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Comment le lit de sable d'un récifal traite les phosphates ?

La prise en charge des phosphates par le lit de sable épais ( DSB ) en récifal, comprendre comment cela marche

   Le processus de prise en charge des nitrates et leur transformation en gaz volatil par les bactéries dites anaérobies colonisant les couches inférieures d'un lit de sable épais ( zone anoxique, pauvre en oxygène ) semble assez bien compris par les récifalistes adoptant les méthodes Jaubert et DSB ; en revanche il subsiste une méconnaissance du processus de traitement des phosphates par le lit de sable. Cette méconnaissance conduit trop souvent des récifalistes pourtant convaincus du bon fonctionnement de leur DSB d'admettre comme plausible la fameuse idée reçue qui veut qu'un lit de sable relarguerait forcément tôt ou tard les phosphates qu'il est censé piéger.

Il faut dire que peu d'informations à ce sujet sont disponibles sur le net. Cela s'explique aisément par le fait que les principales théories expliquant scientifiquement le fonctionnement biologique d'un lit de sable épais ont été élaborées avant que la problématique des phosphates ne soit publiquement mise en avant par les récifalistes full sps parfaitement conscients de la sensibilité aux polluants de leurs précieux protégés.

Pour bien comprendre le processus de traitement des phosphates par le lit de sable épais il faut tout simplement ce référer au cycle du phosphore en milieu marin ( Wikipédia). Voici, extraites de ce lien, les principales données  à considérer :

- Les sédiments marins sont un piège à phosphore. Ils reçoivent le phosphore particulaire et peuvent adsorber celui qui est dissous. La concentration du phosphate dans le sédiment est de l’ordre de 0,02 à 0,1 mg/cm3. Le phosphore dans le sédiment se fossilise pour devenir de l’apatite ( NDR : phosphates sous forme minéral ).

- La couche superficielle des sédiments fins est bien oxydée ( bioturbation) et va constituer une barrière efficace s’opposant au transfert du phosphore des sédiments vers l’eau. Le fer contenu dans la zone oxydée se trouve à l’état d’hydroxyde ferrique, qui fixe très fortement le phosphore par adsorption ou complexation, et l’empêche de traverser cette couche. On a petit à petit enfouissement du phosphore.

Note personnelle :

Les sceptiques qui douteraient ici de la capacité de l'hydroxyde ferrique contenu naturellement dans le sable à capturer les phosphates devront logiquement renier aussi l'efficacité de l'utilisation de la paille de fer, des résines anti-phosphates et du "Miracle Mud" qui exploitent précisément cette même propriété chimique de l'oxyde de fer !

Pourquoi cela fonctionne donc ? 

Le fer représente 5 % de la composition de l'écorce terrestre ( source http://www.ctmnc.fr/images/gallerie/Quelques_notions_de_geologie.pdf ) et il est donc quasiment présent en quantité suffisante dans les différents sables que nous utilisons pour un DSB.  

Le brassage est suffisant dans tous les récifaux "normaux", y compris les aquariums Jaubert moins brassés, pour assurer l'oxygénation de la surface du sable et provoquer l'oxydation du fer. L'hydroxyde de fer ainsi créé fixera donc les phosphates qui s'enfouieront toujours plus profondément dans le lit de sable. Il faudrait que la surface soit privé très longtemps d'oxygène pour que l'hydroxyde de fer rompe ses liaisons chimiques et relargue les phosphates dans la colonne d'eau. Dans ce cas, il y de très fortes chances que l'aquarium ainsi privé d'oxygène est déjà crasché avant pour une raison biologique ! 

Ajoutons pour être encore plus précis le rôle de certaines bactéries et champignons benthiques ( vivant dans le sable ) qui solubilisent les phosphates inorganiques et les rendent assimilables par les micro-algues. 

Reste pour finir la légende du lit de sable vieillissant qui se saturerait de phosphates et ne pourrait ainsi plus assumer leur traitement... Il s'agit là d'une hypothèse sans aucun fondement scientifique ; du moins une hypothèse que ne se fonde sur aucun cas véritablement démontré. Généralement les récifalistes qui témoignent de cette problématique sur les forums affirment avoir subit une augmentation des phosphates dès la deuxième ou troisième années et avoir retrouvé un taux acceptable après retrait total du sable incriminé. Une lecture attentive et avisée de leur témoignages révèle toujours une mauvaise mise en place de la méthode DSB ( épaisseur de sable trop faible, granulométrie inadaptée, pauvreté de la microfaune, clochage ou remuage du sable, etc ). En tous cas, pas plus que le Professeur Jaubert avec son récifal à lit de sable épais âgé de 17 ans, je n'ai jamais connu ce fameux syndrome du vieux DSB !