Aquariophilie : PH faible, impact, causes et solutions

L'échelle de pH étant logarithmique, la variation d'une unité de pH correspond à une variation d'un facteur dix de la concentration en ions hydrogène ce qui peut avoir des conséquences désastreuses sur les êtres vivants.

Quand une solution devient dix fois plus acide, son pH diminue d'une unité. Si elle devient 100 fois plus acide, le pH diminuera alors de deux unités. Et ainsi de suite (3 unités pour un facteur 1000, etc).

pH = -log[H⁺]

Le résultat d'une mesure de pH est défini par les quantités d'ions H⁺ et d'ions OH^– présentes dans la substance. Quand les quantités de ces deux ions sont égales, l'eau (ou la substance) est considérée comme neutre, et le pH à une valeur aux alentours de 7.

L’eau étant neutre, elle contient la même quantité, en proportion très faible, d’ions H3O⁺ et HO¯. Dans l’eau et dans toute solution aqueuse se produit une transformation limitée appelée autoprotolyse de l’eau, dont l’équation chimique est la suivante : 2 H2O = H3O⁺ + HO¯.
Cette réaction explique la formation des ions oxonium et hydroxyde dans l’eau pure et permet de relier leurs concentrations par une équation vraie pour toute solution aqueuse :
[H3O⁺].[HO¯] = 10^-14 = Ke.

Ke est appelé produit ionique de l’eau, il est sans unité et toujours égal à 10^-14 à 25 °C.

Le pH d'une substance varie entre 1 et 14. Au-dessus de 7, la substance est considérée comme basique et la quantité d'ions OH^– est supérieure à celle d'ions H+. Au-dessous de 7, la substance est acide; les ions H⁺ sont en quantités supérieures.

Une des premières raison est qu’un Ph proche de 8,2 indique un bon état général des paramètres CA et KH. De plus, le PH d’un bac influe directement sur la calcification des invertébrés. Cette dernière, est inhibée avec des PH inferieurs à 7,6 mais également si le Ph passe au dessus de 8,6.Des PH inferieurs à 7,6 sont dangereux et peuvent entraîner des lésions au niveau des tissus. Les poissons sont moins sensibles et supporte des PH relativement bas de l’ordre de 7,3.

Souvent, après quelques mois, voire quelques semaines on note une baisse du PH. Cela signifie alors une production élevée de substances acidifiantes et donc un déséquilibre au sein de l'aquarium.

Cette question présente plusieurs réponses. En pratique, un PH de 8,2 devrait être le but de chaque aquariophile. Cependant, on trouve des bacs fonctionnant parfaitement dans une fourchette allant de 7,8 à 8,5. On peu donc affirmer que 7,8 à 8,5 constitue la fourchette dans laquelle devrait être maintenue la valeur PH du bac. Dans le cas de PH inferieurs à 8, certaines précautions sont à prendre.

Avoir une alcalinité d’au moins 2,5 meq/litre et de préférence plus proche de 3 quand on s’approche de la limite basse de cette fourchette. Cette observation découle d’exemples ou nombres de bac fonctionnent dans une gamme comprise entre 7,8 et 8 avec des réacteur à carbonate ( RAC ) qui tout en tendant à tirer le PH du bac vers le bas, maintiennent ’alcalinité assez haute de l’ordre de 3 voire 3,5 meq/litres.

Dans ces situations, les problèmes de calcification liés à des valeurs inférieures de PH par une alcalinité et un apport en carbonate plus élevés.

Une autre précaution sera de maintenir un taux de CA d’au moins 400 mg/litre voire 450 mg/litre ( pour S = 36 gr / litre ). En effet, quand le PH diminue, la calcification devient plus difficile mais cela est aussi vrai lors de taux de calcium bas ou du moins inferieurs à 400 mg / litre

De la même façon, il n’est pas souhaitable de pousser en même temps à leurs extrêmes haut le PH, le CA et le KH cela conduisant simplement à la précipitation abiotique carbonate de calcium avec pour effet immédiat une diminution du taux de calcium dissout mais aussi de l’alcalinité.

Les variations de PH sont le résultat de processus biologiques, de la respiration des animaux ainsi que de la photosynthèse. La photosynthèse est le processus par lequel les organismes transforment l’anhydride carbonique et l’eau en hydrate de carbone et en oxygène.

6CO2 + 6H2O + lumière —-> C6H12O6 + 6O2

On note qu’il y a consommation nette de l’anhydride carbonique pendant le jour. Cette consommation induit une carence en CO² et donc une élévation du PH durant la journée.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ——–>6 CO₂ + 6 H₂O + Energie

Il s’agit la de l’équation chimique de la respiration cellulaire (conversion du glucose en CO²). Ce processus ce produit à chaque seconde dans le bac et il tend à réduire le PH du bac par le CO² produit.

L’effet final de ces deux processus est une élévation de PH durant la journée et d’une diminution durant la nuit. Dans des bacs correctement équilibrés, ce processus induit une variation comprise entre 0,1 et 0,5° PH.

Nous avons vus que le PH d’un bac est intimement lié à la quantité de CO² présente dans le bac. En effet, le CO₂ dissous dans l'eau forme avec elle de l'acide carbonique (H₂CO₃). Il est liposoluble. L'acide carbonique n'est que modérément stable et il se décompose facilement en H₂O et CO₂.

CO₂ + H₂O ßà H₂CO₃

La proportion acide carbonique dissoute dans l’eau ne dépend pas du PH mais du taux de CO² présent dans l’air ambiant (d’une moindre manière de la température ainsi que de la salinité). La conséquence est qu’un aquarium mal ventilé mais aussi dans une pièce mal aérée et donc avec un taux de CO² ambiant élevé verra sa concentration en acide carbonique élevé ce qui entrainera une diminution du PH

L’eau de mer contient un mélange d’acide carbonique, de bicarbonate et de carbonate qui sont toujours en équilibre les uns avec les autres

H2CO3 ßà H⁺ + HCO3-ßà 2H⁺ + CO3—

Cette équation démontre que si un aquarium se trouve en situation d’excès en acide carbonique, une dissociation se produira en H+, HCO_3- et en CO₃

Du fait de H+ il y aura baisse du PH mais aussi de l’alcalinité.

La première étape consiste à s’assurer qu’il y a réellement un problème. Il serai dommage de transformer une situation normale à cause d’une mauvaise mesure. En effet concernant le PH comme beaucoup de paramètres, les problèmes sont plus souvent le résultat « d’erreur de test », d’appareils mal ou pas étalonnés voire dans le cas de PH-mètre de sondes endommagées.

Première chose utiliser de préférence un PH-mètre électronique plutôt que des tests colorimétriques. C’est appareil devra être régulièrement calibré (une fois tous les 15 jours). La sonde devra être correctement entretenue et nettoyé si besoin. Concernant ce point éviter d’utiliser de l’eau osmosé ce qui peut endommagé la sonde.

En tout état ne pas perdre de vue qu’on parle de problème de PH lorsque celui-ci est inferieur à 7,8. Au dessus, le PH est bas mais cela n’est pas une raison pour se précipiter ou pour vouloir à tout prix le faire monter. Le point important étant l’état du bac et la santé de ses occupants qui comme nous l’avons vue peut être très bonne même avec un PH compris entre 7,8 et 8

La première attitude est de déterminer la cause. En effet il existe diverses possibilités

1. Présence d’un réacteur à calcaire

2. Alcalinité trop base

3. Excès d’acide carbonique dans le bac résultant d’un brassage insuffisant ou plutôt, d’une agitation insuffisant. Sur ce point l’interface Air / eau est très importante et on favorisera donc des bac plus large que haut

4. Excès d’acide carbonique résultant d’un taux de CO² ambiant trop élevé

5. Problème dans le cycle de l’azote. Un taux de nitrate élevé conduira inévitablement à une baisse de PH du fait que Bien qu'ils soient peu toxiques, ils sont le résultat de l'eutrophisation du milieu. Ce phénomène qui peut être très rapide dans un milieu confiné comme l'aquarium, se traduit par un abaissement progressif du pH (production d'ions hydrogène au cours de l'ammonification et de la nitrification)

Commencer par vérifier l’alcalinité. Si cette dernière est inferieure à 2,5 meq/litres réajustez sur quelques jours en contrôlant le PH

Si l’alcalinité est bonne mais que le PH est toujours bas passez au test d’aération.

Le test d’aération.

Ce test s’avère utile afin de déterminer si la cause est du à une insuffisance d’aération du bac (avec peu de CO² ambiant ) ou si la cause est justement due au fait que la pièce ou se trouve le bac et fortement chargée en CO².

Il se déroule en 2 étapes.

Prendre un bol d’eau de l’aquarium placer un diffuseur relié à une pompe à air, se mettre à la fenêtre et aérer l’eau durant une 20 ene de minute. Le ph devrait monter. Dans le cas contraire, il y certainement une erreur de mesure. Si le PH s’élève, la cause est certainement un problème d’excès d’acide carbonique.

Afin de déterminer ci cette accumulation résulte d’une mauvaise aération du bac ou d’un excès de CO² ambiant, répétez le test. Prenez un nouveau bol d’eau du bac, placez le diffuseur et aérer en utilisant cette fois l’air intérieur.

Si le PH s’élève, alors le problème vient d’une insuffisance d’aération au niveau du bac et que l’aquarium contient une trop forte quantité d’acide carbonique. Il conviendra alors d’augmenter l’aération du bac 9 fois sur 10 le coupable est l’écumeur qui est sous dimensionné…

Dans le cas contraire (le PH ne monte pas) la cause est due à une trop forte concentration en CO² de l’air ambiant. Dans ce cas augmenter l’aération du bac ne changera rien sauf à utiliser de l’air extérieur. Amener la prise d’air de l’écumeur à l’extérieur, placer une VMC dans la pièce etc …