Les coraux durs font partie de l’embranchement des cnidaires de la classe des Anthozoaires, sous classe des hexacoralliaires. Parmi les coraux tenus dans nos bacs, nous pouvons considérer deux familles bien distinctes les coraux hermatypiques, dit "bâtisseurs de récif" et les coraux ahermatypiques.
Les coraux hermatypiques vivent en symbiose avec des algues unicellulaires, les zooxanthelles. Ces zooxanthelles sont des dinoflagellés. Ces coraux sécrètent une structure calcaire, grâce à des cellules ectodermiques qui précipitent le carbonate de calcium CaCO3 à partir d’ions bicarbonates HCO3- et d’ions calcium Ca2+.La calcification des coraux est expliquée par l'absorption de gaz carbonique par les zooxanthelles durant la photosynthèse. Le CO2 consommé par les zooxanthelles favorise la précipitation du carbonate de calcium.
Selon ce processus nous pouvons déduire que les besoins premiers des scléractiniaires symbiotiques sont des besoins en bicarbonates HCO3- et en calcium Ca2+.
Dans un bac essentiellement peuplé de coraux durs à courts polypes "SPS", la diminution de la concentration en calcium et en bicarbonates doit être compensé par des apports via un réacteur à calcium "RAC". Le calcium doit être généralement maintenu à une concentration de 400 à 450mg/l.
Avant de rentrer dans les détails, analysons le fonctionnement. Le principe du réacteur est l'inversion du processus de calcification. Un substrat de carbonate de calcium (Sable de corail) est dissous par de l'acide carbonique généré par l'injection de CO2 afin de fournir le calcium et les ions bicarbonates, dans les mêmes proportions que celles utilisées pendant la phase de calcification.
CaCO3 + H2O + CO2 <-> Ca2++ + 2 HCO3-
Le RAC est un tube clos rempli de sable de corail. Une injection de gaz carbonique dans le RAC forme de l'acide carbonique. Lentement le calcaire se dissous en calcium et bicarbonate. Un réacteur à calcaire produit les deux composants dans une proportions constante. Mais le choix du matériau calcaire, sable de corail, granulat d'algues calcaires, débris de coquillages, influence légèrement cette proportion.
Attention, la taille des particules du substrat a son importance. En effet plus les particules sont grosses, plus la dissolution sera lente, mais cela permettra une bonne circulation de l'eau dans le réacteur. Des particules plus fines offriront une surface de réaction plus grande et seront dissoutes rapidement, mais risque de générer une poudre colmatante. Le granulométrie du substrat doit être adaptée à la technologie de votre RAC.
Il est indispensable d'utiliser les bons matériaux calcaires. Certains débris coralliens peuvent selon l'origine libérer d'importantes quantités de phosphates. Les coraux symbiotiques croissent aussi en phase nocturne, pendant que les algues symbiotiques restituent du gaz carbonique. La croissance nocturne peut s'expliquer par le besoin permanent en phosphates des zooxanthelles. Cependant la présence de ces phosphates en excédent inhibe la croissances des scléractiniaires. L'eau circule dans le réacteur en centaines de litres/heures, alors que le débit d'eau en entrée et sortie du réacteur se chiffre en quelques litres/heure. Il y a deux réglages possible sur un réacteur à calcaire.
- La quantité de CO2 que l'on injecte.
- Le débit en sortie du réacteur.
C'est en jouant sur ces deux paramètres que l'on peut ajuster l'alcalinité de l'aquarium. La façon la plus simple (pas indispensable), afin de maintenir un pH optimal de dissolution (en général 6,5 à 5.3) et de piloter l'injection du CO2 dans le RAC à l'aide d'un pH mètre électronique commandant une électrovanne.
L'inconvénient majeur de la méthode se situe dans l'eau de sortie acide. Si le rejet d'eau est trop important le pH de l'aquarium peut très vite chuter. Il s'ensuit une pousse d'algues, car l'augmentation du CO2 dans l'aquarium agit comme un fertilisant Certains aquariophiles neutralisent ce pH "bas" par l'ajout de colonnes remplies d'un substrat calcaire. Si la valeur du pH est trop augmentée par cette neutralisation, une partie du calcium et des carbonates peuvent de nouveau être précipités. Il faut être conscient qu'un RAC mal réglé peut infliger de sérieux dégâts à l'ensemble du bac. Nous pouvons sécuriser son fonctionnement, à l'aide d'un pH mètre réglé à 7.9 et pointant sa sonde dans le bac. Dès que la valeur du pH dans l'aquarium chute en dessous de 7.9 la diffusion de CO2 dans le réacteur doit être arrêtée.
Un contrôle régulier du calcium et de la dureté carbonatée (KH) est indispensable. Il faut impérativement éviter dans des bacs récifaux des quantités de calcium supérieures à 500 mg/l et une dureté carbonatée supérieure à 15 ° KH. En ajoutant l'eau de sortie du RAC à votre bac, vous ajoutez continuellement du CO2 ce qui peut entraîner une baisse du KH. Cette baisse peut engendrer à son tour une baisse du pH. Le fait d'injecter la sortie du RAC dans une zone fortement brassée, favorise les échange gazeux ce qui permet d'évacuer l'excès de CO2.
Beaucoup de récifalistes décrient l'ajout d'un RAC dans leur installation, à cause de l' augmentation du taux de phosphates. Ces phosphates, proviennent du substrat utilisé (selon la "pureté" du substrat). Un autre facteur d'apparition est le fait que beaucoup de gens qui installent un RAC, arrêtent l'utilisation du réacteur à hydroxyde (RAH), qui avait l'avantage de précipiter les phosphates grâce à l'eau de chaux.
J’ai voulu au travers de cet article, non pas détailler ou expliquer une méthode plus qu'une autre mais apporter plutôt des notions pratiques sur cet appareil, qui est le réacteur à calcaire. Je vous invite à lire l'article suivant sur la gestion du calcium (lien).