthode dite artificielle, cet équilibre est maintenu avec plus ou moins de succès à l'aide d'appareils nombreux et complexes.
Nous allons schématiquement analyser les aspects théoriques de cette question et montrer comment il est possible d'obtenir en aquarium, un équilibre de qualité, contrôlé par des processus analogues à ceux qui dans les mers et les océans sont responsables de l'équilibre naturel.

I. EQUILIBRE ET DESEQUILIBRE D'UN SYSTEME BIOLOGIQUE
A - Les êtres vivants : de véritables " machines " à transformer le milieu qui les entoure.
Le fonctionnement des processus biochimiques qui supportent la vie nécessite des échanges constants entre les êtres vivants et le milieu qui les entoure.
Ces échanges sont caractérisés par :
1) leur permanence (ils ne cessent qu'à la mort de l'être vivant) ;
2) leur fonctionnement dans les deux sens ; certaines substances étant absorbées (oxygène, eau, nourriture) tandis que d'autres sont rejetés (gaz carbonique, excrétas) ;
3) leur tendance à modifier et donc à perturber le milieu.
L'analyse d'un exemple schématique va nous permettre de mieux comprendre la nature et les conséquences de ces processus.
Considérons de l'eau pure et stérile contenue dans une enceinte close. Un tel système peut théoriquement conserver indéfiniment ses propriétés. On dit qu'il est en équilibre.
Par contre si nous y introduisons un être vivant, un poisson par exemple, on ne tardera pas à observer une rapide modification de sa composition et de ses propriétés physicochimiques.
Prenons l'exemple de la respiration : en respirant, le poisson absorbe l'oxygène dissous dans l'eau et y rejette du gaz carbonique.
Cette simple fonction est déjà un puissant facteur de déséquilibre car elle tend à épuiser les réserves d'oxygène et à provoquer l'accumulation du gaz carbonique.
Comme la respiration, les autres fonctions vitales, nutrition et surtout excrétion, modifient le milieu. Si rien ne vient en combattre les effets, le milieu, appauvrie oxygène et trop chargé en déchets deviendra vite impropre à la vie.
Vu sous cet angle, tout être vivant apparaît comme une sorte de " machine ", à transformer le milieu qui l'entoure.
B - Les bases de l'équilibre naturel
Après la conclusion à laquelle nous a conduit notre exemple, on est en droit de se demander avec un peu d'étonnement, comment les milieux naturels réussissent à conserver leur équilibre.
Une réponse relativement simple peut être donnée à cette question si l'on reste au plan des principes généraux : l'équilibre naturel est le résultat de la complémentarité des fonctions des différentes catégories d'êtres vivants qui peuplent un écosystème. Ils peuvent être rangés dans trois grands groupes, en fonction de type d'activité qu'ils exercent.
1) Les producteurs: ce sont les végétaux chlorophylliens qui ne consomment que de l'eau, des sels minéraux, du gaz carbonique et rejettent de l'oxygène.
2) Les consommateurs: ce sont les animaux qui consomment des végétaux ou d'autres animaux, absorbent de l'eau et de l'oxygène et rejettent du gaz carbonique et des déchets azotés.
3) Les décomposeurs: on trouve dans ce groupe une foule d'organismes de petites tailles et des bactéries. Tous ces organismes s'attaquent aux déchets et débris organiques de toutes origines et les transforment par étapes successives en sels minéraux solubles (phosphates, nitrates, sulfates, etc.) directement assimilables par les végétaux. Dans l'océan les décomposeurs sont représentés par de petits vers, des micro-crustacés, des protozoaires et surtout par une foule de bactéries qui vivent dans l'extrême couche superficielle des sédiments qui tapissent le fond, car elles sont très avides d'oxygène. Le rôle des décomposeurs est extrêmement importants car ils exercent une véritable fonction d'épuration.
Les activités de ces trois groupes d'organismes sont complémentaires et souvent même antagonistes, telle substance rejetée par l'un est absorbée par l'autre et les variations de sa concentration dans le milieu restent confinées dans des limites étroites.
Très schématiquement : l'oxygène consommé par la respiration ne peut s'épuiser puisque les végétaux en produisent constamment. Le gaz carbonique rejeté ne peut s'accumuler car les végétaux l'absorbent. De même les déchets ne peuvent s'accumuler car les décomposeurs les transforment en sels minéraux qui sont à leur tour absorbés par les végétaux.
On peut donc considérer que l'équilibre naturel est un équilibre dynamique qui dans un milieu donné, signifie que la résultante de toutes les activités élémentaires est nulle.

Il. UTILISATION DES ORGANISMES DECOMPOSEURS DANS L'AQUARIUM MARIN
Dans l'aquarium classique, l'élimination des déchets est assurée par un ensemble d'appareils complexes, filtres à charbon actif, ozoniseurs, écumeurs, stérilisateurs à rayons ultraviolets. En dépit de leur complexité, ces appareils n'épurent qu'imparfaitement le milieu. Ils ne font que retarder le moment où la concentration des polluants atteint le seuil de toxicité et obligent à de fréquents changements d'eau. De plus, le moindre accident peut entraîner une rupture brutale et catastrophique de l'équilibre relatif ainsi obtenu (montée des nitrites).
Il est cependant possible d'obtenir un meilleur équilibre en copiant la nature : principes des méthodes dites semi-naturelles et naturelles. On introduit dans l'aquarium un sédiment abondamment pourvu d'organismes décomposeurs et en particulier de bactéries. L'aquarium fonctionne alors comme un modèle réduit d'océan, mais un point essentiel différencie le modèle du véritable océan : l'inégalité de la charge en êtres vivants. L'aquarium est un milieu très surpeuplé et on ne peut se contenter de déposer le sédiment sur le fond. En effet, dans ce cas, le siège des mécanismes d'épuration serait comme dans l'océan, limité à la mince couche superficielle habitée par des bactéries et la capacité de traitement serait insuffisante pour réduire la masse des déchets produits.
On est donc obligé :
- d'utiliser un sédiment très enrichi en décomposeurs, contenant non seulement des bactéries mais aussi toute la microfaune, méïofaune et microflore naturelle ;
- d'étendre la couche active à toute l'épaisseur du sédiment en le faisant en permanence traverser par un intense courant d'eau.
Lorsque ces deux conditions sont remplies, la capacité d'épuration du sédiment de l'aquarium peut dépasser cent fois celle d'une surface de sédiment marin.
Ainsi constitué, le fond de l'aquarium pourrait être comparé à une sorte d'usine chimique de traitement de l'eau dont les ouvriers seraient des bactéries.
Les plus gros déchets sont absorbés par les innombrables organismes (vers, microcrustacés, nématodes, etc.) qui constituent la méïofaune. Puis vient ensuite le tour des bactéries dont le sédiment de l'aquarium contient différentes variétés. Un véritable travail à la chaîne : chaque espèce effectue un travail bien déterminé qui prépare celui de l'espèce suivante, etc. Ainsi par exemple certaines bactéries brisent les molécules de protides provenant des déchets de nourriture ou de cadavres d'animaux. Elles en extraient des produits ammoniaques qui sont alors repris par d'autres 'bactéries. Celles-ci les oxydent et les transforment en nitrites, puis d'autres bactéries interviennent à nouveau pour oxyder les nitrites en nitrates.
L'eau qui traverse le sédiment se trouve ainsi progressivement débarrassée de ses impuretés.
La structure, la nature et la dimension moyenne des grains de sable ont une très grande importance.
1) Le sable doit être composé d'éléments calcaires organoditriques (sable marin naturel).
2) Les grains doivent être arrondis et le sable doit être composé d'un mélange de grains de 1 à 4 mm de diamètre pour limiter le colmatage (éviter les sables à grains très aplatis comme la plupart des sables de corail ou à grains trop petits). De plus cette granulométrie semble favoriser le développement d'une microfaune et d'une méïofaune beaucoup plus abondante.
3) Pour obtenir un fonctionnement très efficace, il doit contenir toutes les espèces bactériennes et les organismes décomposeurs qui vivent normalement dans la couche superficielle des sédiments marins et dont la présence est indispensable pour obtenir une épuration parfaite.
4) Chaque grain doit avoir une structure poreuse ou très anfractueuse de façon à présenter une très grande surface développée. C'est sur cette grande surface que se fixent les bactéries " antinitrites " et de ce fait le potentiel d'épuration d'un tel sable est de très loin supérieur à celui d'un sable ordinaire.
Étant de nature calcaire et constamment traversé par un courant d'eau ce sable participe à la restauration des tampons qui régulent le pH de l'eau de mer et exerce un effet stabilisateur.
Un système de filtration ainsi constitué résout radicalement tous les problèmes d'ammoniaque et de nitrites. Les " montées de nitrites " sont pratiquement impossibles à obtenir, même en cas d'oubli d'un cadavre de poisson ou d'abondants débris de nourriture. Il ne résoud cependant pas le problème de l'accumulation des nitrates.
Il est donc recommandé :
- d'éviter de laisser pourrir des débris organiques même s'il n'y a aucun danger immédiat (ammoniaque, nitrite) ;
- de planter très richement l'aquarium en algues : algues de la famille des caulerpales (en particulier C. prolifera) dont plusieurs espèces connaissent dans un tel aquarium un développement aussi rapide que celui 'des plantes d'eau douce et " pierres vivantes " encroûtées d'algues calcaires rouges (Melobésiées et Squammariacées). S'ils sont suffisamment nombreux les végétaux absorbent une quantité notable de nitrates, sans pour autant réussir à équilibrer leur production. Ils ne font donc que retarder assez considérablement le moment où le seuil de toxicité des nitrates sera atteint, ce qui est déjà un avantage appréciable dans la mesure où on pourra espacer les changements d'eau. Il est à noter à ce propos que les organismes constituant la microfaune, la méïofaune et à un moindre degré la macrofaune du sédiment absorbent une grosse quantité de déchets organiques qui échappent ainsi à l'activité bactérienne. Ils freinent donc notablement la production de nitrates.
CONCLUSION
Le système d'épuration réalisé avec un sable " vivant " au sens où nous avons défini ce terme, c'est-à-dire contenant non seulement des bactéries mais encore tous les organismes décomposeurs (micro et méïofaune) permet d'obtenir une excellente filtration, à la fois mécanique et biologique et par voie de conséquence une eau d'excellente qualité. Dans un aquarium ainsi équipé les appareillages classiques ne sont plus indispensables et de plus l'équilibre obtenu est beaucoup plus stable.
Ce système que j'utilise depuis plus de 10 ans pour des aquariums d'agrément et depuis 7 ans en laboratoire pour étudier poissons et invertébrés m'a toujours donné entière satisfaction.

Par Jean Jaubert

Laboratoire de Biologie et d' Ecologie Marines Université de Nice.