En aquaponie, les déchets de poissons produisent de l'ammoniac, que les bactéries bénéfiques convertissent d'abord en nitrite, puis en nitrate — un nutriment sans danger pour les plantes. Cette boucle biologique, appelée cycle de l'azote, est le moteur qui rend l'aquaponie autosuffisante.
Qu'est-ce que le cycle de l'azote en aquaponie ?
Le cycle de l'azote est le processus biologique qui transforme les déchets de poissons en nourriture pour les plantes. Les poissons excrètent de l'ammoniac par leurs branchies et dans leur urine. Laissé sans contrôle, l'ammoniac est mortel pour les poissons à des concentrations supérieures à 0,5 mg/L. Le cycle de l'azote résout ce problème en utilisant deux groupes de bactéries.
Le premier groupe, les bactéries Nitrosomonas, colonise les surfaces de votre substrat de culture, les parois du bac et les tuyaux. Elles consomment l'ammoniac (NH₃) et le convertissent en nitrite (NO₂⁻). Le nitrite est en fait plus toxique pour les poissons que l'ammoniac — même 0,25 mg/L peut stresser la plupart des espèces. Le deuxième groupe, les bactéries Nitrospira, convertit ensuite le nitrite en nitrate (NO₃⁻), qui est bien moins nocif pour les poissons et est le principal nutriment azoté que les plantes absorbent par leurs racines.
Le résultat est un système en circuit fermé : les poissons nourrissent les bactéries, les bactéries détoxifient l'eau, et les plantes consomment l'eau détoxifiée tout en la nettoyant simultanément pour les poissons.
Que se passe-t-il pendant les étapes du cycle ammoniac, nitrite et nitrate ?
Comprendre les trois étapes vous aide à interpréter vos résultats d'analyse de l'eau et à savoir si votre système est sain.
Étape 1 — Pic d'ammoniac. Lorsque vous ajoutez des poissons pour la première fois (ou de l'ammoniac d'une autre source), vous verrez les niveaux d'ammoniac monter. C'est normal. Les bactéries Nitrosomonas commencent à coloniser et à se multiplier. L'ammoniac devrait atteindre un pic puis diminuer à mesure que la colonie bactérienne devient suffisamment grande pour le traiter.
Étape 2 — Pic de nitrite. À mesure que les bactéries Nitrosomonas se multiplient et traitent efficacement l'ammoniac, le nitrite commence à s'accumuler. C'est souvent la phase la plus dangereuse pour les poissons. Vous devrez peut-être effectuer des changements d'eau partiels pour maintenir le nitrite en dessous de 1 mg/L pendant cette période.
Étape 3 — Présence de nitrate. Lorsque vous voyez l'ammoniac proche de zéro, le nitrite proche de zéro, et un niveau de nitrate mesurable, votre système est entièrement cyclé. Le nitrate continuera à s'accumuler à moins que les plantes ne le consomment ou que vous n'effectuiez des changements d'eau occasionnels.
| Paramètre | Système non cyclé | Cyclage en cours | Entièrement cyclé |
|---|---|---|---|
| Ammoniac | En hausse | En baisse | < 0,5 mg/L |
| Nitrite | 0 | En hausse puis en baisse | < 0,5 mg/L |
| Nitrate | 0 | 0–5 mg/L | 5–40 mg/L |
Combien de temps prend le cyclage d'un nouveau système aquaponique ?
La plupart des systèmes prennent 3 à 6 semaines pour cycler complètement, selon la température de l'eau, la source de vos bactéries, et comment vous gérez le processus.
Le cyclage sans poissons est la méthode recommandée pour les débutants. Vous ajoutez une source d'ammoniac — des gouttes d'ammoniac pur, de la nourriture pour poissons qui se décompose, ou une petite quantité d'urine — sans ajouter de poissons. Cela vous permet de lancer le cycle agressivement sans risquer la santé des poissons. Vous dosez l'ammoniac à 2–4 mg/L quotidiennement et surveillez le cycle jusqu'à ce que l'ammoniac et le nitrite lisent près de zéro dans les 24 heures suivant le dosage. Cela prend généralement 4–6 semaines.
Le cyclage avec poissons place des poissons dans le système dès le premier jour. C'est plus risqué car les poissons sont soumis à des pics d'ammoniac et de nitrite. Si vous choisissez cette voie, peuplez à 25–50 % de votre densité finale prévue, nourrissez avec parcimonie, testez l'eau tous les 1–2 jours, et effectuez des changements d'eau chaque fois que l'ammoniac ou le nitrite dépasse 1 mg/L.
L'utilisation d'une source ensemencée peut raccourcir considérablement le temps de cyclage. L'ajout d'une tasse de substrat établi provenant d'un système aquaponique ou d'aquarium sain introduit une grande colonie de bactéries bénéfiques. Certains opérateurs rapportent un cyclage en moins de 2 semaines en utilisant cette méthode. Les substrats filtrants ou les éponges de magasins d'aquariophilie peuvent également servir de source d'ensemencement.
La température est significativement importante : les bactéries prospèrent à 25–30 °C (77–86 °F). Dans des conditions froides en dessous de 18 °C (64 °F), le cyclage peut stagner. Si votre installation est dans un environnement frais, envisagez un chauffage submersible pendant la phase de cyclage.
Comment tester l'eau pendant le cycle de l'azote ?
Des tests d'eau précis sont indispensables pendant le cyclage et le fonctionnement de routine. Il existe deux méthodes principales de test.
Les kits de test liquide (comme l'API Freshwater Master Test Kit) sont plus précis que les bandelettes de test et sont la recommandation standard pour l'aquaponie. Ils testent l'ammoniac, le nitrite, le nitrate et le pH. Testez quotidiennement pendant le cyclage, puis tous les 2–3 jours une fois votre système établi.
Les compteurs numériques fonctionnent bien pour le pH et l'oxygène dissous mais ne peuvent pas mesurer l'ammoniac ou le nitrite de manière fiable. Utilisez un compteur numérique avec des kits de test liquide plutôt qu'en remplacement.
Ce qu'il faut rechercher à chaque étape :
- Pendant le cyclage : attendez-vous à un ammoniac élevé (1–4 mg/L) puis un nitrite élevé (1–5 mg/L) avant que les deux chutent à près de zéro
- Dans un système établi : l'ammoniac et le nitrite doivent rester en dessous de 0,5 mg/L ; le nitrate entre 5–40 mg/L ; le pH entre 6,8–7,2
Tenez un journal de vos résultats de test. Des pics soudains d'ammoniac dans un système établi indiquent une suralimentation, un poisson mort, ou une mortalité bactérienne due à un événement de contamination chimique (comme des résidus de savon sur l'équipement).