Humification et denitrification

Bonsoir a tous.

j'ai besoin d'eclaircir des connaissances imprecises que j'ai sur le cycle de l'azote et je sais que je vais trouver mes reponses ici.
l'humification fait elle bien partie du debut du cycle de l'azote a savoir transformation de la matiere organique fraiche en humus via certaines bacteries, champignons avant la mineralisation de cette matiere.
y a t il vraiment denitrification (anaerobie) dans des couche basse de DSB ou ou coeur de pierres compactes poreuses.
j'imagine bien que ce qui ce fait en eau de mer peut se faire en eau douce (pierres vivantes, Dsb)

Il est évident qu'il y a des bactos sur les cailloux, dans les fibres des branches, dans le sable.
Pourquoi n'y aurait-il pas de phase anaérobie dans le DSB ? Et même dans un sol pas si dense ?
Quand à l'humification, je penche vers cette idée. C'est pour cela que je ne cloche pas. Mais Harry m'a déjà dit que c'était une vue de l'esprit, vu les contraintes de temps que ça prendrait.

Pourtant, ça ne prend pas des siècles de faire du compost au fond du jardin De même, le mulm, cette espèce de poussière grise qui ne peut être qu'un produit de la décomposition, j'en ai derrière mon filtre HMF, bien que cela ne fasse qu'un semestre qu'il est en marche

Ah mais moi je suis d'accord avec toi... avec vous en fait.

C'est aussi pour cela que j'ai une petite entrée de FSS dans ma décantation. Et mon sable est nickel.

Qu'entends tu pas là? que c'est une de tes pompes qu'il y a dans ta décantation qui actionne ton filtre sous sable (elle aspire l'eau qui traverse ton sol)?

Nan, j'ai passé des plaques de FSS dans le dernier compartiment de la décantation. Elles traversent le plexy, et s'étendent sur 8*40 cm environ (c'est des plaques de 8*8 vendues en kit, un vrai bonheur). Une sorte de dérivation. Me suis d'ailleurs servi des mêmes plaques pour faire "la crépine" de la décantation. Ainsi il y a forcemment un courant qui se produit dans le sol, même minime. Cela m'évite d'avoir un cordon chauffant en quelque sorte. Et avec ce courant, le sol me semble participer un peu plus à la filtration. L'aspiration ne doit pas être très forte, même si elle doit logiquement s'intensifier avec l'obturation des masses filtrantes. Ca me permet aussi d'avoir un peu la conscience tranquile, car je suis ainsi certain que le dernier compartiment de la décantation n'est jamais vide. J'ai mis je la mousse blanche entre la plaque de FSS qui est à l'intérieur de la décantation et les pompes. Je l'ai sorti au bout de six mois, elle était un peu colorée. Je pense surtout que c'est de l'argile qui est aspirée, ce qui me fait une filtration à l'argile, en quelque sorte

Je suis un partisan moi aussi des filtres sous sable Je n'ai pas pu le remettre dans le bac des tortues, à cause de la forme de mon HMF, et il me "manque" un peu: je n'ai jamais eu d'algues sur les vitres où il y a le sol auparavant Ce n'est pas gênant dans ce bac mais cela pose quand même la question de l'importance d'avoir un courant, même minime, dans le sol. Après tout, le sol regorge de bactéries, et un courant dans le sol permet de leur apporter au fur et à mesure ce dont elles ont besoin pour vivre, je pense.

Pour les types d'aquarium que j'ai (petits invertebres), je n'utilise pas de filtre ou si j'ai des particules en suspensions, je met un filtre rapide avec du perlon.
je laisse l'humification naturelle se faire sur mon substrat mais de toute facon mes melanoides et physes me nettoient tout cela a la vitesse de l'eclair, ce qui fait que j'ai principalement sur le substrat sont leurs rejets organiques qui se decomposent (et mes plantes sont heureuses).
je prevois l'ajout (pour tester) de daphnia magna car elles consomment les matieres des physes notament.
Mais question etait principalement theorique a savoir : est ce que l'humification fait partie du cycle de l'azote? ou n'est ce que le processus qui le precede?
je crois aussi que beaucoup de nutriments dont les oligo- elements sont deja disponibles dans cette phase.
Quand a la denitrication (phase anaerobie de la transformation des nitrates en azote gazeux) je me demandai si elle etait bien efficace au fond d'un Dsb et quelle hauteur moyenne utiliser (vu que je lis des hauteur allant de 5 a 15 cm, en fonction de la hauteur du bac j'imagine).
Quand au pierre poreuse si cela marche en eau de mer ca doit bien fonctionner en eau douce et cela fait un appareil en moins (allez hop) (le filtre biologique)
sachant que toutes surfaces utiles est deja colonises en bacteries aerobies, il suffit de se mettre un tas de cailloux poreux dans un coin plus le dsb.
Qu'en pensez vous?

Pour moi : oui.
Un cycle, c’est un circuit fermé.
La transformation de la matière organique en matière inorganique fait partie de ce circuit (si on zappe cette partie on n’a plus de cycle de l’azote), donc pour moi ce processus est effectivement une partie de ce cycle.

Tout à fait d’accord. Depuis que je m’intéresse à ce domaine de l’aquariophilie, je ne vois plus les tas de compost de la même manière… et puis ça me donne une bonne excuse pour ne plus ramasser les feuilles du jardin !!!

Bon, le sujet est plutôt vaste, il y aurait tant de choses à dire…
Je pense qu’il faut essayer pour en être convaincu.
Je précise qu’il n’y a rien de scientifique dans mes observations, juste mes observations.
Jamais de siphonnage chez moi, 1/3 de changement d’eau plus ou moins tous les 3 mois, et des nitrates/phosphates indétectables.
Et pourtant tu peux vérifier dans mon album, mon aqua est bien chargé et pas mal nourri (c’est ça quand on démarre avec des poissons juvéniles… mon corps est en pleine croissance… il me faut de l’eau, DE L’EAU !!!! ).

Pour ces taux indétectables, je suis certain que mon sol y a une grande part de responsabilité.
Mais j’ai plutôt tendance à voir l’aquarium comme un tout, donc les plantes jouent un rôle dans ce système, les poissons aussi, le brassage aussi…
Si j’enlève un seul de ces éléments mon sol « DSB » ne me sert plus à grand-chose.
Tous les processus que l’on observe dans un aquarium sont complémentaires, chacun ne fait pas sa petite tambouille de son côté.

Enfin bref, j’aimerai revenir sur la dénitrification en elle-même (et là c’est plus ce que j'ai retenu d'anciennes lectures que mes propres observations).

En fait la dénitrification qui nous intéresse n’a pas lieu dans un milieu anaérobie mais dans un milieu anoxique.
Il existe en fait 2 types de dénitrification :
-dénitrification assimilatrice : phase anaérobie, transformation des NO₃ en une forme d’ammonium ;
-dénitrification destructrice : phase anoxique, transformation des NO₃ en azote gazeux , c’est ce qui est le plus intéressant pour notre milieu clos.

Quant aux caractéristiques d’un DSB efficace… Il y a pas mal de choses à dire, mais il n’existe pas une recette unique, du moins pas à mon avis. Toutes type de DSB avec telle granulométrie, telle hauteur… peut avoir son efficacité.

Il faut juste avoir en conscience que si on part avec un sable de très faible granulométrie, on atteindra rapidement la phase anaérobie (sable compact, faible diffusion, ce malgré l'action des mélanoïdes et autres bestioles fouisseuse), mais le sable étant fin il offre une grande surface de colonisation bactérienne.
Donc il n’est pas forcément utile dans ce cas de partir sur 15cm de hauteur.
Si on a un sable type gros quartz, alors l’oxygène s’introduit plus facilement dans le sol, la phase anoxique est beaucoup plus importante, et la phase anaérobie se trouve beaucoup plus en profondeur (mais la surface colonisable par grain de sable par des microbes est moins importante que dans le cas précédent). Ici, il serait plus intéressant d’avoir une couche de sable épaisse, de l’ordre de 10/15cm.

Le rédox a un rôle cruciale dans ces processus : plus on s’enfonce dans le sol, plus celui-ci est « négatif », de nombreux éléments sont ainsi « attirés » dans les profondeurs (ça fait un peu film d’épouvante… ).

N’ayant jamais testé le filtre sous sable, je ne m’y attarderais pas. Mais pour résumer, la grosse différence c’est que dans ce type de système on ne cherche qu’à favoriser la dénitratation destructrice (l’oxygène mieux diffusé est plus présent dans ce type de sol).
En gros :
FSS
=principalement phase anoxique (phase anaérobique beaucoup moins importante)
= dénitratation destructrice (stockage, des PO₄ par exemple, en moindre mesure; mais aussi peu de dénitratation assimilatrice) ;

DSB
= phase anoxique (mais moins importante que dans un FSS) + phase anaérobie
=dénitratation destructrice (milieu anoxique) + dénitratation assimilatrice et stockage, par exemple, des phosphates (phase anaérobie).

Comme je l’ai dis plus haut, je ne pense pas qu’il y ai de sol « type », chaque sol est unique, comme chaque aquarium, et le sol se met en place tout seul en fonction de la façon dont vit l’aquarium (la population microbienne s’adapte à la pollution générée par le bac, dans une certaine mesure [j’ai oublié de préciser que je pense que ce type de système n’est efficace que sur les bacs peuplés « normalement », je considère un 50l avec 15guppys, 10 platys, 3 scalaires et 3 « laveurs de fond » comme totalement déséquilibré, ça n’a rien d’un aquarium]).
Perso j'ai une dizaine de cm de hauteur de sable de loire (à la base c'était surtout histoire que les cory n'atteignent pas mon sol nutritif), et je ne le changerais pour rein au monde!!!

J’aime aussi beaucoup me baser sur les aquariophiles branchés eau de mer, je trouve que dans ce domaine précis ils sont plus avancés que nous, pauvres petits poissons d’eau douce…
Suivant l’exemple des PV (bien que celles-ci, à leur arrivée dans l’aqua d’eau de mer, soient déjà chargées en microbe plus que ne le sera jamais mon bac), j’ai placé pas mal de roches poreuses dans mon aqua : basalte, roches céramique.
Et désormais, si j’ai un aquarium à mettre en route en urgence, je n’ai qu’à prélevé une de ces roches, la mettre dans le bac en question (avec un gros brassage), et ça y est, 0 nitrites du début à la fin.
(en ce qui concerne les dénitrifiantes éventuellement présentes dans ce caillou, étant donné que le bac neuf ne contient logiquement pas de nitrates, je suppose qu’un grosse partie meurt de faim assez rapidement)

Quant à supprimer le filtre biologique… Si tu gardes un filtre mécanique ou chimique il sera de toute évidence également « filtre biologique ».
Et comme je le disais récemment sur un autre site, un filtre est utile, mais pas forcément nécessaire : un aquarium peut « se nettoyer tout seul » (si bon sol, si plantes, si brassage, si peu de poissons…).
L’aquarium peut se suffire à lui-même mais arrivé à un certain seuil de pollution, alors c’est trop pour lui.
Tout est question d’équilibre : lorsque l’aqua n’arrive plus à assimiler toute la pollution qui y est crée, alors on contre-balance avec un filtre histoire de rééquilibrer l’équation.

J’en pense que mon sol c'est trop de la boulette.

[edit]un mélange entre anoxique/anaérobie dans une phrase. Vu le nombre de fois que je dis ces pots dans ce post c'était prévisible que je me plante à un moment ou à un autre...

Nous semblons donc d'accord sur l'ensemble moisi.
merci de tes precision sur l'humification et le cycle de l'azote et de la remarque sur la difference entre anoxie et anaerobie.
Quand j'utilise le perlon , je le change tres regulierement. mon filtre est dans l'aquarium juste pour le brassage.
je brasse tres legerement , juste un tres leger fremissement de la surface (c'est aussi efficace pour l'aeration et le CO₂ part moins).
Je ne fait pas de changement d'eau , mais je comble l'evaporation.
Quand a l'equilibre , c'est un rapport entre la taille de l'aquarium, vegetaux, et population animale.
par exemple si l'on veut creer un aquarium "ecologique" ou naturel avec des poissons , il faudra imperativement un grand aquarium, beaucoup de plantes aquatiques,
une population importante de microorganismes et tres peu de poisson. il faut choisir les poissons en fonction de leur taille mais aussi de leur instinct et malheureusement pour les aquariophiles (ou pour les poissons je devrais dire) la plupart des petites especes sont gregaires et bon nageurs (tanitchys par exemple).
On voit la que ce n'est pas que la charge organique qui pose le probleme de la taille de l'aquarium.
C'est pour cela que j'oriente "mes recherches" pour l'instant sur de telles aquariums avec des petits invertebres.

Bon, je vais digérer ces informations.

Bonjour à tous (et bonne année par la même occasion, je crois que c’est ce que la bienséance veut qu’on dise en ce moment).
J’aimerais revenir sur ce sujet car, sans pour autant remettre en cause ce que j’ai rapporté plus haut, il y a quand même un point qui me travaille et que j’aimerais vous exposer.

En fait ça tourne autour de 2 mots : anoxique/anaérobie.
Anaérobie : c’est clair pour tout le monde, ça veut dire absence de dioxygène.
Anoxique : c’est là que ça se corse…
Pour certains (wikipedia en est un bon exemple : «En océanographie: Ce terme désigne également l'état de niveaux d'eau marins ou lacustres totalement dépourvu d'oxygène.»), ça signifie absence d’oxygène.
Dans le milieu médical, ça signifie « diminution ou raréfaction de l’oxygène », dans d’autres définitions on trouve encore « sous-oxygénation »…
Pour moi ça a toujours qualifié une très faible teneur en oxygène, un milieu où l’oxygène se fait rare mais où il est tout de même présent.

Après lecture de pas mal d’articles et comptes-rendus concernant la dénitrification, je me rends compte que tout le monde utilise un peu ce mot à sa sauce.
Au final ça rend les choses beaucoup moins claires…

Quand j’ai commencé à me renseigner sur la dénitrification, mon point de départ a été les articles de Sam Gamble et Bob Goemans (traduction française).
Comme dit plus haut, je ne remets rien en cause, d’ailleurs avant d’écrire un article traitant entre autre du processus de dénitrification ils ont pensé à clarifier différents termes, dont « anoxique » et « anaérobie », ce qui, à mon goût, est une chose qui leur donne encore plus de crédit.
Ils explicitent donc l’existence des 2 types de dénitrification qui ont lieu dans ces 2 conditions différentes.

Mais en lisant pas mal d’autres articles (sites sur des stations d’épuration, articles de bio traitant du sujet, expériences tentées par des entreprises et des particuliers…), on a différents sons de cloche : parfois la dénitrification destructrice (donc totale) a lieu en milieu anoxique, parfois il est précisé que c’est en milieu anaérobie.

J’ai en fait l’impression que c’est dans la théorie qu’on parle de dénitrification complète (NO₃---N₂) en milieu anaérobie, par exemple page 63 à 66 du livre Ecology of the planted aquarium (merci emule) pour les fans de ce bouquin, et je sais qu'il y en a quelques uns ici... Encore merci pour la référence Harry.
Par contre lorsque l’article traite d’une expérience ou d’un cas concret (cas des sols bretons, divers cas de stations d’épuration, expériences faites dans le cadre de thèses…), on parle plus souvent de dénitrification complète en milieu anoxique.

Si je m’écoute, logiquement je serais tentée de dire que ce phénomène a lieu en milieu anaérobie, et non anoxique comme l’expliquent Sam Gamble et Bob Goemans.
Je m’explique : les microbes utilisant l’oxygène de l’ion nitrate le font car ils n’ont pas le choix (non ?).
Donc si on les mettait dans un milieu anoxique, elles utiliseraient le peu d’oxygène présent et n’oxyderaient plus les nitrates.
Donc cette dénitrification devrait, en théorie, avoir lieu en milieu avec 0 oxygène.
Ca se tient non ?

Mais dans la pratique on parle plutôt de milieu anoxique.
Pourquoi ?
-Est-ce que c’est parce qu’on admet que dans la nature il n’existe pas de milieu totalement exempt d’oxygène (après tout les 2 personnes que j’ai cité plus haut on démontré, sans pouvoir l’expliquer, que même dans les profondeur d’un plenum de qualité il y avait encore une présence d’oxygène)?
-Est-ce que c’est simplement parce qu’il y a de grosses confusions entre les termes « anoxique » et « anaérobie »?
-Est-ce que c’est parce que la présence d’un minimum d’oxygène est nécessaire à l’application de ce phénomène ?
Cf cet extrait d’un de leur article :
« Cependant, le lit de sable sur plenum diffère radicalement d’un DSB à cet égard car le plenum sous le lit de sable retient en fait une petite quantité d’oxygène. Cela a été réellement testé par Sam Gamble et il a été montré que ce taux restait légèrement au dessus de 0.5 mg/l. Cette capacité à retenir un peu d’oxygène semble maintenir la majorité du lit de sable du dessus dans des conditions que nous avons appelées dans la partie I « anoxiques ». Et à cause de cette minuscule quantité d’oxygène, il est raisonnable de faire l’hypothèse que le contenu de cet espace peut avoir une charge électrique moins négative que le sable au dessus et qu’il utilise cet oxygène pour le transfert d’électrons. Donc, être déjà un composé oxydé dans le plenum présente une condition favorable pour les microbes vivants sur les particules de sable au dessus. A notre avis, cela peut être considéré comme un processus naturel de l’offre et de la demande qui récupère les constituants dans le plenum. »
-... ?

De mon côté je n’arrive pas à trouver plus d’explication… Et ça m’énerve.
Donc si l’un d’entre vous s’y connaît un peu sur le sujet, ou s’il connaît quelqu’un qui travail dans le domaine de l’épuration ou autre chose se rapprochant, la réponse m’intéresse beaucoup.
Merci d’avance.
Et tout plein de bonheur à tous pour la nouvelle année.

Encore moi.

Après encore un peu de réflexion (oui, y a des jours comme ça )...
Peut-être que la confusion vient du fait qu'on parle de bactéries anaérobies vivant dans un milieu anoxique?
...
Ca me paraît être la réponse la plus logique, peut-être pas nécessaire d'aller chercher dans le compliqué...
Qu'en pensez-vous?

Ouh là.. franchement tu vois au cours de mes nombreuses années de médecine, pas une fois on ne s'est pris la tête à ce point-là là-dessus (est-ce un bien ou un mal, après, je ne sais pas). Enfin je ne me posais pas tant de questions.
On dit aérobie ou anaérobie en faisant référence au milieu de fonctionnement préférentiel des bactéries, et anoxique pour qualifier un milieu dont on parle. Et, anoxique c'est pas pauvre en oxygène, c'est zéro oxygène. Pour pauvre en oxygène, c'est hypoxique... Ce sont des notions qu'on utilisait en général pour qualifier l'état du sang (ce qui nous concernait). Dans ce cadre, l'hypoxie revient à voir une baisse de la saturation en O₂ du sang, tolérable jusqu'à un certain point. L'anoxie, pour nous, c'est l'horreur totale, c'est le cas quand il y a un arrêt respiratoire : le sang n'est plus du tout oxygéné; l'urgence de remettre en route la respiration et la circulation, c'est pour ça, parce que le cerveau ne tient le coup que 2 - 3 minutes en anoxie. A ce stade ça n'a rien à voir du tout avec les bactéries, c'est simplement le besoin d'oxygène pour nos cellules. Alors que aérobie ou anaérobie c'est en référence aux bactéries.

Non justement je ne te suis plus du tout !
Déjà en milieu anoxique, les bactéries ne peuvent pas utiliser d'O₂ puisqu'il n'y en a pas. Donc je ne sais plus desquelles tu parles !

En tout cas une bactérie aérobie ça veut dire qu'elle a besoin d'O₂ pour vivre et décomposer ce qu'elle doit décomposer; une bactérie anaérobie veut dire qu'elle n'a pas besoin d'O₂ pour travailler : soit elle peut travailler même s'il y a de l'O₂ (anaérobie ou aérobie facultative) soit elle ne supporte pas l'O₂ (anaérobie stricte). Ce sont en tout cas mes souvenirs de bactério. Si tu mets une bactérie aérobie en milieu anoxique, elle meurt ou ne se développe pas, et en tout cas ne travaille pas.

donc pour moi dire milieu aérobie ou anaérobie c'est pareil que dire riche ou pauvre en oxygène.. mais c'est vrai que ça se confond avec le mode de vie des bactéries, ça tend à faire une confusion.

Euh... J'ai cru lire que le biofilm contenait des strates aéobiques et anaérobiques dans son épaisseur quasi microscopique.
Ca ne peut pas apporter une pierre à l'édifice de notre réflexion ?

Bonjour,

A mon avis, c'est plutôt quelque chose comme ça. A l'origine l'anoxie est plutôt un terme de médecine. Et aérobie/anaérobie des termes de microbiologie.

Pour apporter un gravier à l'édifice : A ce que j'ai lu (par exemple ici : www.lyon.cemagref.fr/doc/these/ma... ), les bactéries dénitrifiantes sont des anaérobies facultatives... Elles utilisent donc le dioxygène jusqu'au moment où il n'y en a plus assez, puis elles utilisent les nitrates. (Je pense qu'elles n'attendent pas qu'il n'y en ait plus du tout : il doit être de plus en plus difficile à utiliser au fur et à mesure de la diminution de sa concentration)