Le cycle de l’azote en aquaponie

Le cycle de l’azote désigne l’enchaînement de transformations que subissent les déchets riches en azote dans l’eau. Concrètement, les poissons rejettent de l’ammoniac et de l'ammonium (NH₃/NH₄⁺) dans l’eau via leurs déjections et leur respiration. Or, ces deux composés sont très toxiques pour les organismes aquatiques. Sans intervention, ils s’accumuleraient et mettraient en danger vos poissons en quelques heures ou jours selon la densité de population.

Heureusement, dans un système aquaponique équilibré, l’ammoniac et l'ammonium sont progressivement convertis en substances moins nocives grâce à l’action de micro-organismes. Ce cycle de nitrification aboutit à la formation de nitrates, qui sont bien tolérés par les poissons et servent d’engrais aux plantes.

Lors de ce cycle, l’azote passe par trois formes chimiques principales. L’ammoniac et l'ammonium, d’abord, proviennent des déchets des poissons (urine, excréments, respiration). L'ammonium est moins toxique, mais l’un comme l’autre sont dangereux à des concentrations élevées. Des bactéries spécifiques vont alors oxyder ces composés en nitrites, une deuxième forme tout aussi toxique pour les poissons.

Enfin, d’autres bactéries transforment les nitrites en nitrates. Les nitrates constituent le produit final du cycle : ils ne sont pas nocifs pour les poissons et deviennent une source de nutriments indispensable dont les plantes.

Ce processus de nitrification du système aquaponique est assuré par des bactéries nitrifiantes naturellement présentes dans l’eau. En aquaponie, on distingue principalement deux genres de bactéries utiles : Nitrosomonas et Nitrobacter.

Les Nitrosomonas oxydent l’ammoniac et l'ammonium en nitrites, tandis que les Nitrobacter convertissent les nitrites en nitrates. Elles colonisent le support (médias du lit de culture, bio-balles, pouzzolane…) et traitent en continu l’eau qui y circule.

Il est important de comprendre que les bactéries nitrifiantes ont besoin de conditions favorables pour prospérer : de l’oxygène dissous (puisqu’elles travaillent par oxydation), un pH adapté (autour de neutre) et du temps pour s’installer.

Ce cycle de nitrification (azote), assuré par des bactéries bénéfiques, est indispensable pour transformer les déchets des poissons en nutriments assimilables par les plantes. Si vous introduisez trop rapidement des poissons dans un système neuf, l’ammoniac et l'ammonium peuvent s’accumuler à des niveaux toxiques faute de bactéries suffisantes, entraînant stress ou mortalité des poissons.

Patientez quelques semaines pour que les colonies de bactéries se développent. Surveillez les paramètres d’azote avec des tests durant cette phase de rodage. N’introduisez les poissons qu’une fois que les nitrites diminuent et que les nitrates commencent à apparaître, signe que le cycle est opérationnel.

Même après le cyclage initial, un déséquilibre du cycle de l’azote peut survenir et impacter votre écosystème aquaponique. Il est important de reconnaître les symptômes d’un cycle mal établi ou en panne. Du côté des poissons, soyez attentif à des signes de stress : poissons qui respirent vite en surface, qui deviennent apathiques ou perdent l’appétit, cela peut révéler un pic de nitrites ou d’ammoniac. Du côté des plantes, un feuillage qui jaunit ou des pousses chétives sont souvent le signe d’un manque de nitrates (carence en azote).

La règle numéro un est d’effectuer régulièrement des tests de l’eau. Munissez-vous d’un kit de test d’eau pour aquarium complet, incluant les tests ammoniac, nitrites et nitrates. C’est la seule façon de mesurer précisément ces paramètres invisibles.

Idéalement, testez chaque semaine et notez les résultats. Vous devez toujours obtenir au maximum de 1 mg/L de NH₃/NH₄⁺, 2 mg/L de NO₂⁻ et un certain niveau de NO₃⁻ correspondant à la consommation de vos plantes. Si l’ammoniac ou les nitrites montent, n’attendez pas : réduisez le nourrissage des poissons (une suralimentation est une cause fréquente de pic d’ammoniaque), ajoutez temporairement une aération supplémentaire et faites un changement partiel d’eau si nécessaire pour diluer les toxines. Par ailleurs, pensez à entretenir le biofiltre sans le stériliser, ne rincez jamais les médias filtrants à l’eau chlorée du robinet, par exemple, sous peine de tuer vos précieuses bactéries.

Enfin, lors du lancement d’un nouveau système ou de l’introduction de nouveaux poissons, prenez des précautions pour ne pas surcharger le cycle naissant. De même, on peut “pré-cycler” un système en ajoutant une source d’ammoniaque (activateur bactérien pour bassin par exemple) avant d’ajouter les poissons, ce qui permet aux bonnes bactéries de s’installer sans risquer la vie des animaux.