Oxygène O²

Définition:
Si l'eau d'un aquarium ne contient pas d'oxygène, aucune vie n'y est possible. Précisions afin de prévenir toute ambiguïté d'interprétation : il n'est pas question ici de l'oxygène entrant dans la composition de la molécule d'eau, celui-ci ne pouvant pas bien entendu être assimilé par les organismes vivants, mais bien l'oxygène gazeux O² dissous dans l'eau et présent dans l'air sous cette même forme.

Dans un aquarium, l'oxygène est consommé à la fois par les poissons, par les plantes, par les invertébrés et par les bactéries. Les bactéries aérobies l'utilisent pour la dégradation des déchets organiques. Quant aux poissons, ils absorbent par respiration – suivant l'espèce, la température de l'eau, etc. - environ 15 mg d'oxygène par gramme de poids vif et par jour. Les plantes elles-mêmes consomment de grandes quantités d'oxygène mais, chez elles et sous l'action de la lumière du jour, se déroule, en même temps que le processus de respiration, un processus de photosynthèse qui produit une quantité d'oxygène environ cinq fois plus grande. Les autres habitants de l'aquarium peuvent ainsi vivre de cet excès d'oxygène. Du fait de l'activité des plantes, on obtient des taux d'oxygène qui varient avec l'heure. L'amplitude de ces variations est atténué par la filtration.

Si l'aquarium ne contient pas de plantes, il y a lieu de compenser le manque d'oxygène d'une autres manière, par exemple par aération avec une pompe à eau munie d'un venturi. Une aération intensive permet l'établissement rapide d'un équilibre gazeux entre la teneur en oxygène de l'eau et celle de l'air ambiant. A température ambiante, l'air contient entre 8,0 et 8,5 mg/l d'oxygène. Même si, auparavant, le taux d'oxygène de l'eau était supérieure ou inférieure à ces valeurs, l'équilibre que produit l'aération se situe toujours vers ces mêmes valeurs. - Ces valeurs d'équilibre que l'on nomme également saturation varient avec la pression atmosphérique, la température ambiante et la nature de l'eau (eau douce ou eau de mer).

Saturation en oxygène à une pression de 1013hPa*

Eau Douce :

5 °C – 12,8 mg/l // 10 °C – 11,3 mg/l // 15 °C – 10,1 mg/l // 20 °C – 9,1 mg/l // 25 °C – 8,3 mg/l // 30 °C – 7,6 mg/l

Eau de Mer (densité) 23°C:
1018
5 °C – 11,2 mg/l // 10 °C – 9,9 mg/l // 15 °C – 8,9 mg/l // 20 °C – 8,0 mg/l // 25 °C – 7,3 mg/l // 30 °C – 6,6 mg/l
1022
5 °C – 10,9 mg/l // 10 °C – 9,6 mg/l // 15 °C – 8,6 mg/l // 20 °C – 7,7 mg/l // 25 °C – 7,0 mg/l // 30 °C – 6,4 mg/l
1026
5 °C – 10,5 mg/l // 10 °C – 9,3 mg/l // 15 °C – 8,3 mg/l // 20 °C – 7,5 mg/l // 25 °C – 6,8 mg/l // 30 °C – 6,2 mg/l
1030
5 °C – 10,2 mg/l // 10 °C – 9,0 mg/l // 15 °C – 8,1 mg/l // 20 °C – 7,3 mg/l // 25 °C – 6,6 mg/l // 30 °C – 6,0mg/l

*hPa = hectopascal: nouvelle mesure de pression atmosphérique ayant remplacé le millibar (mbar). Conversion : 1 hPa = 1 mbar.

Le terme de saturation en oxygène peut quelque peu prêter à confusion : en effet, ont pourrait croire que l'eau n'est pas capable d'absorber plus d'oxygène que les quantités indiquées plus haut. Tel n'est pas le cas. Dans un aquarium avec beaucoup de plantes, le taux d'oxygène peut, si l'insolation est forte, dépasser sensiblement les valeurs de saturation par suite d'une photosynthèse très forte des plantes de l'aquarium. Cette sursaturation disparaît progressivement par suite d'une aération ou d'une agitation intensives de l'eau et on revient rapidement à des concentrations de 100%

Dans la pratique, on, constate que, dans la grande majorité des aquariums, on n'a jamais de sursaturation en oxygène sont situées en dessous des valeurs données si dessus. On parle, dans ce cas, d'un déficit en oxygène. Ce terme de "déficit" ne doit toutefois pas inciter à la panique : il a, en effet, été inventé par des physico-chimistes et non par des biologistes spécialistes en poissons! Dans les eaux naturelles, le taux d'oxygène peut varier dans de larges proportions et leurs habitants s'y sont habitués depuis des générations. Les poissons compensent une faible teneur en oxygène par une respiration accélérée ; ce n'est que par suite d'un sérieux manque d'oxygène qu'ils se résolvent à des mesures d'urgences et montent à la surface pour prendre l'air.

En d'autres termes, le poisson n'est absolument pas concerné par la valeur de saturation du physico-chimiste! Il exige, par contre, un taux d'oxygène correspondant à la fourchette de variations du biotope auquel il et habitué.

Exemple : la truite de rivière est habituée à une concentration minimale en oxygène de 11 mg/l dans une eau froide de 5 à 10°C ; elle meurt toutefois très vite par manque d'oxygène si, dans une eau à 25°C, il n'y a que 8 mg/l d'oxygène, ce qui est la valeur de saturation correspondant à cette température. - il est donc nécessaire de connaître le biotope originel des poissons pour déterminer, par la suite, s'il y a un déficit en oxygène dans l'aquarium ou non.

De nombreux aquaristes pensent que l'apparition de bulles d'air libérées par les plantes est un signe certain de saturation de l'eau en oxygène. Ce n'est pas vrais !! - Pour les plantes, ce qui est essentiel, c'est le rapport entre la pression du gaz dans le système vasculaire et le taux d'oxygène de l'eau. On observe une montée de bulles d'air dans l'aquarium à une concentration en oxygène de 4 mg/l déjà. C'est une preuve de la photosynthèse intensive par les plantes productrices d'oxygène. Le taux d'oxygène dans l'aquarium ne peut se déterminer que par la mesure.

Valeurs-limites :
Des taux d'oxygène nettement supérieurs à ceux indiqués dans lles valeurs donner plus haut ne se rencontrent que très rarement dans la nature. Il est évident que, comme dans les aquariums, une flore importante et un éclairage intense peuvent provoquer une sursaturation. (Des bulles d'oxygène provenant des feuilles ne sont pas une preuve de saturation en oxygène). Mais comme une sursaturation doit demeurer l'exception et que les occupent de l'aquarium n'y sont pas habitués, il est recommandé de ne pas y dépasser les valeurs indiquées plus haut. En conséquence, l'eau ne devrait pas, à température ambiante, contenir plus de 8,5 mg/l environ d'oxygène.

Le taux minimum d'oxygène indispensable diffère, suivant les espèces de poissons, du taux d'oxygène de leurs eaux d'origine. Le Paracheirodon innesi ( Néon), par exemple, peut vivre aisément dans une eau contenant seulement 1,5 mg/l d'oxygène. Les recherches que Geissler* a fait en Amazonie sur 13 espèces de poissons ont démontré que presque toutes parmi elles ne venaient à la surface pour prendre l'air qu'au moment où le taux d'oxygène de l'eau était inférieur à 10mg/l (par exemple. Hyphessobrycon, Nannostomus, Hoplerythrinus, Characidium, Copella, Ctenobrycon, etc.). Par contre, les poissons habitant dans des eaux plus vives viennent déjà plus tôt respirer à la surface. Parmi eux, Leporinus fasciatus apparaît à la surface à 3,6 mg/l d'oxygène. Quant on élève de nouveau le taux d'oxygène, tous les poissons se remettent à respirer normalement et l'on ne constate aucune séquelle parmi eux.

Ces constatations ne doivent pas servir de prétexte à un laisser-aller de la part des aquarists, mais elles prouvent que le taux minimumnécessaire en oxygène peut être très différent suivant les espèces de poissons. En aquarium, on veillera toutefois, par mesure de sécurité, à ne pas descendre en-dessous de 4 à 5 mg/l d'oxygène.

*Geisler, Rolf: Étude sur le taux d'oxygène, la DBO ( demande biochimique en oxygène) et la consommation d'oxygène chez les poissons vivant dans une eau tropicale noire (Archiv für Hydrobiologie, 66 pages 307 et suiv. [1969]).

Modification du taux d'oxygène dans l'eau :
Un taux d'oxygène supérieur à la valeur de saturation peut être rapidement ramené à la normale par aération ou agitation de la surface.

Une trop faible concentration en oxygène pourrait, en principe, être corrigée également par le même procédé. Il y a lieu toutefois d'être très prudent : un bouleversement trop important aurait pour effet de soulever de grandes quantités de "mulm" (appellation anglaise allemande désignant un dépôt de couleur brunâtre, léger en consistance mais parfois important en volume qui ressemble à une accumulation de Daphnies morts, le mots en français est beaucoup moins élégant sous le terme de merde) entraînant une consommation exagérée d'oxygène. On risquerait alors de consommer plus d'oxygène qu'on en apporterait.

En cas d'urgence il faut changer l'eau. Si c'est vraiment nécessaire, on peut ajouter 25 ml d'eau oxygénée à 3% par 100 litres d'eau. On veillera à bien mélanger et à ne dépasser en aucun cas la dose indiquée ci-dessus. En surdose, l'eau oxygénée est un poisson violent!

Si le taux d'oxygène demeure constamment trop faible, il y a lieu de vérifier si l'on ne commet pas d'erreurs dans l'entretien de l'aquarium (par exemple: surpopulation, fortes souillures, croissance défectueuse de la flore, etc.) et , le cas échéant, d'y remédier le plus vite possible.

NB :
Une filtration adaptée aide à la normalisation de la concentration d'oxygène.