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Auteur Fil de discussion: Cycle de l'azote  (Lu 16499 fois)
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davidbe
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« le: Novembre 10, 2009, 15:18:25 »



Cycle de l'azote

L'azote est l'élément le plus abondant dans l'air et est essentiel pour toute forme de vie. On le retrouve entre autre dans les acides aminés, les protéines, l'ADN et il est essentiel pour la photosynthèse.  Le cycle de l'azote dans l'air est très semblable à celui qui se produit en milieu marin.  

On peut séparer le cycle complet en trois grandes parties, soit l'ammonification, qui est le passage de l'azote gazeux par bactéries fixatrices, décomposition de matière organique et utilisation par les plantes en un composé ammoniaqué (NH4+).
La seconde partie, celle qui nous intéresse particulièrement, est la nitrification.  Elle consiste à transformer l'ammoniac, qui est très toxique pour les êtres vivants, en nitrites (NO2-) et finalement en nitrates (NO3-).
La dernière portion consiste à la dénitrification.  Elle s'effectue via des bactéries et transforme les nitrates en azote gazeux (N2).

Voyons de plus près ce qui nous concerne en aquariophilie:

Le cycle de base qui nous concerne va comme suit:   Ammoniac ----> Nitrites ----> Nitrates

La partie importante pour les aquariophiles est la nitrification.  En aquarium, nous devons compter avec un volume très restreint d'eau comparativement à un océan.  La mortalité d'organismes vivants, l'urée et les rejets des poissons entraînent une montée d'ammoniac dans notre bac.  L'ammoniac est extrêmement toxique pour toute forme de vie et c'est pourquoi il est important de s'en débarrasser le plus vite possible.  C'est ici qu'entre en scène les bactéries de types Nitrosomonas.  Ces bactéries, présentent dans la roche vivante, vont transformer rapidement l'ammoniac en nitrites.  Les bactéries ne font pas ce travail par bonté d'âme.  Elles oxyde l'ammoniac en nitrites grâce à la présence de CO2 dans l'eau.  C'est la principale raison de rechercher de la roche vivante particulièrement poreuse, car plus il y aura de petits ports, plus la zone anoxique (absence d'oxygène et donc présence de CO2) sera grande. Les bactéries vont se servir de l'ammoniac pour se débarrasser de la partie Oxygène du CO2 afin d'utiliser le carbone pour se nourrir (NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas ? NO2- + H2O + H+).

Ce qui nous amène ensuite à la présence de nitrites.  Les nitrites ne sont pas plus désirable que l'ammoniac.  Bien qu'un peu moins toxique, ils demeurent tout de même léthal.  Une seconde sorte de bactéries vont donc nous venir en aide, les nitrobacter.  Ces bactéries se retrouvent également dans la roche vivante et sont aussi des bactéries anaérobies (vie en absence d'oxygène).  Elle vont transformer les nitrites indésirables en nitrates.  Tout comme le passage vers les nitrites, elles vont se servir du CO2 ambiant pour oxyder les nitrites et se nourrir du carbone résiduel (NO2- + CO2 + 0.5 O2 + Nitrobacter ? NO3-).

Nous voilà donc rendu avec un composé non toxique!! Pas vraiment en fait. Bien que peu toxique, les nitrates, en concentration élevée, deviennent aussi léthal que l'ammoniac ou les nitrites.  Ils interfèrent avec la concentration d'oxygène dans le sang et à haut niveau, vont entraîner une poussée d'algues, particulièrement les algues bleues-vertes (cyano). Il est donc important de s'en défaire.  La technique la plus répandu en aquariophilie est bien entendu le changement d'eau.  On enlève une partie de l'eau riche en nitrate pour la remplacer par une eau pure ce qui fait baisser le taux globale de nitrate dans notre système.

Il reste tout de même une portion du cycle qui vaut la peine d'être regarder avec un peu plus d'attention, soit la dénitrification. Qui ne veut pas se débarrasser de ces indésirables nitrates sans effort??  Disons que dans l'optique d'un système récifale personnel, il est plutôt difficile de le faire mais il existe certaines avenues biochimique intéressante.

La dénitrification, via les bactéries dénitrifiantes,  doit se produire dans un milieu complètement anoxique (les amateurs de Jaubert vont me voir venir). Afin de permettre une réaction , les bactéries doivent se retrouver sans, ou à un minimum, d'oxygène disponible.  Ce faisant, les bactéries dénitrifiantes vont 'respirer' les nitrates (oxydo-réduction).  Dans certains cas (et là je vais me faire des amis ET des ennemis) l'ajout de méthanol comme source de carbone pour les bactéries est bénéfique.  Donc, le système Jaubert permet de compléter le cycle de l'azote par le retour de l'azote gazeux dans l'atmosphère.
N'allez surtout jeter votre système Berlin au poubelles tout de suite par contre car il y a un bémol.  Le système Jaubert imite en quelque sorte le milieu marin.  Les bactéries doivent opérer dans un environnement anoxique et l'océan est un immense bassin pauvre en oxygène dès qu'il n'y a plus de lumière. Donc dans nos bacs, le ratio milieu pauvre et reste du bac est beaucoup moindre que dans l'océan.

Donc, le changement d'eau régulier consiste en une bonne pratique pour garder les nitrates à un niveau acceptable.  Aussi, la présence de macro algues permet d'utiliser une partie des nitrates présents dans l'eau.

130G-101G=29G!! biocube
David
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« Répondre #1 le: Novembre 11, 2009, 09:50:38 »

l'ajout de méthanol comme source de carbone pour les bactéries est bénéfique.


 Grin vodka!

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kingpo
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« Répondre #2 le: Novembre 11, 2009, 10:12:21 »

Grin vodka!

N'empêche que j'avais pensé à toi et à cette méthode aussi en lisant ces lignes.

N'hésite pas si jamais tu veux expliquer les grandes lignes de celle-ci dans un nouveau sujet. En autant que les gens en comprenne les bénéfices et les risques associés. Moi j'aimerais bien en tout cas et ce n'est pas dit que je n'essayerai pas. Dépend de la quantité de vodka nécessaire et de la qualité requise (y'en a de la très chère et c'est pas dans mon bac que je vais verser ça Grin)

David
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« Répondre #3 le: Novembre 11, 2009, 14:22:39 »

Ouais c'est promis que je vais faire un article là dessus ici. Pas ajourd'hui, mais bientot!
J'ai fait plein de tests la dessus, j,en ai même d'installé chez des clients (doser + vodka), et ça fait une job super!

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kingpo
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« Répondre #4 le: Novembre 11, 2009, 14:26:56 »

Ouais c'est promis que je vais faire un article là dessus ici. Pas ajourd'hui, mais bientot!
J'ai fait plein de tests la dessus, j,en ai même d'installé chez des clients (doser + vodka), et ça fait une job super!

LOL, j'imagine la réaction du client quand tu leur dit qu'ils ont déjà une partie des suppléments nécessaires dans leur bar!! 

David
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« Répondre #5 le: Novembre 11, 2009, 14:44:30 »

Ouais c'est promis que je vais faire un article là dessus ici. Pas ajourd'hui, mais bientot!
J'ai fait plein de tests la dessus, j,en ai même d'installé chez des clients (doser + vodka), et ça fait une job super!

LOL, j'imagine la réaction du client quand tu leur dit qu'ils ont déjà une partie des suppléments nécessaires dans leur bar!! 

Non mais le + drôle, c'est qu'un de mes clients est une assez grosse compagnie, et pour les achats de stock d'aquarium je m'en charge, mais tout le reste, c'est un "gars des commissions". J'envois assez souvent le gars des commissions à la SAQ, il a trouvé ça special comme demande la première fois ahah.

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la mer serais jamais moin ideal qun reef


« Répondre #6 le: Octobre 31, 2010, 03:21:13 »

a quoi sa peut ben servire de la voldka dans un bac

bac de 90 gallon avec décante de 37 gallon fait a la main skimmer asm  120 lbs de live rock  éclairage dual mh 150 avec dual t5 ho 2 pompe koalia 550 gph et une maxi jet 1200  pour le brassage pompe de remonter eheim plus ato thunze


vivant un yellow tang ,un blenny ,2 clown, un mandarin ,un 6 line wrasse ,un homard debelius ,une crevette peperminth  plus cleaning crew


le tout tourne sur un système back up (converter intégré 12 a 120 volts) et panneau solaire de 50 watts
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« Répondre #7 le: Octobre 31, 2010, 11:49:46 »

C'est une source de carbon qui fait proliférer les bactéries qui elles consomment des nitrates et des phosphates, alors si bien fait et dosé, ça rend le système très bas en nutriment et ça aide à la croissance des SPS.  Si mal dosé, ça peut crasher l'aquarium et faire un "bactéria bloom".

a quoi sa peut ben servire de la voldka dans un bac

Deep Blue 30 gallon shallow 24 x 24 par 13'' hauteur
Lampe Dysun 60 watt eau douce avec controlleur et wifi
Aquarium Mr. Aqua 12 gallons 36'' longeur
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Aquatek CO2 kit pour bombonne de paintball
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« Répondre #8 le: Juin 14, 2013, 22:32:47 »

Ca fait longtemps que je voulais faire un update sur ce post mais je n'ai jamais eu le temps. Je tiens a souligné que Davidbe à fait une très bonne vulgarisation du phénomène de la nitrification. J'apporte ici ma petite touche personnel et loin de moi de me croire un microbiologiste aguerrit, je ne fais que vous traduire certain passage du livre de Julian Sprung et J. charles Delbek, The Reef Aquarium science, art and technologie volume 3, paru en 2005.

Si vous voulez vous acheter un seul livre sur le reef, c'est celui qu'il vous faut. Il est un peu technique mais une source de réponse incroyable.

Les théories de la réduction du NH4 - NO2 - NO3 remonte au années 40 -50. Elles était toutes basées sur les principes que l'on retrouve dans les usines d'épurations et  des souches microbiennes que l'on y trouvait. Probablement que le même phénomène se retrouve dans les aquariums d'eau douce mais quant est il dans nos bacs marin?

Longtemps la science à expliqué le phénomène d'oxydation de l'ammoniaque relié à la Nitrosomonas Europaea (qui s'occuppe de transformé le NH4 en NO2) et la Nitrobacter Winogradskyi (qui elle à sont tour oxyde le NO2 en NO3).

Deux chercheurs (Hovanec et DeLong 1996), n'ont pas détecté de nitrobacter dans les filtres d'aquarium marin. Ils ont cepandent découvert la présence de bactéries de type Nitrospira. même s'il introduisait une souche de Nitrobacter, celle-ci ne parvenais pas à colonisé le milieu et se reproduire.

Les recherche on démontré que les nitrobacter, n'était pas associé à l'oxydo-réduction de l'ammoniac mais que la famille des Nitrospira en était responsable. Le rôle des nitrobacter est démontré dans les usines d'épuration et dans le sol mais est minime dans nos environnement marin. En gros ce que ca dit c'est que la demande en CO2 pour les nitrobacter qui était bien présent dans les trickle filter des années 80-90 (pour les vieux du site qui connaisse ca), n'avantageait en rien la croissance des nitrobacter. Les Nitrospira serais capables d'utilisé non seulement le CO2 comme source de carbone mais aussi les sources organiques de carbones. Les Nitrobacter seraient présent au début du bloom d'ammoniaque mais qui serait rapidement remplacé par les Nitrospira qui sont moins sélective par leur source de carbonne

Le livre va encore plus dans les détail (page 255 - 258)

Ce que j'aime bien de notre hobby, c'est que la science avance tous le temps et ce qui est la vérité absolu peux devenir obsolète quelques temps après et désuète. 

Sdube

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« Répondre #9 le: Juin 14, 2013, 23:12:31 »

Oui mais pour un néophite comme moi cest du chinoix je conprend la base et encore la ...

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« Répondre #10 le: Juin 14, 2013, 23:22:31 »

En gros Dean, ce que j'ai dit, la vérité absolue change a mesure que la science progresse et qu'il faut gardé l'esprit ouvert 

Sdube

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« Répondre #11 le: Juin 14, 2013, 23:23:39 »

En gros Dean, ce que j'ai dit, la vérité absolue change a mesure que la science progresse et qu'il faut gardé l'esprit ouvert 


Cette partie la je lavais compris cest plus haut que jéprouve de la difficulté Wink

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« Répondre #12 le: Juin 16, 2013, 21:17:51 »

Qu'elle partie tu n'a pas compris, le texte de Davidbe ou le mien?

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« Répondre #13 le: Juin 17, 2013, 10:41:35 »

Ca fait longtemps que je voulais faire un update sur ce post mais je n'ai jamais eu le temps. Je tiens a souligné que Davidbe à fait une très bonne vulgarisation du phénomène de la nitrification. J'apporte ici ma petite touche personnel et loin de moi de me croire un microbiologiste aguerrit, je ne fais que vous traduire certain passage du livre de Julian Sprung et J. charles Delbek, The Reef Aquarium science, art and technologie volume 3, paru en 2005.

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Ya bien des terme que javais jamais vue

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« Répondre #14 le: Juin 17, 2013, 18:16:42 »

Souches = type de bactérie, on peu comme une espèce si tu veux

Je sais pas pour les autres termes que tu ne connais pas, juste à me les écrire

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