L'azote est le premier composant de l’air ( 78 %) de l'atmosphère terrestre. Il s'y trouve sous sa forme moléculaire diatomique N2. C’est un gaz incolore, inodore. Il se liquéfie à –196 °. ( congélation des aliments, du sperme, cryothérapie…)
Les organismes utilisent l'azote pour fabriquer des protéines et des acides nucléiques mais, la plupart ne peuvent utiliser la molécule N2. Ils ont besoin de ce que l'on nomme "l'azote fixé. Dans celui-ci les atomes d'azote sont liés à d'autres types d'atomes. C'est ainsi que l'on retrouve une association avec de l'hydrogène, dans l'ammoniac NH3 ou avec de l'oxygène, dans les nitrates NO3 ( NO3H ; NO3Ca…).
Quatre grandes étapes constituent le cycle de l'azote :
1/ la fixation ( appelée aussi : ammonisation) (création de l’ammonium)
2/ la nitrification (création de nitrites)
3/ la nitratation (création de nitrates)
4/ la dénitrification ( retour à… l’azote)
L’AMMONISATION
Dans le bassin, on retrouve des déchets azotés organiques issus des urines et des excréments des poissons, des cadavres d'animaux ou de résidus des végétaux morts. Ces déchets sont transformés en composés ammoniacaux par des bactéries aérobies (ayant besoin d’oxygène pour survivre)
<2 N2 + 3 CH2O> + 3 H2O = 4 NH4 + 3 CO2 (qui se dégage)
matière organique + eau = ammonium + dioxyde de carbone (gaz carbonique)
Cependant, si le PH de l’ensemble est trop élevé par production d’ammoniaque NH4 0H ( qui est une « base ») au lieu d’ammonium, (qui est un sel) très peu toxique en milieu neutre (PH un peu inférieur ou égale à 7) , va se transformer en ammoniac TOXIQUE dans ce nouveau milieu qui sera devenu « basique » // et le deviendra de plus en plus de par l’accumulation de l’ammoniaque dans l’eau du bassin.
NH4 + OH = NH3 + H2O
ammonium + hydroxyle = ammoniac + eau
NITRIFICATION (en présence d’oxygène + bactéries Nitrosomonas)
Première étape d'une transformation des composés azotés en éléments dont l'azote est dans son stade le plus oxydé. C'est le passage de l'ammonium au stade de nitrite. Ce travail est effectué par des bactéries aérobies : Nitrosomonas.
2 NH4 + 3 O2 = 2 NO2 + 2 H2O + 4 H
ammonium + oxygène = nitrite + eau + hydrogène
NITRATATION (en présence, également, d’oxygène mais +bactéries Nitrobacters)
Cette seconde étape de l'oxydation consiste à passer du stade de nitrite à celui de nitrate. Comme la précédente, elle demande un apport très important en oxygène. Cette tâche est accomplie par les bactéries aérobies : Nitrobacters.
2 NO2 + O2 = 2 NO3 ( nitrite + oxygène en présence de nitrobacters = nitrate )
A ce stade, le cycle pourrait être considéré comme terminé. En effet, les nitrates (engrais) étant absorbés par les plantes , il serait possible d'estimer que la boucle est bouclée.
En réalité, il n'en est rien car l'azote n'a toujours pas retrouvé sa forme gazeuse. Et, de surcroît, c'est à ce stade que se situe l'un des éléments clé de ce cycle et un véritable casse-tête pour l'amateur inexpérimenté…
- la nitrification, en libérant des ions d'hydrogène, abaisse le PH en l’acidifiant.
Mais en l’acidifiant il tue des bactéries…
- la nitrification devient donc déficiente, il y a donc ALORS, une augmentation du PH (qui devient « basique » )..
- si le PH est trop élevé (basique), il favorise donc l'apparition de l'ammoniac.
- si concentration en ammoniac, la croissance des Nitrobacters est inhibée.
- si moins de Nitrobacters, il y a une insuffisance de la nitratation.
- si insuffisance de la nitratation il y a accroissement du taux de nitrites.
- si trop de nitrites, c'est que la nitrification est excessive.
- si nitrification excessive, il y a abaissement du PH. Le milieu s’acidifie…dangereusement
La seule chose concrète qu'on peut retenir de cette suite démoniaque, c'est que tout dérèglement du cycle peut conduire à une élévation du taux de nitrites engendrant ainsi une mortalité inéluctable des poissons !
DENITRIFICATION
Une partie des nitrates est absorbée par les plantes. Néanmoins, si les nitrates sont EN ABONDANCE et l'oxygénation INSUFFISANTE, on atteint la dernière étape du processus : la DENITRIFICATION.
Cette phase ne peut se réaliser qu'en milieu d'ANOXIE, c'est-à-dire, dépourvu d'oxygène dans sa forme dissoute. Elle est le fait de bactéries qui, cette fois, sont de type anaérobie : Thiobacilus dénitrificans. Celles-ci, pour se procurer de l'oxygène vont s'attaquer aux nitrates en y prélevant, un à un, les atomes d'oxygène qui les composent.
Cette "réduction" se présente donc comme suit :
…. NO3 (nitrate) - 1 atome d'oxygène = NO2 (nitrite)
…. NO2 (nitrite) - 1 atome d'oxygène = NO oxyde d'azote ou N2O (peroxyde d'azote/ gaz hilarant)
N2O - 1 atome d'oxygène = N2
Cette fois-ci, le cycle est terminé, l'azote est retourné à sa forme gazeuse N2.
CONCLUSION
En théorie, le cycle de l'azote s'accomplit sans problème mais, le processus étant très fragile, il est impératif de ne pas intervenir de manière trop intempestive afin, de ne pas l'altérer.
Il convient d'adopter une attitude très prudente. Dans la majorité des cas en voulant résoudre un problème on en crée un autre. Modifier l'un des paramètres d'une équation engendre assurément une inconnue de taille : la résultante ! Toute anomalie de fonctionnement doit pouvoir être résolue en utilisant des procédures "naturelles". La solution est toujours le fruit de la combinaison de ces seuls éléments : population - alimentation - oxygénation - plantation - ensoleillement.
Ce qui est primordial, c'est de comprendre l'origine d'un phénomène avant de pouvoir envisager une intervention, de quelque nature que ce soit. Pour ce faire, il faut posséder une parfaite connaissance de toutes les étapes biologiques qui régissent la vie de notre bassin. Cette présentation du cycle de l'azote est une tentative de compréhension de l'une d'entre elles.
