Question sur la « respiration » du lit de sable de la méthode JAUBERT

Bonjour,

Lors de mes recherches pour trouver des réponses aux différentes questions posées sur ce forum (Cf échanges entre JOE, PIQUESEGUE et bien d’autres) je suis tombé par hasard sur ce site fort intéressant pour notre passion :
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/caractse.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/nutrient.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/mop.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/granulo.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/sedpc.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/sedsel.htm
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/minorg.htm

Bien sûr, le contenu est très scientifique et à forte connotation chimique, mais si on fait un petit effort (Ndla : Les formules chimiques ne sont là que pour étayer les constats scientifiques, qui eux, sont en français parfaitement compréhensible pour nous, les non scientifiques), il confirme bien que le lit de sable de calcite et d’aragonite est un réacteur à calcaire.
Mais, cela, nous le savions me direz-vous, certes, mais la question qui me taraude depuis le début est : Quel est le flux de renouvèlement de la production chimique et biologique de notre lit de sable ?
J’appellerai cela, sa respiration. Une chose acquise est qu’un flux trop important nuit au bon fonctionnement de la méthode JAUBERT.
Monsieur JAUBERT nous l’a lui-même confirmé et nous retrouvons la même affirmation de la part de Monsieur CHARPY (« Transformation de la matière organique : Dans le cas d’une bioturbation importante, cette hypothèse ne s’applique pas »).
Mais ce que l’on apprend en lisant les résultats des expériences effectuées par Monsieur CHARPY, est que, lorsque les réactions chimiques se produisent dans le lit de sable, le milieu se trouve être saturé et donc en équilibre, mais au bout de combien de temps et pendant combien de temps ???

Voici un petit extrait des travaux de Mr Loïc CHARPY :
« Equilibre chimique entres l’aragonite et les eaux interstitielles
Nous avons calculé un indice de saturation (SI) pour déterminer si il existait des réactions couplées de dissolution/précipitation du carbonate de calcium dans les conditions d’équilibre.
SI = [Ca] [CO3] / Ks
[Ca] et [CO3] représentent le calcium dissous et le carbonate total, ainsi que les ions libres ou complexés. Ks = Constante stoechiométrique de solubilité.
Nous avons utilisé les valeurs de Ks de 6.34 10-7 et 4.23 10-7 données par Mucci (1983) pour l’aragonite et la calcite.
[Ca] est obtenu directement par analyse, mais [CO3] doit être calculé à partir des valeurs d’alcalinité des carbonates et de celles du pH. On obtient finalement l’équation :
[CO3] = Alkc / ( 2 + 10 (pK2 – pH) )
Où pK2 est la seconde constante de dissociation de H2CO3. Quand la valeur de SI est très proche de 1, cela signifie qu’il y a un état d’équilibre entre le sédiment et les eaux interstitielles. Quand SI >> 1, les eaux interstitielles sont sursaturées par rapport à la phase solide et il y a un risque de précipitation. Quand SI < 1, la phase solide est en dissolution. »

C’est à ce moment précis que le néophyte que je suis, se pose la question : Combien de temps faut-il pour arriver à cet équilibre ? Et d’imaginer la fréquence à laquelle il faudrait générer un courant pour emporter le produit du lit de sable, renouveler et optimiser ces réactions chimiques et de fait, le renouvellement de l’alimentation de chacun des acteurs du biotope : Décomposeurs et réactions chimiques.

A titre de comparaison, ne se passe-t-il pas la même chose dans toute respiration ?

1. – Apport d’élément à transformer : Inspiration
   
2. – Nombreuses réactions chimiques, jusqu’à ce qu’aucune nouvelle réaction ne soit plus possible, tout ce qui pouvait être transformé l’a été. Situation d’équilibre ou de saturation. Il faut donc renouveler. Obligation de passer à une autre phase.
   
3. – Expulsion des éléments transformés, expiration, et donc, apport de nouveaux éléments à transformer, retour à la phase 1.

Comme il est précisé dans ces expériences, si le flux est trop important, les réactions chimiques sont réduites à néant (« Dans le cas d’une bioturbation importante, cette hypothèse ne s’applique pas. »), à contrario, on peut supposer que si le flux est nul, les réactions vont se produire pour arriver à une saturation ou équilibre et s’arrêter, les décomposeurs n’auront plus rien « à se mettre sous la dent ». Si le flux est lent (Ce qui est préconisé) on peut supposer un fonctionnement de cette respiration, mais un fonctionnement lent.

Le but de la méthode JAUBERT, qualifiée à juste titre de méthode naturelle, étant de réduire la matière organique (Pollution naturelle, excréments, excès de nourriture, décomposition de cadavres, etc.), en éléments chimiques à nouveau utilisable par le vivant et non toxique pour celui-ci. Voir la description faite de la méthode dans ce même forum par Monsieur JAUBERT lui même
La question est de savoir si cette méthode est à son rendement optimal, ou si nous ne faisons que sous exploiter un phénomène qui a un (Gros ?) potentiel.

Donc, et c’est là où je veux en venir (Et aussi avoir votre avis, voire même, votre retour d’expérience), ne peut-on imaginer améliorer la méthode de Monsieur JAUBERT (Peut-être a-t-il lui-même déjà effectué des expériences sur ce sujet) en déterminant un modèle de fréquence de flux dans un bac JAUBERT. Notre modèle de référence étant le milieu naturel, dans lequel nous avons les vagues, les marées, les courants, mais à une échelle de taille bien plus imposante.
Quelqu’un a-t-il déjà fait l’expérience de mettre une pompe de brassage dans un bac JAUBERT qui fonctionnerait de façon intermittente ?
Par exemple 5 minutes sans aucun brassage, puis 30 secondes de brassage type flux et reflux.

Je n’ai pas trouvé sur le net des retours d’expériences sur des bacs JAUBERT brassés avec des boites à vagues (Avec une fréquence de houle, mouvement lent d’aller et retour).

Certains vont me dire de faire l’expérience moi-même, ce que je ne vais pas manquer de faire, c’est pour cela que j’ai partagé mon bac technique en 2 JAUBERT distinct et indépendants, mais avant j’aimerai avoir l’avis de votre expérience et surtout de l’avis de Monsieur JAUBERT.

Bonnes fêtes à tous.

Bonsoir,

voilà un sujet très intéressant!

MEMSEL a écrit:
Lors de mes recherches pour trouver des réponses aux différentes questions posées sur ce forum (Cf échanges entre JOE, PIQUESEGUE et bien d’autres) je suis tombé par hasard sur ce site fort intéressant pour notre passion :
http://www.com.univ-mrs.fr/IRD/atollpol/fnatoll/caractse.htm
Bien sûr, le contenu est très scientifique et à forte connotation chimique, mais si on fait un petit effort (Ndla : Les formules chimiques ne sont là que pour étayer les constats scientifiques, qui eux, sont en français parfaitement compréhensible pour nous, les non scientifiques), il confirme bien que le lit de sable de calcite et d’aragonite est un réacteur à calcaire.

Puisqu'on cite mon nom, et avant que ça ne reparte en sucette, je tiens à (re)-préciser que je n'ai jamais nié la lente dissolution d'une couche de sable calcaire, j'ai simplement minimiser sa prétendue capacité à maintenir des paramètres Ca/Kh corrects dans un bac rempli de coraux constructeurs de récifs, ce qui rend par conséquent l'appellation "réacteur" un brin exagérée.
Je serais moi aussi très curieux de connaitre l'avis de Mr Jaubert à ce sujet.

Quelqu’un a-t-il déjà fait l’expérience de mettre une pompe de brassage dans un bac JAUBERT qui fonctionnerait de façon intermittente ?
Par exemple 5 minutes sans aucun brassage, puis 30 secondes de brassage type flux et reflux.

Le seul exemple qui me vient à l'esprit est le fameux 60 litres de Julian Sprung, qui était connecté à un petit bac en Jaubert avec à peine 10cm d'eau, une flopée de coraux rencontrés dans les zones de mangrove et un beau pied de palétuvier en plein milieu.
Si mes souvenirs sont bons, ce petit bac était alimenté par intermittence avec l'eau du bac grâce une petite pompe Microjet branchée sur programmateur.
Un petit bijou comme sait les faire Juju et qui a toujours hanté ma (courte) vie de récifaliste.
Ce bac avait jadis été présenté dans une édition de Seascope que l'on devrait pouvoir retrouver sur Récif France.
Il est également visible dans le livre "Riffaquarien" de Daniel Knop.

Sur ce, bonnes fêtes!

ce refuge ?

https://www.youtube.com/watch?v=WYN705Qu6_U
(c'est tellement beau que c'est plus qu'un refuge d'ailleurs !)

Non non, bien plus vieux que celui-là, qui est son petit dernier
Mais le style reste!
Imagine-toi à peu près la même chose avec une hauteur d'eau réduite, et encore plus de coraux.
Je suppose que celui dont je parle n'existe plus, et les photos sont rares.

Bonjour les amis,

En ce qui me concerne, je ne vais pas vous répondre de manière objective sur ce sujet, car j'utilise de l'eau de conduite sans osmoseur pour mon bac et je suis incapable de dire aujourd'hui si le réacteur naturel fonctionne normalement ou si c'est l'eau que j'apporte qui remplit ce rôle. Pour preuve, il y a quelques années j'avais installé un bac Jaubert et berlinois avec des montipora. Eh bien, dans les deux bacs les montipora ont poussé de la même façon et sans supplémentation.

D'après Jean Jaubert, il faut entre six mois et un an avant que le réacteur naturel puisse assurer ce rôle.

Bien sûr, je vais lui transmettre vos interrogations, mais en attendant voici une de ses précédentes réponses .


Le métabolisme des organismes et microorganismes qui vivent sur et entre les grains du sédiment (maërl ou sable de corail) qui constitue le sol d'un « Jaubert » libèrent des protons (nitrification) et du gaz carbonique (respiration). Les protons (H+) et le gaz carbonique (qui forme immédiatement de l'acide carbonique en s'hydratant) acidifient l'eau interstitielle et dissolvent les grains en question. Comme le maërl et le sable de corail contiennent du carbonate de magnésium (MgCO3), leur dissolution libère des ions Mg++ qui remplacent ceux qui sont fixés par les organismes calcifiants (coraux, algues calcaires, vers tubicoles etc.).

Dans le réacteur intégré que constitue le sol (richement peuplé) d'un « Jaubert » à maturité le gaz carbonique est produit dans l'eau interstitielle (eau qui imbibe le sol) par la respiration des organismes qui se nourrissent de détritus organiques (en particulier celle des vers spaghetti) et des microorganismes (bactéries hétérotrophes de la zone hypoxique). En plus, les bactéries autotrophes nitrosante (Nitrosomonas, Nitrosospira etc.) et les bactéries nitratantes (Nitrobacter, Nitrococcus etc.) qui vivent à la surface des grains de sédiment, dans la zone riche en oxygène, libèrent des protons (H+) qui agissent directement sur le pH de l'eau interstitielle. Cette activité, qui s'ajoute à celle du gaz carbonique, fait que le sol (richement peuplé) d'un « Jaubert » à maturité est un réacteur à calcium très efficace.
Un « Jaubert » maintiendra, sans supplémentation, des taux de magnésium et de calcium plus proches de ceux des eaux qui baignent les récifs qu'un Berlinois qui serait équipé d'un réacteur de dimension comparable mais qui ne serait pas supplémenté par des apports réguliers de calcium et de magnésium.

Quelques exemples
A - Respiration et dissolution couplées
C (H2O) n +O2 -> CO2 + H2O (respiration)
CO2 + H2O + CaCO3 -> 2HCO3- + Ca++ (dissolution du carbonate de calcium)
CO2 + H2O + MgCO3 -> 2HCO3- + Mg++ (dissolution du carbonate de magnésium)

B - Nitrification et libération de protons
La nitrification (oxydation de l'ammonium en nitrate) est réalisée, en deux étapes, par des bactéries aérobies fixées aux grains du sédiment. Ces bactéries utilisent : (a) le carbone minéral (HCO3- et CO2) comme source de carbone ; (b) des molécules inorganiques (NH4+ et NO2-) comme source d'énergie (donneurs d'électrons) et ; (c) l'oxygène comme accepteur final d'électrons dans la chaîne respiratoire. Les réactions, dont la formulation fait encore aujourd'hui l'objet de discussions entre spécialistes, sont schématisées ci-dessous:

Etape n° 1 : oxydation de l'ammonium en nitrites (nitritation ou nitrosation)
Elle est réalisée par des bactéries appartenant au groupe Nitrosomonas, Nitrosospira etc. et comporte schématiquement 2 séquences consécutives :
NH4+ 0,5 O2 + 2 électrons -> NH2OH + H+
NH2OH + H2O -> NO2- + 5H+ (+ 4 électrons)

Etape n° 2 : oxydation des nitrites en nitrates (nitratation)
Elle est réalisée par des bactéries appartenant au groupe Nitrobacter, Nitrococcus etc.
NO2- + H2O -> NO3- + 2H+ (+ 2 électrons) [ou NO2- + O2 -> NO3-]

J.Jaubert


@+

Ok, tout cela étant assimilé, ma question se situe plus précisément au niveau de la cinétique des réactions.
Pour être tout à fait clair dans mes interrogations : Est-il possible de mesurer ou d’évaluer le temps qu’il faudrait pour que les décomposeurs aient fini leur boulot.
Si oui, et même approximativement, on pourrait en déduire au bout de combien de temps on pourrait actionner une pompe de brassage, et ce, pendant un temps très court, pour évacuer les éléments produits par tous ces décomposeurs, et leur redonner quelque chose à se mettre sous la dent, sachant que ça passe son temps à bouffer ces petites bêtes.

Je ne comprend pas bien, en quoi tu aurais besoin de faire une tempête?

C'est surement, une bêtise de ma part, mais, tout ce qui est assimilable par la microfaune, l'est fait relativement rapidement, si elle est suffisamment présente.

Le reste n'est pas assimilable, et ne présente aucun intérêt. Remuer l'ensemble, sachant, qu'il n'y a pas de filtration mécanique, revient a le déplacer pour le "stocker" autre part dans le bac.

De plus, les vers et autres organismes, qui ont un comportement fouisseur, devraient, en toute logique "aérer" l'ensemble, et éviter le colmatage.

Est-il possible de mesurer ou d’évaluer le temps qu’il faudrait pour que les décomposeurs aient fini leur boulot.

AMHA, ca depend de la population contenu et dans le bac, et dans le sol.


Pour avoir maintenu des années un bac type amazonien, avec sans en avoir conscience, un fonctionnement proche du Jaubert(pas de plenum néanmoins), le sable était tjrs aussi "propre" lors du démontage de celui ci, j'ai été surpris de l'absence d'odeur nauséabonde. Preuve, que les bactéries font un travail complet et efficace, sans retourner l'ensemble.

Non, comprenez moi bien, il n'est pas question de reproduire un ouragan, un cyclone ou une tempête, mais juste un courant ponctuel, comme le fait une vague dans la nature.
Pour ceux qui font de la plongée, je suppose qu'ils ont déjà observé ce qui se passe sous l'eau, ce doux phénomène d'aller retour.
(Le but pour tous les décomposeurs façon restaurant : Vous avez terminé le premier service, allez hop on passe au second)

Par ailleur les ouragans qui mettent tout sans dessus-dessous n'ont peut être pas qu'un effet négatif à partir du moment ou cela arrive une fois tout les 2 ou 3 ans.
Je parle du milieu naturel evidemment...

Bonjour les amis,

J'espère que vous avez passé de joyeuses fêtes de Noël ! Voici un peu de lecture pour ce lendemain de Noël de la part de Jean Jaubert:

La dissolution du carbonate de calcium sédimentaire est la conséquence de processus biogéochimiques extrêmement complexes.

Ces processus, décrits ci-dessous de façon schématique, impliquent une multitude d'interactions.

La dissolution du carbonate de calcium sédimentaire dépend de la quantité de gaz carbonique libéré dans l'eau interstitielle par la respiration du sédiment. Cette respiration est celle des décomposeurs (organismes et microorganismes) qui minéralisent la matière organique particulaire et dissoute. Son intensité varie en fonction de la biomasse desdits décomposeurs et de la quantité de nourriture dont ils disposent.

La dissolution du carbonate de calcium sédimentaire dépend aussi de la pO2 et du pH de l'eau qui percole le sédiment. Cette pO2 et ce pH dépendent à la fois de l'intensité de l'activité des organismes photosynthétiques (algues et coraux) et du brassage. Au cours de la journée, la pO2 de l'eau d'un bac fortement éclairé et modérément brassé peut approcher 200% de la saturation et sont pH peut augmenter jusqu'à atteindre des valeurs proches de 8,4. En percolant le sédiment une eau aussi oxygénée et alcaline freine, voire arrête, la dissolution. En revanche, la dissolution est très importante pendant la nuit lorsque la pO2 chute à 50% et le pH à 7,5.

La dissolution du carbonate de calcium sédimentaire dépend, enfin, et de façon très importante, de la biomasse de micros érodeurs (bactéries, cyanobactéries, algues et champignons) qui colonisent l'intérieur des grains de sable et, par voie de conséquences, de la porosité des grains en question.

Pour toutes les raisons évoquées ci-dessus, la dissolution du carbonate de calcium sédimentaire varie dans de fortes proportions d'un bac à l'autre en fonction de la faune et de la flore interstitielles ainsi que de l'agitation et de la porosité du sédiment. Elle varie, aussi, dans un même bac, au cours de la journée en fonction de l'éclairement (jour, nuit, photopériode) et au cours du temps (évolution de la population du bac au fil des mois et des années).

Last but not least, dans les bacs qui en contiennent, la dissolution des roches poreuses constituées de squelettes de coraux morts sous l'effet de la bioérosion (bactéries, cyanobactéries, algues et champignons, éponges, vers, mollusques) participe, autant que le sable, au maintien d'une alcalinité correcte (environ 2,35 milliéquivalents par litre).

Il m'est donc strictement impossible de donner des valeurs moyennes pour tel ou tel bac. La seule chose que je puisse dire c'est que ces processus ont des limites et qu'ils ne peuvent pas compenser la fixation de carbonate de calcium qui s'opère dans un bac rempli de coraux durs, et d'algues calcaires que l'on a souvent tendance à oublier. Le sol épais et richement peuplé d'un aquarium est un RAC naturel qui ne peut pas atteindre l'efficacité d'un RAC artificiel. Mais est-il nécessaire de remplir un aquarium de coraux durs ? On peut créer des aquariums somptueux et équilibrés sur le long terme à condition de limiter la biomasse de coraux durs et des algues calcaires.

Enfin, autant que je sache, les équations citées sur <https://www.lamethodejaubert.com/t446-question-sur-la-respiration-du-lit-de-sable-de-la-methode-jaubert>https://www.lamethodejaubert.com/t446-question-sur-la-respiration-du-lit-de-sable-de-la-methode-jaubert, extraites des travaux de Loïc CHARPY sont fondées uniquement sur les lois de la diffusion. Si c'est bien le cas, elles ne sont applicables que s'il n'y a, ni percolation, ni bioturbation intense du sédiment.

J. Jaubert

@+

Bonjour,

Merci à Joe et M.JAUBERT pour leur réponse.
C’est chose acquise pour tout le monde ; Un lit de sable avec plénum ne remplit pas les fonctions que l’on attend de lui s’il y a percolation ou si le courant interstitiel est trop important.
Comme je l’ai précisé à Bilbnot dans une de mes précédentes réponses, il n’est pas question pour moi de brasser de façon intensive et continue, mais plutôt de faire varier ce brassage, avec pour seul but d’améliorer le rendement des décomposeurs.
A ce titre, je demandai si des expériences avaient été effectuées sur ce sujet par des aquariophiles ou par Monsieur JAUBERT lui-même ou un de ses collaborateurs..
Celles menées par J.C. DELBEEK et J. SPRUNG et décrites dans leur ouvrage « L’aquarium récifal » au sujet du système JAUBERT, qui y ont consacré quand même plus de 22 pages, nous donnent des éléments sur des données chimiques. Mais aucune expérience sur d’éventuelles variations de ces données chimiques en fonction de modification de tel ou tel élément physique.
Par exemple, et c’était le sujet de ma question ; les différences entre un système JAUBERT faiblement brassé et de façon linéaire, comme cela est préconisé, avec un autre système JAUBERT lui aussi faiblement brassé mais de façon discontinue. Avec tous les essais sur le périodes que l’on peut imaginer (5 minutes sans brasser puis brassage pendant 30 secondes etc, etc)
Quand Monsieur JAUBERT dit « Le sol épais et richement peuplé d'un aquarium est un RAC naturel qui ne peut pas atteindre l'efficacité d'un RAC artificiel » certes, mais peut-on encore améliorer le rendement du RAC naturel ?

Au final, ca revient a ce que j'envisage. Un coup brassage venant d'une pompe a droite, un coup brassage venant d'une pompe a gauche?

Bonjour,

Voici quelques réponses complémentaires de Jean Jaubert:

"MEMSEL le Sam 22 Déc - 12:32
Ok, tout cela étant assimilé, ma question se situe plus précisément au niveau de la cinétique des réactions.
Pour être tout à fait clair dans mes interrogations: Est-il possible de mesurer ou d'évaluer le temps qu'il faudrait pour que les décomposeurs aient fini leur boulot."

Pour information les décomposeurs n'ont jamais fini leur boulot. Ils travaillent de façon continue. Comme les poissons, ils ont tendance à avaler toute la nourriture qui passe à leur portée. De plus, leur biomasse varie plus ou moins rapidement en fonction des quantités de matières organiques qui arrivent dans le sédiment. Dans un aquarium équilibré tous les déchets organiques (sauf les matières réfractaires) sont décomposés et minéralisés en moins de 24 heures.

Par ailleurs, pour illustrer mes propos d'hier relatifs à la dissolution du sédiment, vous trouverez, ci-dessous, un tableau et une figure, tirés d'un article scientifique récent : Rao A. M. F., Polerecky L., Ionescu D., Meysman F. J. R. and de Beer D., 2012. The influence of pore-water advection, benthic photosynthesis, and respiration on calcium carbonate dynamics in reef sands. Limnology Oceanography: 57(3) 809-825. « Influence de la percolation, de la photosynthèse et de la respiration sur la dynamique du carbonate de calcium dans les sédiments récifaux. »

Ce tableau et cette figure, établis sur la base de cycles de 24 heures, montrent: (a) que les sédiments sont des sources nettes de CaCO3 ; (b) que les sédiments fins se dissolvent mieux que les sédiments grossiers ; et (c) qu'une percolation intense peut inverser le bilan.

Légende du tableau:
Résumé des flux journaliers (exprimés en millimoles par m2 et par jour) d'oxygène et d'alcalinité totale (moyenne ± la déviation standard) obtenus à partir de mesures effectuées à la lumière et dans l'obscurité dans des chambres d'incubation.
CS = coarse sand = sable grossier. FS = Fine sand = sable fin.
Le taux de brassage des chambre est exprimé en fonction du nombre de tours par minute (rpm) de l'agitateur magnétique.


Légende la figure
En abscisses (axe horizontal): taux de filtration exprimé en litres par m2 et par jour.
En ordonnées (axe vertical): dissolution du sédiment



Il y a 32 ans, j'avais fait des mesures similaires dans le golfe d'Aqaba (mer Rouge), photo ci-dessous. Ce sont les résultats de ces mesures qui m'avaient donné l'idée de d'appliquer les mécanismes naturels aux aquariums et qui sont à l'origine de la méthode que vous connaissez.



J.Jaubert.


@+

Merci pour ces explications Mr Jaubert

L'idée que le jaubert n'est pas à la limite de ses possibilité est intéressante, quoique... Si vous avez des nitrates à 0, vous ne pourrez pas faire mieux... par contre, si l'objectif est de réduire l'encombrement du système (en particulier en déporté), la question vaut la peine d'être posée. Donc, il faut commencer par se poser la question pourquoi doit-on réduire les flux?

Ben pour maintenir un zone anaérobie, afin que les bactéries hérotrophes dénitrifiantes fassent leur job. Quels sont les facteurs pertinents définissant cette zone:
a) la consomation d'oxygène dans les couches superficielles (lié à la respiration en surface du substrat, et donc de la quantité de nutriments)
b) le flux d'oxygène, lequel peut être divisé en deux flux additionnés: le flux de diffusion pure (Cas du Jaubert classique)+un flux forcé soit par pompage au travers du substrat (filtre sous sable, flux perpendiculaire) soit par différentiel de pression entre différentes zones de surface (flux tangentiel provenant du brassage)
Modifier les flux de manière discontinue en changeant le brassage, faisant varier la position de la zone anaérobie de façon périodique ne me paraît pas adéquate, le processus de dénitrification étant de nature continue, et la transition pour les bactéries du processus de respiration aérobie au processus anaérobie n'est à mon avis pas instantanné. En outre, je pense que la consomation d'oxygène est telle qu'après un flux trop important, le temps pour revenir aux conditions anaérobies doit être plus proche de l'heure (voir plus) que de la minute...

A priori, c'est la granulométrie qui a été optimisée pour avoir juste le bon flux d'oxygène pour un bon rapport entre zone aérobie et zone anaérobie, tout en ayant une surface de colonisation des bactéries suffisante, et pour une épaisseur de substrat donnée.

Par contre une optimisation pourrait se faire en utilisant une couche beaucoup plus épaisse, avec un débit forcé (filtre sous sable) régulé. Le problème c'est que çà deviendrait vachement complexe, puisqu'il faudrait réguler le débit en fonction du taux d'oxygène (proche de 0) dans le plénum (mesure du potentiel redox dans le plenum régulant une pompe). Voir à ce sujet l'article "Denitrification in recirculating systems: Theory and applications" de Jaap van Rijn et co-auteurs.

Mais tout çà ne permet que d'augmenter le débit de nitrates transformé en azote gazeux, çà ne répond pas à la question du Jaubert en tant que réacteur à calcaire.

Ma compréhension de la chimie du jaubert, est que le facteur limitant la dissolution du substrat est la respiration (qu'elle soit aérobie ou anaérobie) et donc, la production de CO2. Pour l'augmenter de façon naturelle, pas d'autre possibilité que d'augmenter la respiration, et donc le nourrissage des bactéries... Mais, çà risque de modifier d'autres paramètres, non?
Alors quoi? l'ajout direct de CO2 dans le plénum? Ou du vinaigre qui en plus nourrira les bactéries?

Bonjour,

Loin de moi l’idée de monter une usine à gaz avec du CO2 ou tout autre artifice.
Il s’agit juste de savoir si la méthode est « optimisable ».

Si vous le permettez j’en reviendrai à l’étude dont je parlai au début, et du fameux point d’équilibre.
Cette notion de saturation (SI) est bien induite par le facteur temps. On arrive à saturation du milieu au bout d’un certain temps.
Par conséquent, ma question était : Est-il envisageable de calculer une période de renouvellement des eaux interstitielles saturées ?

Je me doute bien que de très nombreux paramètres entrent en jeux, déjà de par la très grande variété de décomposeurs.
Mais, que font ces derniers lorsqu’ils n’ont plus rien à transformer ?
Je parlai de terminer le boulot, et Monsieur JAUBERT me répondait à juste titre « ils n’ont jamais fini leur boulot », mais s’il n’y a plus rien à transformer, ils sont en quelque sorte au « chômage ».
Je peux imaginer que l’eau saturée qui entoure tous ces décomposeurs ne va être remplacée par une autre non saturée que très lentement.
S’il y a très peu de brassage, le remplacement ne se fera que par des courants induits par des différences de températures, des déplacement d’animaux, des différence de concentration, donc réapprovisionnement très lent en nutriments pour les décomposeurs.
Je me posai donc la question ; quels moyens je pouvais mettre en œuvre pour donner une sorte de rythme de transformation pour optimiser celui-ci, si bien sûr, il en existe un.

En tous cas merci de votre intérêt pour le sujet.

PAG01 a écrit:
Par contre une optimisation pourrait se faire en utilisant une couche beaucoup plus épaisse, avec un débit forcé (filtre sous sable) régulé. Le problème c'est que çà deviendrait vachement complexe, puisqu'il faudrait réguler le débit en fonction du taux d'oxygène (proche de 0) dans le plénum (mesure du potentiel redox dans le plenum régulant une pompe). Voir à ce sujet l'article "Denitrification in recirculating systems: Theory and applications" de Jaap van Rijn et co-auteurs.

Cela fait penser à cette méthode : DyMiCo
ou pour plus d'éléments ici
Pas de plenum mais gestion du lit de sable par le redox.

Cela devient une usine à gaz

Dans l'idée de soutenir le fonctionnement du lit de sable (d'une façon moins "technologique"), le professeur Jaubert parle de l'utilisation de probiotiques. Pourrait il en dire plus ?

Manu

Manu72 a écrit:
Cela fait penser à cette méthode : DyMiCo

Génial, c'est exactement ce à quoi je pensais!
Le brevet est EP1365644, il a été délivré le 25/08/2004 (potentiellement valide jusqu'en 2022).

La différence fondamentale avec la méthode Jaubert, c'est que:
- le débit n'est plus seulement diffusif, mais activé par une pompe régulée en dabit
- une source de carbone (sucre, vodka, vinaigre) est utilisée de façon régulée aussi.

Ces deux paramètres sont régulés en fonction du pH et du potentiel redox dans le plenum.

Manu72 a écrit:
Cela devient une usine à gaz

+10, pire qu'un Berlinois full option

En somme, on régule ici ce qui se fait de manière automatique avec un Jaubert. Le génie de la méthode que nous utilisons, c'est d'avoir trouvé les bons paramètres de granulo, d'épaisseur et le plenum pour parvenir a avoir une régulation naturelle du pH et du potentiel redox sans intervention externe.

Merci Manu pour l'info

Concernant le fonctionnement de façon périodique, le temps d'ajustement est à mon avis tel que çà n'est pas souhaitable (alternance à un endroit donné de conditions aérobie/anaérobie, pas bon pour les bactéries)

Paul-André

En fait, je pense qu'il y a une petite confusion: équilibre et saturation ne signifie pas immobilité et absence de flux. Pour reprendre ton image:

1. ... apport d'éléments à traiter.... Ce phénomène se produit de façon stable et continue tant qu'il y a des nutriments dans la colonne d'eau au dessus du substrat, par diffusion depuis les zones riches vers les zones pauvres
   
2. ...jusqu’à ce qu’aucune nouvelle réaction ne soit plus possible... Ben non, le flux de nutrtiment est quasi continu (si l'on considère que les changements de composition s'opèrent lentement dans l'eau libre du bac), sauf à supprimer toute source de nourriture, la lumière et toute source de nutriment de façon durable (çà revient à supprimer tout ce qui se trouve dans le bac, éteindre et attendre quelques mois...)
   
3. ... Expulsion des éléments transformés... A nouveau, cette expulsion est continue: la dissolution du substrat induit une augmentation dans la zone anaérobie de la concentration des anions Ca++ et Mg++, carbonates et de l'azote gazeux, cette augmentation de concentration induit un flux quasi continu sortant vers l'eau libre au dessus du substrat
   

En fait, il faut plutôt voir le processus comme un procédé continu dans lequel on a un flux de nutriment constant nourissant de bactéries induisant un flux sortant constant. Si l'on veut optimiser ce processus, il faut plutôt déterminer quel flux supplémentaire on pourrait ajouter au flux diffusif pour augmenter le rendement.... Mais, quand on a moins de 1mg/l de NO3, cela en vaut-il vraiment la peine?

MEMSEL a écrit:
Par exemple 5 minutes sans aucun brassage, puis 30 secondes de brassage type flux et reflux.

Pour avoir une idée du temps pour parvenir à l'équilibre, les articles que tu nous cite donnent une indication:

Les "peepers", dont les loges ont une capacité de 3 et 10 ml, ont été enfoncés dans le sédiment et laissés sur site minimum 15 jours

Comprenez, "les sondes sont laissées 15 jours avant mesure"... c'est probablement le temps nécessaire pour retrouver l'équilibre après la pose des sondes... Selon ton concept c'est donc selon cet ordre de grandeur qu'il faudrait varier le brassage... Mais, avec 15 jours sans brassage, ....

En fait, pour la mise en place des processus bactériens où il faut et comme il faut, on sait bien, c'est le temps qu'il faut pour démarrer un bac!

La question que nous pourrions formuler à laquelle notre spécialiste aurait peut-être une réponse c'est: "dans un bac Jaubert moyen, pauvre en nutriments (situation normale de nos bacs), dont l'ensemble du substrat et le plenum aurait brutalement subit une saturation en oxygène, combien de temps faudrait-il pour retrouver les conditions anaérobies, et combien de temps ensuite pour les bactéries hétérotrophes pour repasser du mode de respiration O2 au mode dénitrateur"

Paul-André

Bonjour,

Il est toujours possible d'optimiser un procédé, mais parfois avec des résultats peu probants et dangereux. L'ajout de CO2 dans le plénum pourrait avoir de fâcheuses conséquences avec peut-être une libération du phosphore à la clé. Il s'agit bien évidemment d'une hypothèse.
L'optimisation d'un système demande aussi du temps (beaucoup de temps) et de l'argent (labo, scientifique). Les processus naturels sont très complexes et il reste encore de grands mystères à découvrir.

En revanche et plus simplement, il est possible de choisir la population de l'aquarium afin de l'adapter à son nouvel environnement et non l'inverse. Si le sol d 'un bac Jaubert ne suffit plus face à une consommation importante de calcium il deviendra judicieux d'utiliser un RAH ou un RAC. Nous savons tous qu'une méthode naturelle à ses limites surtout dans un milieu confiné comme un aquarium et qu'il est parfois nécessaire d'apporter des compléments.

En ce qui concerne les améliorations du procédé « Jaubert» je n'ai malheureusement pas d'information à vous communiquer à ce jour.

@+

Bonjour à vous tous,

voilà un sujet que je suis avec intérêt et que je me garderai de commenter sous son aspect chimique vu mon piètre niveau en la matière.
Cependant, une petite réflexion en passant:
Même s'il est sain de se poser des questions et de chercher à améliorer certaines choses, je vois mal comment parfaire un sol Jaubert, du moins en ce qui concerne le traitement des nitrates.
S'il y a bien une chose qu'un sol Jaubert fait à merveille, c'est celle-là!
(d'où l'expression populaire: "Welcome in Jojoland, le pays où les nitrates ont la pétoche" ).
Un sol Jaubert bien rodé est une vraie machine à tuer dans ce domaine.
Certes, il existe quelques failles ou performances incertaines en ce qui concerne les Phosphates, silicates, etc...
Les tests de Sprung-Delbeek sont plutôt optimistes à ce sujet mais sont faussés par l'emploi d'un écumeur (petit, mais présent quand même) dans le bac étudié.
Donc, difficile de savoir...
Quand au débat "réacteur à calcaire intégré" ou non, sa capacité semble varier selon les bacs en fonction de la quantité et de la variété d'organismes le peuplant.
Nous avons quand même pour parer à tout ça plusieurs outils en main, qu'ils soient strictement techniques (RAC, RAH pour le KH/Ca, résines diverses pour PO4 and Co) ou naturels (culture d'algues, d'éponges ou de coraux mous pour Po4 and Co), sans en arriver à l'usine à gaz qui semble tous nous rebuter.
(bien qu'on y arrive vite...)

Bref, peut-être est-il inutile à notre niveau de se prendre trop la tête avec des bidouilles infernales.

Toutefois, continuez SVP, je trouve tout ça très passionnant!

piquesegue a écrit:
voilà un sujet que je suis avec intérêt et que je me garderai de commenter sous son aspect chimique vu mon piètre niveau en la matière.

Pourquoi dis-tu çà, je suis avec intérêt tes post... je penses que tu as une expérience dont peu d'entre-nous peuvent se vanter!

piquesegue a écrit: Cependant, une petite réflexion en passant:
Même s'il est sain de se poser des questions et de chercher à améliorer certaines choses, je vois mal comment parfaire un sol Jaubert, du moins en ce qui concerne le traitement des nitrates.
S'il y a bien une chose qu'un sol Jaubert fait à merveille, c'est celle-là!
(d'où l'expression populaire: "Welcome in Jojoland, le pays où les nitrates ont la pétoche" ).
Un sol Jaubert bien rodé est une vraie machine à tuer dans ce domaine.

Ben oui, c'est son but principal! Il suffit de relire le brevet à ce sujet! Une machine à réduire les nitrates ET RIEN DE PLUS (c'est déjà beaucoup pour moi, après des années de luttes infructueuses contre les nitrates en eau douce...). Le reste c'est juste du bonus!

piquesegue a écrit:Certes, il existe quelques failles ou performances incertaines en ce qui concerne les Phosphates, silicates, etc...
Les tests de Sprung-Delbeek sont plutôt optimistes à ce sujet mais sont faussés par l'emploi d'un écumeur (petit, mais présent quand même) dans le bac étudié.

Pour autant que je sache, le brevet n’exclus en rien l'utilisation d'un écumeur, l'objet du sol Jaubert, c'est de remplacer le Job des PV (hors apport de microfaune), pas de se substituer à l'écumeur!

Ce que dit Sprung, c'est que l'efficacité du Jaubert est telle que la nécessité d'un écumeur est moindre... Mais que çà aide pour les phosphates.... Faut arrêter de considérer que Jaubert = pas d'écumeur, Jaubert = moins de PV paraît plus logique (ce sont les PV qui transforment les nitrates en azote gazeux, l'écumeur réduit la charge organique AVANT dégradation, il retire donc les protéïnes et les acides aminés que certains ajoutent par ailleurs). Ne pas mettre d'écumeur, c'est juste se la jouer comme un défi: le système est tellement efficace que même pas pas peur sans écumeur.

piquesegue a écrit:Quand au débat "réacteur à calcaire intégré" ou non, sa capacité semble varier selon les bacs en fonction de la quantité et de la variété d'organismes le peuplant.

Ben oui, c'est juste du bonus: beaucoup de carbone organique à bouffer pour les bactéries = beaucoup de CO2 produit = beaucoup de substrat dissout, mais, contrairement à un RAC, la production de Ca et Mg est strictement limitée par la respiration bactérienne, qui n'est pas forcément liée à la croissance et à la consommation des coraux.... D'où la stratégie de DyMiCo de réguler pH et oxygène dissout par injection d'alcool, de sucre, de glycérol ou d'acide acétique (vinaigre) (cf. brevet DyMiCo susmentionné). Là, on régule réellement et indépendamment un RAC ET un dénitrateur hétérotrphe. Avec le Jaubert, on a un dénitrateur hétérotrophe qui a un effet de RAC colatéral et non régulé: s'il produit assez d'anions tant mieux, sinon tant pis.

piquesegue a écrit:Nous avons quand même pour parer à tout ça plusieurs outils en main, qu'ils soient strictement techniques (RAC, RAH pour le KH/Ca, résines diverses pour PO4 and Co) ou naturels (culture d'algues, d'éponges ou de coraux mous pour Po4 and Co), sans en arriver à l'usine à gaz qui semble tous nous rebuter.
(bien qu'on y arrive vite...)

C'est bien notre but: ne pas arriver à l'usine à gaz, et peut-être pour çà, ne pas dépasser la capacité d'autorégulation du système, merci Joe de nous le rappeler! Bien que, un peu de lait de chaux de temps à autre, c'est pas encore l'usine à gaz.

piquesegue a écrit:Bref, peut-être est-il inutile à notre niveau de se prendre trop la tête avec des bidouilles infernales.

+1000

Mais, manifestement comme toi, je trouve que que c'est rigolo d'en discuter!

PS, si d'Allemagne tu passes à l'occasion par la Belgique....

Mon expérience en récifal est encore maigre quand je vois ce qu'il me reste à apprendre.
Quant à la chimie en général, tu ne ferais pas ce commentaire si tu voyais la quiche que je suis et suis resté depuis les cours dont je ne me souviens, au plus, que du radiateur au fond de la classe.

Pour la discussion "Ecumeur ou pas en Jojo", je passe mon tour.


PS: la Belgique, pourquoi pas!

J'ai les réponses aux questions qui me taraudaient.
Conclusions :
Inutile donc de faire varier le brassage dans un bac technique JAUBERT, il suffit d'un "passage" lent du flux.
Pour ce qui est du bac principal, le brassage, nécessaire à certains habitants, ne doit pas perturber le sol JAUBERT et doit donc de préférence aller du bas vers le haut sans dépasser une certaine puissance.

En ce qui concerne l'écumeur :
Il me semblait que son fonctionnement continu pouvait retirer le carburant aux décomposeurs du sol JAUBERT.
Mais c’est là un autre débat…

Un grand merci à tous.

Bonjour ,
Que signifie le TA (Taux D'alcanicité????), autant le flux d'oxygène est clair dans sa diffusion à travers ces couches de sable à granulométrie non décrites en fonction du rpm , autant cette abréviations me laisse perplexe car si cela était le cas , il ne s"agit plus d'un gaz bref il faut expliquer très correctement ce qu'est le le flux de "TA".


%Merci d'avance pour votre réponse.

JR