Les besoins en oxygène de l’eau de votre bassin.

L’oxygénation de l’eau de votre bassin est primordiale pour
tout ce qui concerne la vie aquatique de celui-ci.

L’oxygène (O)

L’oxygène dissous dans l’eau est un élément fondamental qui intervient dans la majorité des processus biologiques. La filtration biologique du bassin, en ce qui nous concerne, les végétaux et les animaux, l’utilisent pour la respiration.
L’oxygène est présent dans l’eau sous forme de molécules gazeuses
au sein de minuscules bulles d’air. Il se dissout dans l’eau par diffusion jusqu’à un équilibre appelé saturation.
L’oxygène participe également aux dégradations biochimiques et chimiques des résidus de toutes sortes qui polluent nos bassins.
Dans des conditions normales de température et de pression atmosphérique, l’oxygène est présent dans l’air sous forme d’un gaz diatomique : le dioxygène, de formule chimique O2. C’est le cas dans l’atmosphère terrestre.

Le dioxygène (O2)

Le dioxygène est une molécule, composée de deux atomes d’oxygène, qui est à l’état de gaz aux conditions normales de pression atmosphérique et de température.

Il est également appelé molécule d’oxygène et, dans le langage courant, en l’absence d’ambiguïté avec l’élément chimique du même nom, il est très fréquemment désigné de manière incorrecte par le terme oxygène.
Il compose 20,95 % du volume et 23,2 % de la masse de l’atmosphère terrestre. C’est un gaz indispensable à beaucoup de formes de vie auxquelles il fournit l’oxygène nécessaire à la respiration des cellules. Il n’est, en revanche, pas indispensable à certaines bactéries dites anaérobies facultatives et il est même
mortel pour les bactéries anaérobies strictes. ( Wikipédia )

La pression atmosphérique (pression de l’air)

La pression atmosphérique est, avec la température, la vitesse et la direction du vent et l’humidité relative, l’un des cinq paramètres fondamentaux servant à caractériser l’état de la basse et de la moyenne atmosphère en météorologie. Elle subit des variations spatiotemporelles beaucoup plus rapides sur la verticale que sur une surface horizontale où sa répartition, à un instant donné, se décrit en termes d’anticyclones, de dépressions, de dorsales, de thalwegs, etc.

La pression atmosphérique normale
(ou pression atmosphérique standard) est la pression exercée au niveau moyen de la mer par une colonne verticale de 760 millimètres de mercure à la température de 0 degré Celsius. Sa valeur est fixée à
1013,25 hPa (hectopascal).

On constate, en météorologie, que ce nombre peut être considéré comme une estimation précise de la moyenne des valeurs prises par la pression atmosphérique au niveau moyen de la mer dans les zones tempérées. C’est pourquoi, on convient de le choisir afin de distinguer à ce niveau les régions où la pression est plus haute ou plus basse que la moyenne, c’est à dire supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique normale. Toutefois, on arrondit ratiquement celle-ci à la valeur de 1015 hPa pour les besoins.
(Météo France).

La pression atmosphérique se mesure à l’aide d’un baromètre.
La pression atmosphérique de surface dans des conditions normales se situe aux alentours de 1013 millibars ou usuellement considérée comme l’équivalent de 1 bar.

Pour connaître la teneur en oxygène dans l’eau en fonction de la température et de la pression atmosphérique en temps normal 1013,25 hPa ou 1013 millibars. (voir le tableau ci-dessous)

Tableau de TRUESDALE

Température de l’eau donnée en °C
Teneur en oxygène en Milligramme par litre d’eau

Température °C	Teneur en oxygène mg/L
1	14.06
2	13.77
3	13.40
4	13.05
5	12.73
6	12.37
7	12.06
8	11.76
9	11.47
10	11.19
11	10.92
12	10.67
13	10.42
14	10.20
15	9.98
16	9.76
17	9.56
18	9.37
19	9.18
20	8.84
21	8.68
22	8.53
23	8.38
24	8.25
25	8.11
26	7.99
27	7.86
28	7.75
29	7.64
30	7.53
31	7.42
32	7.32
33	7.22
34	7.13
35	7.04

On peut voir dans le tableau que la teneur en oxygène est modifiée par différents paramètres tels que la température et la pression atmosphérique mais d’autres intervenants peuvent aussi modifier
le taux d’oxygène de l’eau : la salinité, la photosynthèse et d’autres paramètres comme les échanges gazeux.

La salinité de l’eau et le taux d’oxygène

Si, pour une raison quelconque, vous devez mettre du sel dans l’eau de votre bassin, il faut savoir que le sel réduit considérablement la
solubilité de l’oxygène dans l’eau d’où la nécessité de bien oxygéner l’eau du bassin pendant cette période.
Exemple : dans une eau douce à 20 °C, la solubilité est de 8,84 milligrammes d’oxygène par litre d’eau. Dans une eau de mer à même température, elle ne sera que de 7,4 mg/l.
On comprend qu’avec un taux élevé en sel, le taux d’oxygène dans l’eau sera fortement réduit.

La photosynthèse

La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet aux plantes de synthétiser leur matière organique en exploitant l’énergie
solaire.
La photosynthèse par laquelle les végétaux verts, les plantes immergées (oxygénantes) et le phytoplancton (algues unicellulaires) assurent leur croissance en produisant de la matière organique, dégage de l’oxygène. C’est normal car tel est le bilan durant toute la croissance, production de substance avec rejet d’oxygène mais qui n’a lieu qu’en présence de lumière. C’est pour cette raison que l’eau contient un maximum d’oxygène l’après-midi, taux d’oxygène qui diminue pendant la nuit.
La nuit, la photosynthèse est suspendue mais les plantes, les algues unicellulaires et bien d’autres respirent de manière continue et, de ce fait, absorbent quantité d’oxygène dissous et peuvent causer
l’épuisement de l’oxygène avant le matin.
Il peut encore arriver que les algues unicellulaires meurent pour une ou plusieurs raisons, se décomposent et épuisent l’oxygène de l’eau du bassin.
L’eau contient des organismes qui ne peuvent faire de la photosynthèse (la plupart des bactéries, les moisissures, les animaux); l’oxygène est consommé par la respiration et du gaz carbonique qui est émis va également contribuer à l’acidification de l’eau de votre bassin.
Vous avez certainement pu constater que, la nuit, pendant la saison la plus active, votre bassin a aussi besoin d’une forte oxygénation et que le pH est au plus bas à l’aube.

Les échanges gazeux

La physique de la dissolution des gaz atmosphériques dans l’eau

Ces gaz sont l’azote (environ 78 %), l’oxygène (environ 21 %), la vapeur d’eau (très variable), le gaz carbonique (de l’ordre de 0,03 %) et divers autres gaz (argon, néon, krypton, etc.). Deux facteurs
physiques sont à considérer :
la température (plus elle est basse, plus l’eau liquide dissout les gaz cités) et la pression atmosphérique (un même volume d’eau dissout plus de gaz à basse qu’à haute altitude). L’agitation de l’eau n’agit pas sur les valeurs de l’équilibre gazeux entre eau et atmosphère mais elle accélère le processus de dissolution quand l’équilibre n’est pas réalisé. C’est ce que fait une cascade dans un bassin.

Le bon taux d’oxygène

Pour le bon développement du vivant dans l’eau, un minimum d’oxygène est nécessaire. Il en est de même pour la filtration biologique afin de maintenir un bon rendement car celle-ci est grosse consommatrice d’oxygène à cause des bactéries aérobies.
Le bon taux d’oxygène consiste à ne jamais être en dessous du minimum dont ont besoin les poissons pour vivre et non survivre. Pour la carpe Koï, la norme est de 6 mg par litre d’eau mais, pour des raisons telles qu’une baisse de pression atmosphérique en période d’orage, période de mauvais temps où vous avez une chute de pression (dépression), il est grandement recommandé de maintenir un taux d’oxygène supérieur à 8 mg/l. Le taux de 8 mg/l descend rapidement au minimum (voir en dessous) dans des cas extrêmes
de dépression atmosphérique par forte chaleur.
Si vous n’avez pas cette réserve d’oxygène dans votre eau en cas de
forte dépression atmosphérique, du minimum vous allez vous retrouver avec un taux d’oxygène critique voire mortel pour vos poissons. C’est pour cette raison qu’il est fortement recommandé d’oxygéner l’eau en période de chaleur, période où la teneur en oxygène est la plus basse.
(Voir le tableau de Truesdale)

Bien oxygéner

Il y a déficit en oxygène lorsque la consommation est supérieure à la production.

Les raisons pour lesquelles il est important de bien oxygéner l’eau du bassin et de la filtration sont d’une part, qu’il y a beaucoup de consommateurs d’oxygène dans l’ensemble de votre bassin. D’autre part, vos poissons, les bactéries de votre filtration biologique, les bactéries présentes dans votre bassin, les plantes immergées, les algues unicellulaires (phytoplancton), les micros organismes (zooplancton) et tout ce qui est en décomposition
dans l’ensemble du bassin, consomment énormément d’oxygène.

On peut constater qu’il y a une forte demande d’oxygène pour que le bassin conserve un bon équilibre et une teneur en oxygène suffisante pour toute la vie aquatique.
Si l’on se réfère au tableau de Truesdale, on lit des teneurs en oxygène pour de l’eau qui ne subit pas tous les intervenants cités dans la consommation d’oxygène. Ce qui nous fait comprendre que, sans un apport et un taux d’oxygène supplémentaires aux références du tableau, on serait rapidement en dessous de la norme de 6 mg/l par forte chaleur.

Qu’en serait-il en cas de forte dépression atmosphérique dans une période de forte chaleur ?
Il se produirait alors un déficit en oxygène, certes, de courte durée
(quelques heures) mais, certaines fois, très prononcé ,d’où une mortalité possible parmi vos poissons.

Des moyens techniques ou plus naturels, comme une cascade par exemple, vous permettront facilement d’oxygéner l’eau du bassin. Des bulleurs alimentés par un compresseur d’air pour le filtre biologique ou le bassin aéreront l’eau en augmentant la surface d’échange entre l’eau et l’air ambiant.

Saturation de l’eau en oxygène

On peut dire que l’eau est saturée en oxygène quand la quantité d’oxygène a atteint le maximum de ce que l’eau peut solubiliser pour une température et une pression atmosphérique normale.

Exemple : 8,84 mg/l pour une température d’eau de 20 °C. A cette
concentration, l’eau a atteint le maximum d’oxygène qu’elle peut contenir en temps normal sans aucun artifice que ce soit.
Cette concentration (appelée saturation) dépend de la pression atmosphérique et de la température ambiante. La saturation augmente avec la pression atmosphérique et diminue avec la hausse de température de l’eau.
La concentration en oxygène dissous ne peut pas augmenter indéfiniment car il s’établit un équilibre avec la concentration de l’air ambiant.
Maintenir une concentration ne veut pas dire l’augmenter. Donc, il est primordial d’oxygéner son bassin quand les températures sont à la hausse.
Le pourcentage de saturation en oxygène est le rapport entre l’oxygène dissous et le maximum que l’eau peut solubiliser en fonction de la température et d’une pression atmosphérique normale.
Les limites de la sursaturation en oxygène pour un poisson sont atteintes quand on dépasse les paramètres dans lesquels il est habitué de vivre dans son milieu ambiant, donc supérieurs à 14,16 mg/l puisque c’est le taux le plus élevé en oxygène que l’eau contient à 1° de température.

Ceci veut dire qu’avec une eau à 22 °C et 8,53 mg/l d’oxygène, vous pouvez aussi avoir, pour la même température d’eau, un taux maximum d’oxygène de 14,16 mg/l, sans risque pour vos poissons.

La sursaturation de l’eau en oxygène

La sursaturation en oxygène qui dépasse les paramètres de tolérance
peut engendrer de graves problèmes à vos poissons, comme la maladie des bulles, due à un excès d’azote et d’autres gaz dissous dans l’eau.
L’air contient 78 % d’azote et la sursaturation peut amener un taux de saturation en azote de 100 %, ce qui est toxique pour les poissons.
L’oxygène est l’un des gaz dissous qui retient le plus l’attention des pisciculteurs et ils savent que la carpe ne supporte pas des teneurs de 20 mg/l d’oxygène.
Ce qui permet de dire que, si la nature a donné un taux d’oxygène de 14,16 mg/l pour 1° de température, il ne faut pas dépasser celui-ci à cause des risques que cela engendre.

L’excès nuit en tout !

Conclusion :

Dans cet article, je vous ai démontré l’utilité d’oxygèner votre bassin par temps chaud. Je vous explique que l’oxygénation devient inutile lorsque la température de l’eau passe sous la barre des 10°C, excepté dans le cas où il gèle : 1 bulleur peut resté actif afin de garder une petite partie en eau libre de glace.

Un autre cas dans lequel les bulleurs doivent rester actifs : le mouving bed. Les bulleurs servent à oxygéner l’eau mais, pricipalement, à tenir les médias en mouvement pour éviter la création d’un film biologique !
En cas d’arrêt des bulleurs, le mouving bed se transforme directement, en quelques heures, en filtre anoxique. Ce phénomène peut présenter un danger pour les poissons car beaucoup de pathogènes s’y développeront.