Le matériel

Pour offrir des conditions de vie optimales aux plantes, il vous faudra, autant que possible, adapter les caractéristiques de votre bac à leurs besoins. Un éclairage puissant, une injection de CO₂ et un bon système de brassage, s’ils ne sont pas totalement indispensables, seront toutefois d’une grande aide.

Nous insistons sur l’importance de l’éclairage, qui est le premier élément sur lequel se pencher (d’autant plus que quasiment tous les bacs standards du commerce sont sous-équipés dans ce domaine), en n’oubliant pas bien sûr, qu’un éclairage puissant nécessite une fertilisation en conséquence (CO₂, sol riche, fertilisation liquide).

1.1 - Le bac

La seule particularité des cuves utilisées pour les bacs plantés est leur format. Même s’il est bien évidemment possible de réaliser un bac planté dans n’importe quelle cuve, les amateurs de jardins aquatiques préfèrent si possible des bacs :

 assez larges, ce qui augmente la surface de plantation et permet plus facilement de donner une impression de profondeur

 relativement peu hauts afin que l’éclairage puisse être suffisamment puissant au niveau du sol (car l’eau arrête en partie les rayons lumineux).

Ainsi, plutôt qu’un bac classique de 150x50x60 cm, on préférera par exemple une cuve de 150x60x50 cm. Pour ces raisons également, les bacs cubiques sont particulièrement appréciés des "aquascapers".

La plantation sera avantageusement mise en valeur par un fond uni (éviter les miroirs ou les posters de plantes), les couleurs les plus fréquemment utilisées étant le noir, le bleu, un blanc/gris très clair ou encore bleu très clair.

Enfin une tendance récente, et donnant des résultats spectaculaires, consiste à utiliser un fond de couleur claire, placé quelques centimètres derrière le bac, et éclairé par en-dessous ou par au-dessus suivant l’effet recherché.

1.2 - L’éclairage

La lumière est l’un des trois éléments primordiaux pour avoir un beau bac planté (pour rappel, les autres éléments sont le CO₂ et la fertilisation). Intéressons nous à ses différentes caractéristiques.

1.2.1 - La puissance

Pour simplifier le calcul, on parle souvent en nombre de watts par litre :
 1 w/l = éclairage puissant
 1 w/2l = éclairage moyen
 1 w/3l = éclairage faible

Cette notion est toutefois assez imprécise et un calcul basé sur le flux lumineux - mesuré en lumens (lm) - sera plus adapté. Pour la même puissance, le flux lumineux peut en effet varier suivant le type d’éclairage et de fabricant. On arrive alors aux valeurs suivantes :
 60-80 lm/l = éclairage puissant
 30-60 lm/l = éclairage moyen
 moins de 20 lm/l = éclairage faible

A noter que cette unité de mesure peut être remplacée par le lux (un lux correspond à un flux lumineux de 1 lumen couvrant une surface de 1 mètre carré).

1.2.2 - La température de couleur

La température de couleur s’exprime en degré Kelvin (°K).

Celle de la lumière du jour ("Daylight") est de 6 500°K à midi.

Plus la température de couleur est basse, plus la lumière apparaîtra jaune (voire orange) pour l’œil humain. A l’inverse, une température de couleur élevée apparaîtra plutôt bleue.

1.2.3 - Le rendu des couleurs

L’IRC est l’Indice de Rendu de Couleur : cette valeur va de 0 à 100. Plus l’IRC d’un tube est élevé, plus les couleurs que l’on perçoit sous l’éclairage sont naturelles.

Pour s’y retrouver il existe une nomenclature sur les références des tubes : 965 signifie par exemple "IRC supérieur à 90" (le 9) et "température de couleur = 6500°K" (le 65).

1.2.4 - Le spectre lumineux

Les plantes utilisent tout le spectre lumineux, notamment le rouge. Les algues utilisent le bleu pour se développer mais n’assimilent pas le rouge.

Une valeur basse de température de couleur correspond à une lumière à longueur d’onde élevée, donc à dominante rouge. A l’inverse, une valeur élevée en Kelvin correspond à une lumière à onde courte, donc à dominante bleue.

1.2.5 - Les réflecteurs

Ils permettent de rediriger le flux de lumière partant vers le haut (et qui donc, n’aurait jamais atteint l’aquarium sans réflecteur) vers le coté opposé (le sol du bac) pour éviter la déperdition.

1.2.6 - Quel type d’éclairage utiliser pour mon aquarium ?

* En dessous de 30 litres :

Les lampes "fluocompactes" (ampoules à économie d’énergie), qui sont très difficiles à se procurer avec une puissance supérieure à 23 W.

Deux types se distinguent :
 A alimentation électronique intégrée (culot E27) : se trouve facilement dans le commerce, prête à utiliser.

 A alimentation séparée (culot G23, culot 2G27 ou culot 2G10) : à alimenter avec un ballast électronique.

Avantage : Bon marché.

Inconvénient : Difficile de trouver avec une température de couleur de 6 500° K ; spectre lumineux souvent inconnu.

Différents types d’ampoules "éco"

* Bac fermé, supérieur à 30 litres, avec une hauteur nette inférieure à 40 cm :

Tube fluorescent T8 (26 mm de diamètre) : c’est l’éclairage le plus couramment employé.

La longueur du tube est fonction de sa puissance. Un tube de 25 watts a une longueur de 75 cm alors qu’un tube de 30 watts atteint 90 cm.

Il doit être alimenté par un ballast ferromagnétique ou électronique.

Avantage : bon marché et facile à trouver dans de nombreux modèles différents.

Inconvénient : peu efficace pour éclairer des bacs hauts.

* Bac ouvert ou fermé, supérieur à 30 litres, avec une hauteur nette supérieure à 40 cm :

Tube fluorescent T5 (16 mm de diamètre) : doit être alimenté par un ballast électronique.

Comme le T8 la dimension du tube est fonction de sa puissance, mais à longueur égale, cette dernière est plus élevée pour un tube T5 que pour un T8.

Avantage : grande efficacité lumineuse.

Inconvénient : encore relativement peu de modèles disponibles dans le commerce.

* Bac ouvert, supérieur à 80 litres, avec une hauteur nette supérieure à 40 cm :

 Lampe à vapeur de mercure haute pression (HQL) : doit être alimenté par un ballast ferromagnétique de puissance identique à la lampe.

Avantage : bon marché.

Inconvénient : piètre rendu de couleurs.

 Lampe à iodure métallique (HQI) : doit être alimenté par un ballast, un amorceur et un condensateur de puissance identique à la lampe.

Avantage : très grande efficacité lumineuse, excellent rendu des couleurs.

Inconvénient : cher à l’achat.

Projecteur HQI

A noter qu’il est possible de mixer les types d’éclairage, notamment utiliser des projecteurs HQL ou HQI couplés à des tubes fluorescents.

Rampe suspendue couplant projecteurs (HQI ou HQL) et tubes T8.

Liens utiles : Un article sur l’éclairage. Liste des tubes fluorescents.

1.3 - Filtration / Brassage

Avoir une eau claire qui facilite la pénétration de la lumière et qui met en valeur votre bac, un bon équilibre du bac par son action biologique, des plantes qui reçoivent correctement les nutriments et puissent éliminer leurs déchets, sont les rôles classiques de la filtration dans les bac plantés.

1.3.1 - Les différents type de filtre

- Décantation interne :

Elles sont souvent proposées comme équipement de base intégré à l’aquarium. Elles ont l’avantage de leur simplicité (absence de tuyauteries, possibilité d’y intégrer certains équipements). Elles sont en revanche difficile à dissimuler, et donc contraignantes à ce niveau pour votre futur "layout". De par leur conception, avec une aspiration située à proximité du refoulement, et surtout si elles sont dissimulées par la végétation, le brassage du bac est défavorisé avec ce type de filtre.

- Filtre extérieur :

C’est la meilleure solution pour un bac planté. Il est facile de camoufler, au moins en partie, les cannes d’aspiration et de refoulement, de pouvoir changer leur emplacement pour optimiser le brassage, d’intégrer dans la tuyauterie extérieure un système de diffusion du CO₂. Il n’y a pas vraiment de modèle-type pour un aquarium planté, les modèles les plus simples conviennent parfaitement. Seuls les filtres semi-humides sont à éviter pour ne pas dégazer le CO₂.

1.3.2 - Le dimensionnement du filtre, débit, volume

Pour un bac planté, on considère que le débit horaire de filtration doit être d’environ 3 ou 4 fois le volume du bac, soit de 300 à 400 l/h théorique pour un bac de 100 litres bruts, afin d’assurer un brassage suffisant. Le volume disponible pour les masses de filtration sera au minimum d’environ 3 litres pour un bac de 100 litres.

Les débits annoncés par les différents fabricants sont des débits à vide, sans masses filtrantes et sans les pertes de charges dans les tuyauteries. Il est inévitable de perdre environ 30% du débit théorique une fois le filtre installé et rempli de ses masses de filtration.

La meilleure place d’un filtre extérieur est sous l’aquarium, avec coupleurs à robinets sur le filtre et les tuyauteries, afin de vous faciliter au maximum l’entretien.

L’utilisation de deux filtres à la place d’un équivalent plus gros a certains avantages :
 Plus grande souplesse de l’emplacement des aspirations et rejets afin d’optimiser le brassage.
 Plus grande constance de l’efficacité des masses filtrantes grâce au nettoyage alterné d’un filtre sur deux.

1.3.3 - Les masses filtrantes

Comme dans tout aquarium, les masses filtrantes ont plusieurs rôles : mécanique, support bactérien et chimique (adsorption). En bac planté, comme ailleurs, il existe presque autant de façons de choisir ses masses filtrantes, et de les installer dans le filtre, que d’aquariophiles. On peut en déduire qu’il n’y a pas de vraie spécificité du bac planté à ce niveau. Il en est de même pour la fréquence des nettoyages : une fois par mois, ou tous les deux mois, est une bonne base pour commencer.

A noter qu’Amano et certains de ses disciples utilisent de façon systématique et permanente le charbon actif dans leurs filtres, en le renouvelant partiellement ou totalement à chaque nettoyage. Cette pratique est certainement justifiée par l’utilisation de sols riches et par une forte fertilisation.

Le charbon devient progressivement un excellent support bactérien, dont l’efficacité s’accroît avec le temps. Si vous utilisez de façon permanente ou ponctuelle du charbon actif pour résoudre un problème d’eau trouble, par exemple, choisissez-le de bonne qualité, c’est à dire sans phosphates qui pourraient favoriser l’apparition d’algues.

Lors d’apparition d’algues, l’utilisation de résines anti-phosphates ou anti-nitrates peut être un moyen de palier un déséquilibre passager du bac. En revanche il est inutile, voire néfaste, d’utiliser ces résines de façon permanente (voir site de Véronique et GDBP chapitre sur les algues et la chimie de l’eau).

1.3.4 - Le brassage, position et types de rejets

- Le brassage "en surface" :

Le rejet du filtre se fait au-dessus du niveau de l’eau par une classique canne percée. Il s’agit là d’une pratique peu répandue en aquarium planté, parce qu’elle a comme inconvénient a priori de favoriser le dégazage du CO₂ par une mise en contact forcée de l’eau du bac avec l’air environnant, qui en contient très peu. Elle a quand même l’avantage de favoriser la pénétration de la lumière dans le bac, en empêchant la formation d’un voile bactérien en surface, et surtout de "casser" l’effet miroir de la surface de l’eau.

- Le brassage "en profondeur" :

En permettant une bonne circulation de l’eau dans le bac, les particules en suspension sont plus facilement entraînées vers le filtre au lieu de se déposer au sol, la propreté du bac est mieux assurée. La distribution des nutriments, du CO₂ et la température sont plus homogènes. Surtout, une légère circulation d’eau, au niveau même des plantes, favorise l’apport direct du CO₂ et des nutriments à la surface des feuilles, et permet l’élimination par celles-ci des déchets de leur métabolisme.

Un bac densément planté est par nature un obstacle au brassage. Les massifs de plantes sont des freins à la circulation de l’eau, et souvent, l’esthétique primant sur la technique, la dissimulation des aspirations et des rejets de filtres derrière la végétation ne facilite pas le brassage.

A ce propos, il ne faut pas oublier que la plupart des photos de magnifiques bacs plantés sont prises après démontage des installations techniques pour la circonstance.

Chaque bac étant un cas particulier, il est impossible de donner des règles et des chiffres selon les dimensions du bac par exemple. Il est en revanche des symptômes qui peuvent être révélateurs d’une insuffisance de brassage :
 cumuls localisés au sol de déchets ("mulm"),
 croissance non homogène d’une espèce de plante.

Malgré des paramètres apparemment identiques (sol, éclairage), une plante qui pousse mieux à un endroit qu’à un autre peut révéler une insuffisance locale de brassage, comme dans l’exemple ci dessous :

Voici deux photos du coin gauche d’un bac :

Photo prise le 09/07/06 :

La Glossostigma elatinoides plantée fin novembre 2005 peine à coloniser ce coin, alors qu’elle pousse plutôt bien ailleurs.

Photo prise le 15/08/06 :

Installation à 6 cm du sol du rejet du filtre 300 l/h dans cette zone le 09/07/06, c’est à dire tout de suite après la première photo. Ce rejet a été alimenté par une pompe de 600 l/h le 31/07/06, à la place du filtre qui rejette désormais en haut à gauche.

Les autres paramètres du bac n’ont pas été modifiés entre les deux photos. L’effet local sur la Glossostigma est vraiment spectaculaire, mais l’ensemble des plantes du bac en a profité. Ce bac de 321 litres bruts était certainement sous-équipé avec seulement 2 filtres de 300 l/h (débit réel). L’ajout d’une pompe de brassage supplémentaire de 600 l/h a permis de pallier à l’insuffisance du débit des filtres.

Pour ce brassage en profondeur, on utilise généralement une canne de gros diamètre, 2 cm environ, percée tous les 2 à 3 cm de trous de 2 à 3 mm. Le but n’est pas de créer des jets puissants, mais de générer un courant bien reparti. Cette canne peut être positionnée à quelques centimètres au-dessus du sol, et positionnée derrière les massifs sur la vitre arrière du bac, là où la circulation est souvent la plus mauvaise.

Pour les moins bricoleurs, il est possible d’utiliser des éléments du commerce, tel que celui-ci vendu par Eheim :

http://www.eheim.de

Pour les pompes de brassage, qu’il est toujours possible de rajouter en cas de brassage insuffisant, il en existe plusieurs types disponibles :

Immergée type "récifal" TUNZE :

http://www.aquadream.fr

L’utilisation d’une petite pompe immergée de ce type est tentant. L’inconvénient de ce type de pompe est qu’elles ne sont pas toujours connectables à des cannes d’aspiration et de refoulement. Il est risqué de vouloir les camoufler dans un massif, car l’aspiration risque d’être colmatée par les feuilles de nos plantes d’eau douce. Elles sont utilisées en eau douce dans les très grands volumes, loin de la végétation et sous la surface.

Immergée connectable NEWJET :

http://www.prompacquari.com

Ce type convient bien à notre application. La pompe est camouflable assez facilement. Etant immergée, il n’y a pas de tuyaux à faire sortir du bac. Elles peuvent être un peu bruyantes, les vibrations étant transmises par les ventouses à la vitre contre laquelle elles sont posées.

Extérieure EHEIM :

http://www.eheim.de

Ce type de pompe "universelle" peut s’installer à l’extérieur du bac. Le bruit pourra être facilement filtré. Si elles sont suffisamment puissantes (hauteur de colonne d’eau), elles pourront être un auxiliaire utile pour remplir votre bac, moyennant quelques raccords et robinets. L’inconvénient est qu’il faut deux tuyaux supplémentaires qui sortent du bac.

En ce qui concerne les aspirations de filtre, toutes celles d’usage courant conviennent pour un bac planté. Les crépines d’aspiration peuvent être choisies parmi les plus grosses correspondant au diamètre de votre tuyauterie, afin de minimiser un colmatage par la végétation qui se trouve à proximité, ou par des feuilles mortes.

Si vous optez pour une sortie de filtre au niveau du sol, il y a avantage à installer votre aspiration assez haut, à environ 20 cm de la surface. Ceci favorise une bonne circulation dans votre bac.

1.4 - L’injection de CO₂

Comme vous pourrez le lire dans le chapitre sur les facteurs environnementaux, l’apport de CO₂ est favorable à la croissance des plantes. Il est en revanche inutile et dangereux de vouloir dépasser un taux de 35 mg/l. Le CO₂ dissout se dissocie partiellement sous forme d’acide carbonique H₂CO₃, qui fait baisser le pH. Cela facilite l’assimilation de certain oligo-éléments. Le danger de surdosage en CO₂ est réel, reportez vous au tableau pH, KH, CO₂ pour estimer le taux de CO₂ dans votre bac.

1.4.1 - Les différentes sources de CO₂

* CO₂ biologique (dit aussi "artisanal") :

Cette technique exploite la propriété de certaines bactéries (levures) de transformer le sucre en éthanol et en CO₂, en milieu clos (anaérobie). Ce procédé a déjà fait l’objet de nombreux articles dans la presse et sur différents sites. L’investissement de départ peut être très faible. On le réserve en général à des bacs d’un volume maximal d’une centaine de litre.

Ce système présente quelques inconvénients :

 la production n’est pas régulière. Elle dépend du temps (pic de production après quelques jours) et de la température.

 il y a risque de pollution du bac en cas de surproduction temporaire. Une partie du contenu de la bouteille peut être injectée accidentellement dans le bac, avec des conséquences catastrophiques. Ceci peut être évité par un flacon laveur, installé après la bouteille.

 la production est permanente, l’injection de CO₂ se fera aussi la nuit.

Moyennant l’utilisation d’un récipient adapté, il est possible de coupler une électrovanne pour contrôler la diffusion, comme ici.

* CO₂ industriel (sous pression) :

Les marques de matériel aquariophile proposent des kits complets avec bouteille sous pression. Il est possible aussi de s’approvisionner directement auprès des fournisseurs pour brasserie, ou d’utiliser un extincteur à CO₂. Techniquement, même une bouteille de 500g à la capacité de fournir assez de CO₂ pour un bac de grand volume, le problème se pose plutôt sur le plan de la place disponible, de l’autonomie, du budget et de la facilité d’approvisionnement.

Afin de vous donner une base approximative pour ce choix, il faut compter pour un bac de 100 litres, alimenté à 20 bulles par minute, une consommation de 3,6 g par jour, si le bac est alimenté en permanence. Ceci donnera une autonomie de :
 138 jours pour 500 g
 555 jours pour une bouteille de 2 kg

A savoir sur ce matériel :

 Il n’y a pas de norme pour l’embout fileté des bouteilles jetables. JBL et Dennerle, par exemple, ne sont pas compatibles entre elles, donc leurs manomètres ne le sont pas non plus.

 Les embouts filetés de toutes les bouteilles rechargeables, y compris les extincteurs sont normalisés (norme DIN 477). Ceci permet de monter tout mano-détendeur respectant cette norme, sur toutes ces bouteilles.

 Le manomètre indiquant la pression du CO₂ dans la bouteille, environ 55 bars, n’est pas un indicateur de niveau. Quand la pression commence à chuter, cela veut dire qu’il ne reste plus de CO₂ liquide, et qu’il va falloir recharger. La seule façon de connaître la quantité de gaz restante dans une bouteille affichant une pression de 55 bars est la pesée, la tare est généralement indiquée.

 Afin d’éviter tout risque d’explosion accidentelle, une bouteille doit être ré-éprouvée tout les 10 ans.

 Pour la recharge, certaines animaleries n’acceptent que les marques dont elles sont dépositaires, d’autres non. Si la recharge n’est pas faite sur place, vous pouvez attendre plus d’une semaine avant de récupérer votre bouteille. La recharge peut aussi se faire ailleurs qu’en animalerie, certaines quincailleries le font, voir aussi du côté des boutiques ou clubs de "paintball".

Pour toutes vos installations de CO₂, utilisez de préférence du tuyau "spécial CO₂", car ce gaz migre facilement à travers les tuyaux transparents pour pompes à air, et plus encore dans les tuyaux en silicone. Selon les données fournies par Dennerle, les pertes en CO₂ sur un tuyau de 2 m de longueur, sous une pression de 0,03 bars, mesurées en grammes par an :
 tuyau spécial CO₂ : quelques grammes
 tuyau PVC (transparent, modèle courant) : 100 grammes
 tuyau en silicone : 1000 grammes.

1.4.2 - La diffusion du CO₂

Les systèmes de diffusion de CO₂, présentés ci-dessous, sont dans un ordre approximatif croissant de capacité de dissolution.

1.4.2.1 - Les systèmes de diffusion dans le bac

Les deux premiers sont particulièrement adaptés à la production biologique, avec une faible pression. L’efficacité de la diffusion du CO₂ dans l’ensemble du bac dépendant du brassage, il faut les installer de préférence dans une zone proche du rejet d’un filtre. On peut leur reprocher d’être visible dans le bac.

La cloche :

On met une partie déterminée de la surface du bac en contact direct avec le CO₂, contenu dans une boîte sans fond. L’avantage de ce système est qu’il laisse échapper le CO₂ directement à l’extérieur du bac en cas de surproduction (production biologique).

http://www.tropicalfishforums.co.uk

Flipper ou spirale :

En rallongeant par des chicanes, le parcours des bulles vers la surface, on facilite la dissolution du CO₂ :

http://www.auspreiser.de http://www.tiernarr.ch

Microperler :

Diffuseur en verre poreux ou céramique, produisant des bulles extrêmement fines :

http://www.adaeuro.com http://www.aquadiskont.com

1.4.2.2 - Les systèmes de diffusion associés à une pompe

Ces systèmes présentent l’avantage, par rapport aux précédents, d’obtenir une capacité de diffusion supérieure, et surtout d’apporter une diffusion dynamique du CO₂.

Tunze propose un système à pompe avec venturi, ce système peut être couplé à une production biologique, et vous bénéficiez d’une pompe de brassage supplémentaire :

http://www.tunze.com

Un diffuseur placé en amont du filtre est proposé par plusieurs marques. Le CO₂ est diffusé au niveau de l’aspiration d’un filtre, donc facile à camoufler :

http://www.aquarium.lu

Réacteurs :

placé sur la tuyauterie d’un filtre extérieur, ce système d’une grande efficacité, est absolument invisible dans votre bac. En voici un exemple, mais il en existe d’autres variantes, dont certaines à la portée des bricoleurs :

http://www.zoocenter-petshop.com

1.4.2.3 - Le contrôle de la diffusion

Comme il a été dit, le CO₂ injecté en trop grande quantité, outre le gaspillage, représente un danger réel pour votre population. Afin d’ajuster au mieux cette quantité, en plus des relations entre pH et KH qui vous permettrons de jauger le CO₂ dissout dans votre bac, il existe aussi des tests.

Test permanents colorimétrique :

Une petite quantité d’eau du bac, mélangée à un réactif, est mise en communication avec l’eau du bac par l’intermédiaire d’une poche d’air. L’équilibre des pressions de CO₂ entre le bac et le réactif permet de définir (approximativement) le taux de CO₂ dissout.

pH-mètre :

Sans être absolument nécessaire, c’est l’outil le plus précis pour évaluer le pH d’un aquarium, et donc de gérer au mieux l’injection de CO₂. C’est à la base une sonde (électrode) couplée à un voltmètre dédié à cet usage. Dans notre contexte aquariophile, la précision de la mesure du pH est de l’ordre de 0,1 à 0,2, même si les valeurs sont affichées à 0,01 près.

Il existe des modèles portables pour environ 70 Euros, tel que celui ci : Les contrôleurs de pH proposés par les fabricants de matériel aquariophile, en plus de la mesure comme le type précédent, permettent l’alimentation ou la coupure d’une électrovanne, à des seuils que vous aurez définis. Il y a donc optimisation de l’injection du CO₂ par la surveillance permanente du pH.

L’investissement est plus lourd, comptez au moins 150 Euros. La sonde constamment immergée a une durée de vie limitée à 2 ans maximum, et l’appareil doit être étalonné une fois par mois.

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©Crono, Cuong, kirua, Kookaburra, Mellonman, Philippe2