La filtration biologique DSB en récifal, comment cela fonctionne en fait ?

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Comment fonctionne la filtration biologique dans un récifal géré par un lit de sable épais ( DSB ) ? 

  Vous le savez, j'ai fais le choix il y déjà bien longtemps de privilégier le 100 % biologique pour l'épuration des récifaux ; cela veut dire effectivement qu'aucun système mécanisé ( filtre, écumeur ) ni procédé chimique surajouté ( résine ) ne vient épauler le travail épurateur du lit de sable épais ( DSB ). Cette méthode de maintenance, comme les autres, a ses avantages et ses inconvénients ; cet article ne vise donc pas à en faire l'apologie absolue. Il s'agit simplement d'essayer encore un peu plus d'expliquer comment et pourquoi cela marche. Une meilleure compréhension du Principe écologique essentiel d'un DSB, d'un lit de sable vivant épais, présente un intérêt pour tous les aquariophiles ; car à travers cette connaissance se dévoilent aussi, par déductions, les mécanismes biologiques qui sous tendent la méthode berlinoise appliquée authentiquement. 

Qui mieux que le Docteur Ronald L. Shimek, récifaliste et biologiste marin ayant consacré une grande partie de sa vie, entre autres acitivités de recherche sur le terrain, à étudier scientifiquement le fonctionnement d'un lit de sable épais en aquarium, peut en parler légitimement. On doit au professeur Jean Jaubert le mérite d'avoir le premier théorisé le principe épurateur d'un lit de sable épais, notamment sur le plan bactérien ( voir l'article : Scientific considerations on a technique of ecological purification that made possible the cultivation of reef-building corals in Monaco : Considérations scientifiques sur une technique de purification écologique qui a permis de cultiver des coraux constructeurs de coraux à Monaco) (Jaubert, 2008).) Mais c'est à Ron Shimek que l'on doit l'appréhension du lit de sable épais dans toute sa dimension de biodiversité du vivant benthique ( sur et dans le fond marin ). Je me suis donc contenté ici de rapporter des extraits de textes publiés sur le site de Ron Shimek en rapport avec le but de mon article. ( J'ai dû parfois remanier la traduction automatique qui n'était pas toujours compréhensive en l'état ) :  

- "Comme ils le font dans la nature, les surfaces en sable des lits de sable dans nos systèmes constituent le principal substrat pour les bactéries qui produisent des nutriments. La population bactérienne est déterminée par trois facteurs: la surface totale du sable; La quantité de nutriments disponible; Et le nombre et les effets des prédateurs bactériens. Tous ces éléments jouent un rôle dans le développement du filtre biologique du lit de sable.[ ] La superficie des bactéries et des microalgues en roche vivante ou sur d'autres surfaces est insignifiante par rapport à la superficie dans un lit de sable épais."

- "Les lits de sable épais offrent trois choses. Premièrement, ils fournissent une place pour la transformation et l'exportation de certains nutriments dissous. Deuxièmement, ils fournissent une place pour recycler les détritus, les excès d'aliments, les excréments d'animaux et d'autres matières particulaires dans des formes utilisables. Enfin, ils fournissent une source de nourriture pour de nombreux animaux de récif."

- " Chaque jour, chaque petit organisme déplace environ 10 à 100 millimètres cubes de sédiments. La multiplication de cette petite quantité moyenne de volume de mouvement par le nombre d'animaux dans le réservoir donne la quantité totale de perturbation. Dans mon réservoir de 170 litres, avec une population moyenne d'environ 100 000 petits animaux, un ou dix millions de millimètres cubes de sédiments sont déplacés chaque jour ! Autrement dit, le volume total du lit de sable de l'aquarium est totalement bousculé au moins une fois tous les trois à trente jours."

- " La microfaune benthique produit de grandes quantités de petits œufs, des spermatozoïdes et des larves qui sont libérés de manière invisible dans l'eau du réservoir. Tous les matériaux engendrés ont le potentiel de devenir de la nourriture pour de nombreux coraux pierreux petits polypes ainsi que d'autres animaux filtreurs. Ce n'est pas par hasard que, historiquement, les aquariophiles ont commencé à pouvoir garder beaucoup de nouveaux coraux lorsqu'ils ont commencé à garder un lit de sable dans l'aquarium pour la première fois."

- " En alimentant simplement vos poissons ou coraux, les aliments nécessaires à la vie peuvent stimuler les concentrations d'ammoniac et de phosphate plusieurs centaines à plusieurs milliers de fois ce qui se trouve normalement dans l'eau de récif. Mais, si vous avez un lit de sable épais, un processus qui n'a rien de miraculeux se produit. Les bactéries et les algues qui vivent dans les sédiments absorbent les nutriments si rapidement et si bien, que les kits de test d'amateur ne peuvent généralement pas mesurer l'un des nutriments, même immédiatement après leur alimentation. Ces nutriments agissent comme nourriture pour les bactéries. Dans un sens très réel, le filtre biologique dépend de la croissance bactérienne. La dégradation des composés azotés à l'azote gazeux s'effectue par la prolifération de bactéries dans les zones de réduction de la concentration d'oxygène dans les parties plus profondes des sédiments."

- "La microfaune benthique est «l'équipage de nettoyage» et le personnel du «récif-captif», et l'effectif trouvé dans un récifal réussi peut être très diversifié ! Plus de 200 espèces différentes se retrouvent couramment vivant dans un lit de sable mature. Ceux-ci comprennent de nombreux types de vers à plat, des vers ronds, des dizaines d'espèces de vers de poils, de petits escargots, des étoiles fragiles, de petits concombres de mer, des protozoaires et de nombreux types de petits crustacés. Les populations totales peuvent être immenses. J'ai fait un échantillonnage pour mesurer les abondances trouvées dans l'aquarium de 170 litres que j'ai mentionné plus haut, et le nombre d'animaux de plus d'un demi-millimètre, soit d'environ un cinquantième de pouce, dans ce bac, varie de 90 000 à 150 000 selon la période de reproduction propre aux différentes espèces."

Conclusion

Ces quelques extraits de textes de Ron Shimek ne seront finalement pour les récifalistes qui les connaissaient déjà que la confirmation par un scientifique de données écologiques que j'ai publié par ailleurs sur ce blog, notamment Le traitement naturel des déchets organiques en récifal. Un lit de sable épais, physiquement conçu de manière optimale, et colonisé comme il se doit par une population bactérienne et de microfaune spécifiquement riche et diversifiée, ne peut pas ne pas fonctionner... Par principe écologique scientifiquement démontré par des récifalistes de référence comme Ron Shimek un DSB fait son travail d'épuration biologique et ne peux pas faire autrement que de le faire ! Ensuite, il existe bien sûr des causes d'échec de la méthode DSB et la pauvreté de la microfaune en est une . 

Personnellement je ne peux vous fournir des données scientifiques sur le fonctionnement de la filtration biologique DSB en récifal comme l'ont fait le professeur Jean Jaubert et le Docteur Ron Shimek. En revanche ma passion pour l'élevage de la microfaune m'a conduit au fil des années de pratique à acquérir une solide expérience empirique de la méthode DSB pure et plus généralement de l'importance écologique d'un lit de sable épais dans tout récifal, quelle que soit sa méthode de maintenance. Alors, n'hésitez pas, si besoin, à me questionner sur le sujet.