Ammoniaque et Nitrites en Aquaponie : Toxicités et Gestion du Cycle de l'Azote

Kit de test d'eau montrant des couleurs indiquant la présence d'ammoniaque ou de nitrites
Des niveaux détectables d'ammoniaque ou de nitrites sont un signal d'alarme vital.

Ammoniaque et Nitrites : Les ennemis silencieux en aquaponie

L'ammoniaque (NH3/NH4+) et les nitrites (NO2-) sont les deux composés les plus redoutés en aquaponie et en aquariophilie. Invisibles et inodores, ils sont hautement toxiques pour les poissons, même à de faibles concentrations, et peuvent provoquer des pertes importantes si non détectés et traités rapidement. Leur présence indique un déséquilibre grave dans la qualité de l'eau de votre système. Comprendre d'où ils viennent et comment les gérer est la clé d'un système aquaponique sain et stable.

Le rôle fondamental du cycle de l'azote

L'ammoniaque et les nitrites sont des étapes intermédiaires du cycle de l'azote, le processus biologique essentiel qui rend l'aquaponie possible. En bref, ce cycle transforme les déchets de poissons toxiques en nutriments assimilables par les plantes :

  1. Les poissons excrètent de l'ammoniaque (NH3) et de l'ammonium (NH4+) par leurs branchies et leurs urines, et la nourriture non consommée se décompose également en ammoniaque.
  2. Les bactéries Nitrosomonas oxydent l'ammoniaque en nitrites (NO2-).
  3. Les bactéries Nitrobacter oxydent les nitrites en nitrates (NO3-).
  4. Les plantes absorbent les nitrates comme principale source de nutriments.

Le problème survient lorsque les colonies de bactéries Nitrosomonas et Nitrobacter ne sont pas suffisamment établies ou sont perturbées, ne pouvant pas traiter l'ammoniaque et les nitrites aussi rapidement qu'ils sont produits.

L'Ammoniaque (NH3/NH4+) et sa toxicité

Origine :

  • Déjections des poissons.
  • Décomposition de la nourriture non consommée.
  • Décomposition de la matière organique morte (plantes, algues).

Toxicité pour les poissons :

  • L'ammoniaque existe sous deux formes dans l'eau : l'ammonium (NH4+, moins toxique) et l'ammoniac gazeux (NH3, hautement toxique).
  • Le pH de l'eau influence fortement cette conversion :
    • À un pH acide (inférieur à 7,0), la majeure partie est sous forme d'ammonium (NH4+), relativement inoffensif.
    • À un pH neutre ou alcalin (supérieur à 7,0), une proportion croissante se transforme en ammoniac (NH3), qui peut brûler les branchies des poissons, endommager leurs organes internes et entraîner une détresse respiratoire.
  • Des niveaux même faibles d'ammoniac (dès 0,02 mg/L de NH3) peuvent causer du stress, des lésions branchiales, une perte d'appétit et une vulnérabilité aux maladies. Des niveaux plus élevés sont rapidement mortels.

Signes de toxicité chez les poissons :

  • Poissons haletant en surface, respirant rapidement.
  • Branchies rouges ou enflammées.
  • Léthargie, perte d'appétit, nage désorientée.
  • Frottements contre les décors (tenta tive de se débarrasser de l'irritation).

Les Nitrites (NO2-) et leur toxicité

Origine :

  • Produits par l'oxydation de l'ammoniaque par les bactéries Nitrosomonas.

Toxicité pour les poissons :

  • Les nitrites sont également très toxiques. Une fois absorbés par les branchies des poissons, ils se lient à l'hémoglobine du sang, transformant l'oxyhémoglobine (qui transporte l'oxygène) en méthémoglobine (qui ne peut pas transporter l'oxygène).
  • Cela entraîne une asphyxie interne, connue sous le nom de "maladie du sang brun", car les branchies des poissons peuvent prendre une teinte brunâtre ou grisâtre.
  • Les nitrites diminuent également la résistance aux maladies et la croissance.

Signes de toxicité chez les poissons :

  • Poissons léthargiques, nageant avec difficulté ou cherchant l'air en surface.
  • Branchies de couleur brune ou grisâtre.
  • Respiration rapide et superficielle.
  • Perte d'équilibre.

Les Nitrates (NO3-) : La forme inoffensive et bénéfique

Les nitrates sont le produit final du cycle de l'azote, résultant de la conversion des nitrites par les bactéries Nitrobacter. Heureusement, ils sont beaucoup moins toxiques pour les poissons que l'ammoniaque et les nitrites.

  • Les nitrates sont la principale source de nutriments pour vos plantes en aquaponie. Les plantes les absorbent, ce qui permet de maintenir leurs niveaux à des concentrations sûres pour les poissons.
  • Bien que relativement inoffensifs, des niveaux extrêmement élevés de nitrates peuvent tout de même causer du stress aux poissons, mais cela est rare dans un système aquaponique bien géré avec des plantes en pleine croissance.
  • Un système sain devrait avoir des niveaux d'ammoniaque et de nitrites à zéro, et des nitrates mesurables (souvent entre 20 et 100 mg/L ou ppm), dont les plantes se nourrissent.

Surveillance et niveaux optimaux

La clé pour prévenir la toxicité de l'ammoniaque et des nitrites est une surveillance régulière :

  • Niveaux optimaux : Ammoniaque = 0 mg/L, Nitrites = 0 mg/L dans un système cyclé et mature.
  • Tests : Utilisez des kits de test en gouttelettes pour l'ammoniaque (NH3/NH4+), les nitrites (NO2-), les nitrates (NO3-) et le pH. Les bandelettes sont moins fiables.
  • Fréquence :
    • Lors du démarrage du système : Testez quotidiennement tous les paramètres jusqu'à ce que le cycle de l'azote soit pleinement établi.
    • Système mature : Testez au moins une fois par semaine pour l'ammoniaque et les nitrites, et une à deux fois par mois pour les nitrates et le pH, sauf en cas de problème suspecté.

Prévention et gestion des pics d'ammoniaque et de nitrites

La prévention est la meilleure stratégie pour éviter les problèmes liés à ces toxines :

1. Un cycle de l'azote bien établi

  • Cyclage du système : Ne pas introduire de poissons avant que le biofiltre ne soit mature et que le cycle de l'azote soit pleinement établi. Ce processus, appelé cyclage, peut prendre plusieurs semaines.
  • Bactéries : Vous pouvez "ensemencer" votre système avec des bactéries nitrifiantes d'une source mature ou utiliser des activateurs bactériens commerciaux pour accélérer le processus.

2. Éviter le surpeuplement et la suralimentation

  • Densité de population : Respectez une densité de population de poissons adaptée à la taille et à la capacité de filtration de votre système.
  • Alimentation : Ne donnez que la quantité de nourriture que vos poissons peuvent consommer en 5 minutes. La nourriture non mangée se décompose rapidement en ammoniaque.

3. Bonne oxygénation et pH stable

  • Oxygène Dissous : Les bactéries nitrifiantes ont besoin de beaucoup d'oxygène dissous pour fonctionner. Assurez une aération adéquate du bassin.
  • pH : Maintenez le pH dans la plage optimale (6,0-7,0). Cela réduit la toxicité de l'ammoniaque pour les poissons.

4. Entretien régulier

  • Retirez les déchets solides des bassins et des filtres régulièrement pour éviter la décomposition et la production d'ammoniaque.
  • Pensez à un protocole de quarantaine des nouveaux poissons pour ne pas perturber l'équilibre de votre système principal.

En cas de pic (urgence) :

  • Arrêtez l'alimentation : Immédiatement, pour réduire la production d'ammoniaque.
  • Changements d'eau : Effectuez des changements d'eau partiels et fréquents (20-30% par jour ou tous les deux jours) pour diluer les toxines.
  • Augmentez l'aération : Maximisez l'aération pour soutenir les poissons stressés et les bactéries.
  • Sel pour les nitrites : En cas de pic de nitrites, l'ajout de sel non iodé (chlorure de sodium) à une concentration de 1 g/L peut bloquer l'absorption des nitrites par les branchies des poissons, offrant un soulagement temporaire. Attention : cette méthode peut affecter les plantes, donc à utiliser avec prudence ou en bac de quarantaine.
  • Produits détoxifiants : Certains produits peuvent neutraliser temporairement l'ammoniaque et/ou les nitrites, mais ne résolvent pas la cause sous-jacente du problème. À utiliser comme solution d'urgence.

Une réaction rapide et informée est cruciale pour sauver vos poissons en cas de pic d'ammoniaque ou de nitrites.

Questions Fréquentes

Pourquoi l'ammoniaque et les nitrites sont-ils dangereux en aquaponie ?

L'ammoniaque et les nitrites sont des composés azotés extrêmement toxiques pour les poissons, même à de faibles concentrations. L'ammoniaque (particulièrement sous sa forme non ionisée NH3) attaque les branchies des poissons, empêchant leur respiration. Les nitrites (NO2-) se lient à l'hémoglobine du sang, réduisant sa capacité à transporter l'oxygène, ce qui peut entraîner la 'maladie du sang brun' et l'asphyxie. Des niveaux détectables de ces substances indiquent un déséquilibre grave du système aquaponique et peuvent rapidement être fatals pour les poissons.

Comment le pH influence-t-il la toxicité de l'ammoniaque ?

Le pH joue un rôle crucial dans la toxicité de l'ammoniaque. À un pH acide (inférieur à 7,0), la majeure partie de l'ammoniaque est sous forme d'ammonium (NH4+), moins toxique. Cependant, à mesure que le pH devient neutre ou alcalin (supérieur à 7,0), une proportion croissante d'ammonium se convertit en ammoniac gazeux (NH3), la forme non ionisée et hautement toxique. Il est donc essentiel de surveiller le pH en même temps que l'ammoniaque.

Que faire en cas de pic d'ammoniaque ou de nitrites ?

En cas de détection d'ammoniaque ou de nitrites, arrêtez immédiatement de nourrir les poissons. Effectuez des changements d'eau partiels et fréquents (20-30% par jour ou tous les deux jours) pour diluer les toxines. Augmentez l'aération du bassin pour soutenir les poissons et les bactéries. Un ajout de sel non iodé peut temporairement réduire la toxicité des nitrites pour les poissons, mais doit être fait avec prudence pour les plantes. Surtout, identifiez la cause du pic (suralimentation, surpeuplement, nouveau système non cyclé) et corrigez-la.