Résolution des problèmes de calcium et d'alcalinité

traduction par Roland de

CHEMISTRY AND THE AQUARIUM by RANDY HOLMES-FARLEY

http://www.advancedaquarist.com/issues/nov2002/chem.htm

ATTENTION : les graphiques étant une copie de l'article original, l'alcalinité sur les graphiques est en meq/l et 1meq/l=2,8 dKH. (ndt)

Pour de nombreux aquariophiles, la correction des concentrations en calcium et alcalinité fait partie des problèmes les plus délicats à résoudre dans les bacs récifaux.

Voici par exemple une question qui caractérise le problème :

J'ai des difficultés pour augmenter mon taux de calcium au dessus de 200 ppm. J'ai utilisé de l'eau de chaux pour compenser l'évaporation pendant 2 semaines, environ 3 litres par jour. Le niveau n'a jamais été au dessus de 250 ppm et redescend sous les 200 ppm. J'ai acheté du turbo calcium et je l'ai utilisé selon les recommandations de la notice sans avoir de réel résultat. Je n'ai jamais utilisé le turbo calcium auparavant et je me demande quelle dose puis-je utiliser en toute sécurité? Je n'ai que 2 actinodiscus et 2 demoiselles, puis-je avoir un conseil ?

Malheureusement le calcium et l'alcalinité sont liés à bien des égards dans l'aquarium récifal, et ces liens peuvent entrainer de graves problèmes s'ils ne sont pas bien compris. Si par exemple vous ajoutez trop de calcium, vous allez faire descendre l'alcalinité par précipitation de carbonate de calcium. De même, ajouter trop d'alcalinité peut faire descendre le calcium. En essayant de corriger un problème, on va en créer un autre, De plus si vous corrigez un problème de calcium ou d'alcalinité avec le mauvais additif, vous allez juste fabriquer du calcaire dans votre bac.

Cet article permettra de clarifier les différents types de problème ainsi que la façon de résoudre chacun d'entre eux. A la fin de cet article, je mets également l'accent sur la meilleure façon d'éviter ces problèmes:l'utilisation équilibrée d'ajouts de calcium et d'alcalinité.

Je pense que l'utilisation de ces additifs permettrait d'éliminer la majorité des problèmes de calcium et d'alcalinité.

Une mise en garde : beaucoup de personnes obtiennent des résultats erronés lors de la lecture des tests. Certains à cause du kit mais d'autres sont dûs à l'utilisateur. Donc si un aquariophile veut corriger un problème dans son bac uniquement dû à un résultat erroné, il risque sûrement de provoquer une catastrophe dans son bac. Donc, avant de faire des corrections majeures, faites une confirmation avec un autre test, de préférence d'une autre marque. Cette précaution devrait particulièrement s'appliquer si les résultats ne sont pas concordants à ce que vous venez d'ajouter dans le bac.

Recommandations :

Avant de parler des problèmes et des solutions, définissons ce qui est un problème et ce qui n'en n'est pas un. Basé sur des études sur la calcification des coraux et d'autres organismes je recommande :

Alcalinité : 7-11 dKH

Calcium : 380-450 ppm

Si vous êtes dans la fourchette pour les 2 paramètres, vous n'avez pas besoin de faire de correction dans votre bac, bien que vous puissiez le faire pour d 'autre raisons. Dans cette zone là, la relation entre les 2 paramètres ne posera pas de problème. Si l'alcalinité est à 11dKH, peu importe que le calcium soit à 380 ou 450 ppm. De plus ces plages sont quelque peu arbitraires, en particulier en haut de la fourchette. En fait, la principale raison d'être en haut de la fourchette est qu'il est souvent difficile de garder un des paramètres au dessus du minimum si l'autre est au maximum. Si l'un des paramètres est légèrement au dessus du maximum et que l'autre est bon, ce n'est pas un problème préoccupant.

L'une des raisons pour lesquelles vous vous trouverez obliger d'ajuster les valeurs même lorsque vous êtes dans les fourchettes préconisées (ou juste à l'extérieur) est due à une erreur de test. Toutes les mesures de calcium et d'alcalinité ont une marge d'erreur. Même si le kit est fiable, on s'efforcera d'être au centre de la fourchette de façon à limiter les riques d'être en dehors alors que la mesure est apparrement bonne. Cela est particulièrement important pour les valeurs basses et beaucoup moins pour les valeurs hautes.

Les problèmes de calcium et d'alcalinité

Fig 1 : Graphique montrant les valeurs possibles de l'alcalinité et du calcium dans les aquariums marins, la zone rouge est la cible recommandée et le point bleu représente les valeurs de l'eau de mer naturelle. Chaque zone numérotée en dehors de la zone cible nécessite un ensemble de mesure spécifique pour rejoindre celle-ci.

Si votre bac se situe en dehors de ces plages pour l'une ou l'autre des mesures, la façon dont vous aller corriger le problème depend bien sûr de la relation entre les 2. C'est cet aspect de l'entretien des paramètres du calcium et de l'alcalinité qui pose de nombreux problèmes aux aquariophiles

ZONE 1

La zone 1 est le problème le plus facile à corriger. Malheureusement, il est aussi très rare. Dans ce cas le calcium et l'alcalinité sont supérieurs au maximum. Si vous ne faites rien, le problème devrait se corriger de lui même et vous allez vous retrouvez dans la zone rouge (ou dans la zone 2 si vous attendez trop longtemps)

Dans cette zone le calcium et l'alcalinité sont élevé. En éliminant du carbonate de calcium de l'eau (soit par dépôt biologique dans les squelettes des coraux ou dans la coralline, ou abiotique par précipitation sur les résistance de chauffage) les 2 niveaux vont baisser dans les bonnes proportions.

Plus précisement, les paramètres vont se déplacer parallelement aux 2 lignes en bordures de la zone rouges. Ce mouvement continuera vers la zone 2 si une fois en zone rouge vous ne reprennez pas les ajouts normaux de calcium et d'alcalinité.

ZONE 2

La zone 2 est également un problème facile à corriger et il est très commun. Dans ce cas, à la fois le calcium et l'alcalinité sont inférieurs à la normale. Si vous prenez un bac en zone rouge, les coraux et les algues calcaires poussent et le bac évoluera vers la zone 2 parallelement aux 2 droites bordant la zone rouge. Il est très courant d'avoir ce problème, par exemple en n'ajoutant pas assez de calcium et d'alcalinité pour compenser les besoins.

Pour corriger cette situation, il faut ajouter du calcium et de l'alcalinité de manière équilibrée. Heureusement il existe de nombreuses façons: eaux de chaux,réacteur à calcaire, ajouts de supplément en 2 parties. Plus vous en ajoutez, plus vous remontez vers la zone rouge(flèche bleue sur la fig 3). En ajouter trop nous emmene dans la zone 1 ; si cela arrive on ne fait rien et on attend de redescendre en zone rouge.

Bien sur, vous pouvez ajoutez du calcium et de l'alcalinité qui ne sont pas équilibré(c'est à dire qui ne sont pas lié par un bon ratio). Par exemple vous pouvez ajoutez du chlorure de calcium (CaCl₂) et du bicarbonate de sodium (NaHCO₃). Mais vous devez ajuster exactement les quantité respectives que vous ajoutez.

Rappelez vous que les recommandations d'utilisations des produits sont données pour le maintien des valeurs dans le bac et non pour de grosses corrections. Pour faire des telles corrections, vous devez ajoutez beaucoup plus que ce qui est recommandé. Si vous utilisez des additifs equilibrés (et que le ph reste compris entre 7,9 et 8,5) alors le pire qui arrivera probalement (sauf en cas d'énorme surdosage) sera un gaspillage d'argent par précipitation du carbonate de calcium dans le bac.

D'autre part si vous utilisez des additifs indépendants,vous devez faire très attention à ne pas créer de déséquilibre en ajoutant trop de l'un par rapport à l'autre.

Enfin si vous utilisez des additifs équilibrés de façon importante et que vous n'arrivez pas à garder la valeur désirée,vous devez mesurer le taux de magnésium dans l'eau. Le magnésium joue un rôle important dans la prévention des précipitations abiotiques du carbonate de calcium. S'il est bas, vous allez perdre une partie importante de vos apport par cette voie. Le magnesium est à mon avis probablement souvent responsable, mais comme le dosage est facile à réaliser avec un kit et facile à compléter si necessaire, il n'y a pas de raison de ne pas le vérifier. Je conseille un taux d'environ 1300 ppm.

ZONE 3

Les problèmes de la zone 3 sont un peu plus difficile à corriger et sont assez courants. C'est en fait le problème du début de l'article (il ne le dit pas mais l'alcalinité était de 9). Ce problème est généralement causé par un surdosage de l'apport en de l'alcalinité par rapport au calcium mais n'implique pas que le calcium soit trop haut ou trop bas(bien qu'il soit presque toujours trop bas).

Pour corriger le problème, le suivi du dosage des 2 valeurs pendant la correction est très important.

Encore un mot avant d'arriver aux solutions : De nombreux bacs arrivent dans cette zone parce que les aquariophiles ont tendance à corriger les problèmes de pH par ajout de solutions tampons. A mon avis il ne faut pas essayer de corriger tous les problème du pH en ajoutant simplement de l'alcalinité. Si l'alcalinité est basse, il faut en rajouter, mais si elle est normale ou haute, en ajouter pour corriger le pH peut entrainer des problèmes plus graves.

Si vous êtes loin de la ligne à droite, la meilleure façon de corriger le problème est un changement d'eau. Dans la plupart des cas cependant, les changements d'eau ne sont pas nécessaires.

Je conseillerais de corriger ce problème en ajoutant du chlorure de calcium de façon à rejoindre la zone rouge ( ou la zone 1 ou 2 qui seront traitées comme indiqué ci-dessus). Le chlorure de calcium ou les solutions calcium des additifs bicomposants sont utilisables.

Si le calcium est inferieur à 400 ppm  la quantité à apporter est :

(Ca_fin-Ca_début) x Litres x 90/20 (ndt) 

Il est à noter que c'est une estimation minimale, ne connaisant pas l'alcalinité, elle ne peut pas savoir si on ajoute seulement du calcium ou si une partie va précipiter en carbonate de calcium(si l'alcalinité est trop haute, cela va probablement se produire mais ce n'est pas un problème si ce n'est d'utiliser une partie de ce que vous venez d'ajouter).

Si le calcium est supériur à 400ppm (peu probable mais cela arrive) vous pouvez soit ne rien faire, attendre que le calcium descende et agir comme précédement, soit ajouter du chlorure de calcium directement pour se retrouver en zone 1.

ZONE 4

Les problèmes de la zones 4 sont également un peu plus durs à corriger. Ils sont généralement provoqué par une overdose de calcium par trapport à l'alcalinité mais n'implique pas que l'alcalinité soit haute ou basse(bien qu'elle soit presque toujours trop faible). Là encore le suivi du dosage des 2 valeurs pendant la correction est tres important.

Si vous êtes loin de ligne à gauche, la meilleure façon de corriger le problème est un changement d'eau.Dans la plupart des cas cependant, les changements d'eau ne sont pas nécessaires.

Si l'alcalinité est inférieure à 11 dKH (situation la plus courante dans la zone 4) je conseillerais de corriger le problème en ajoutant un supplément d'alcalinité jusqu'à parvenir dans la zone cible (ou la zone 1).

Si le pH est de 8,2 ou plus alors le bicarbonate de sodium est un bon choix Si le pH est inférieur à 8,2 alors préferez le carbonate de sodium (ou les 2 si la correction est importante et que le pH monte trop haut c'est à dire au dessus de 8,5).

Pour évaluer les quantités à ajouter :

Bicarbonate de sodium en mg : (kh_fin -kh_début )*83/2,8*L (ndt)

Pour augmenter de 2,8 dKH 100 litres d'eau il faut environt 8 g de bicarbonate de sodium

Carbonate de sodium en mg : (kh_fin -kh_début )*52/2,8*L (ndt)

Pour augmenter de 2,8 dKH 100 litres d'eau il faut environt 5 g de carbonate de sodium

De nombreux suppléments commerciaux peuvent être utilisés tant qu'ils n'amènent pas de calcium,En général je ne préfère pas ceux qui contiennent beaucoup de borates, La partie alcalinité des systèmes bicomposants peut aussi être utilisée.Vous ne pouvez pas utiliser l'eau de chaux ou le réacteur à calcaire pour corriger ce problème. Cela ferait evoluer les paramètres parallèlement à la ligne gauche alors que l'on veut la traverser.

Si l'alcalinité est supérieure à 11 dKH (situation rare),vous pouvez soit ne rien faire, attendre que l'alcalinité descende et agir comme précédement, soit ajouter de l'alcalinité directement pour se retrouver en zone 1.

UTILISATION EQUILIBREE DES ADDITIFS

Comme dans de nombreux autres domaines, le moyen le plus facile pour résoudre les problèmes de chimie dans l'aquarium recifal est d'éviter qu'ils n'arrivent. Cela peut paraître banal mais il y a des solutions qui nécessitent beaucoup moins de mesures du calcium et de l'alcalinité qu'avec d'autres solutions.En fait je n'ai pas fait de mesure dans mon bac depuis plus d'un an et pourtant je m'attends à ce que les niveaux soient corrects, comme ils l'ont toujours étés à chaque fois que j'ai mesuré. Je ne veux pas dire qu'il ne faut pas faire de mesure, je veux dire que l'utilisation d'une méthode appropriée peut grandement réduire le risque d'avoir des problèmes et donc diminuer la fréquence des mesures.

Examinons tout d'abord comment sont utilisé le calcium et l'alcalinité dans le bac. Le calcium et l'alcalinité sont en grande partie consommés par la formation de carbonate de calcium. Cela se produit biologiquement dans les coraux,algues corallines,mollusques et divers autres organismes. Il peut également se produire de façon non biologique, comme la précipitation sur les résistances de chauffage ou sur les turbines de pompe.

Dans un aquarium récifal avec des organismes dont la calcification est rapide, cet aspect est prédominant sur l'exportation de calcium, les autres aspects pouvant être négligés.

L'alcalinité (dans la calcification) est composée de bicarbonates et de carbonates. La plus grande partie de la diminution de l'alcalinité est aussi due à la précipitation de carbonate de calcium comme décrite ci-dessus. Dans ce processus une diminution de l'alcalinité de 2,8 dKH entraine une baisse de calcium de 20 ppm. Il existe d'autres processus qui peuvent faire diminuer l'alcalinité comme le cycle de l'azote (accumulation de nitrates) et l'incorporation de magnesium dans le carbonate de calcium, mais ceux ci sont généralement beaucoup moins importants que la calcification.

En conséquence la diminution de l'alcalinité dans la plupart des bacs( en particulier si le laps de temps est court) est étroitement associée à la diminution du calcium. Si les apports de calcium et d'alcalinité sont faits dans les mêmes proportions que ce qui est consommé, alors il est peu probable que le rapport calcium/alcalinité soit déséquilibré, ce qui serait plus difficile à corriger. Le seule problème que vous rencontrerez sera de finir en zone 1 ou 2. En utilisant un apport équilibré vous ne devez jamais finir en zone 3 ou 4.

En outre un surdosage d'additifs équilibrés semble simplement entrainer une augmentation de la quantité de carbonate de calcium qui précipite dans le bac et en général n'augmente pas la quantité d'alcalinité et de calcium dissout. Cela se produit en grande partie à cause de la sursaturation de carbonate de calcium dans les bacs.

Il existe de nombreuses solutions pour apporter le calcium et l'alcalinité dans les bacs de manière équilibrée : eaux de chaux, réacteur à calcaire, additifs bicomposants.