Mise en place du cycle de l’azote : le pic de nitrites

Le cycle de l’azote est extrêmement important (voir article). En aquariophilie, il permet la dégradation des déchets organiques en ammoniac/ammonium, puis en nitrites et enfin en nitrates. Quand le cycle est bien équilibré, les taux des composés intermédiaires (ammoniac/ammonium et nitrites) restent très faibles, ce qui est heureux car ils sont toxiques.

Mais lors du démarrage d’un bac, le cycle doit se mettre en place. En effet, il dépend principalement de bactéries qui doivent d’abord se développer. Cette mise en place va se traduire en particulier par le pic de nitrites.

Mise en place du cycle de l’azote

Au départ, dans le bac, il y a de l’eau, du sable, quelques décors et éventuellement des plantes. Il y a toujours des bactéries qui arrivent, avec choses introduites, ou même par l’air, mais en très faible nombre.

A partir des quelques déchets organiques qui peuvent exister dans le bac, des bactéries et des champignons en charge de l’ammonisation vont se développer et transformer ces déchets en ammonium/ammoniac. Ces composés vont s’accumuler, ce qui va se traduire par une augmentation des concentrations en ammoniac/ammonium.

Ces ammoniac/ammonium vont permettre aux bactéries nitrosomas (ou nitrosomonas), responsables de la nitrosation, de se développer et de les transformer en nitrites, qui vont à leur tour s’accumuler, tandis que les concentrations d’ammoniac/ammonium vont baisser, mettant fin au pic d’ammoniac/ammonium, car les nitrosomas vont les transformer désormais dès leur apparition.

Ces nitrites vont à leur tour permettre aux bactéries nitrobacter, responsables de la nitratation, de se développer et de les transformer en nitrates, qui vont s’accumuler, tandis que les nitrites vont baisser : c’est la descente du pic de nitrites, car les nitrobacter vont les transformer désormais dès leur apparition.

Donc, la fin du pic de nitrites, caractérisée par un retour à zéro de la concentration en nitrites, traduit la fin de la mise en place du cycle de l’azote : toutes les bactéries nécessaires sont désormais présentes, en nombre suffisant, et transforment immédiatement les composés toxiques avant que leur taux ne deviennent dangereux.
C’est pourquoi on s’intéresse tant au pic de nitrites.

Cette mise en place prend un certain temps, car contrairement à beaucoup de bactéries, celles du cycle de l’azote se développent plutôt lentement (tout est relatif : leur population double quand même en quelques heures).
En gros, le pic d’ammoniac/ammonium apparaît au bout d’une semaine, le pic de nitrites entre 2 et 3 semaines et dure quelques jours.
Il ne faut donc pas introduire de poissons avant 3 à 4 semaines dans le bac, ou avant la fin du pic de nitrites si vous pouvez le constater en mesurant régulièrement le taux de NO2 avec un test du commerce.

Favoriser la mise en route du cycle

Comme nous l’avons vu, le cycle débute avec la transformation de déchets organiques, qui vont constituer la « nourriture » des premières bactéries. Un bac en démarrage n’en contient pas forcément, ce qui va retarder le développement des bactéries.
Il est donc conseillé de mettre un peu de « pollution » au départ : vous pouvez introduire la fameuse moule cuite (ou crue d’ailleurs), un bout de viande, ou tout simplement quelques paillettes de nourriture à poissons.
En revanche, la méthode historique qui consistait à introduire quelques poissons supposés résistants dès le départ pour « polluer » le bac, quitte à les sacrifier avec le pic de nitrites, est désormais déconseillée par tout aquariophile qui se respecte.

Les bactéries vont également proliférer plus vite à température élevée (l’optimum étant de 35° pour les nitrosomas et 28° pour les nitrobacter) : 25 à 28° dans le bac aidera donc.
Les processus mis en œuvre par ces bactéries sont également très gourmands en oxygène : il faut donc oxygéner l’eau au mieux.

Eviter de perturber la mise en route du cycle

Certaines actions peuvent potentiellement perturber la mise en route du cycle de l’azote en détruisant les colonies naissantes de bactéries.

Par exemple, il est fortement déconseillé de faire des changements d’eau durant les 6 premières semaines. Déjà, leur utilité serait quasi-nulle. De plus, en retirant de l’eau, ils vont diminuer les bactéries présentes dans le bac, même si ce n’est pas dans l’eau qu’elles sont le plus présentes. Enfin, l’ajout d’eau nouvelle mal préparée peut entraîner l’introduction de chlore qui va tuer des bactéries.

Mais il est encore plus important de toucher le moins possible au filtre car c’est au sein des masses filtrantes que les bactéries vont se développer en grand nombre. Il faut donc éviter d’en retirer ou de les détruire par des manipulations hasardeuses.

Comment ne pas attendre 3 semaines ?

Attendre 3 semaines semble bien long à certains (en particulier aux vendeurs !) et il y a des méthodes pour aller plus vite.

La méthode naturelle consiste à importer des bactéries en provenance d’un autre bac, en récupérant une partie des masses filtrantes ou du sol, qui sont les deux endroits où les bactéries sont les plus nombreuses (et non dans l’eau).

Une autre méthode consiste à acheter des produits. Ceux-ci sont de deux sortes : les activateurs de bactéries et les bactéries proprement dites. Il n’est pas toujours bien facile de savoir la nature exacte et la composition de cas produits. Les activateurs vont principalement favoriser le développement des bactéries, ce qui raccourcira la mise en place du cycle. L’introduction de bactéries est censée permettre d’obtenir toutes les bactéries nécessaires immédiatement. Mais le point faible est la conservation de ces bactéries, que ce soit sous forme lyophilisée ou en ampoule : les bactéries sont fragiles et il se peut qu’elles soient en fait toutes mortes.

Le problème avec l’introduction de bactéries est que vous ne savez pas si ça marche. En effet, si l’introduction fonctionne, il n’y a pas de pic de nitrites. Si elle ne fonctionne pas, il n’y a pas de pic non plus avant les 2 à 3 semaines.

C’est pourquoi, sauf raison d’urgence justifiée, il est recommandé d’attendre 3-4 semaines quand même. Cela vous évitera bien des mauvaises surprises.

Quelques précisions pour ceux qui veulent aller plus loin...

Une autre méthode pour accélérer la mise en route du cycle consiste à introduire de l’ammoniac ou de l’ammonium dans le bac pour passer directement à la deuxième étape. Plus de risques que d’avantages à mon avis.

L’ammoniac inhibe les nitrobacter : tant qu’il y a de l’ammoniac en concentration supérieure à 0,1mg/l, les nitrites ne seront pas transformées en nitrates. L’ammoniac est surtout présent en milieu basique, et l’ammonium en milieu acide, selon l’équilibre : NH4+ <-> NH3 + H+. Lors du démarrage du cycle, cela retardera d’autant plus la mise en action des nitrobacter et donc augmentera la durée et l’ampleur du pic de nitrites. Mais dès que les nitrosomas seront assez nombreuses pour réduire la concentration d’ammoniac à zéro, les nitrobacter commenceront à travailler immédiatement.