Magn?sium dans l'aquarium r?cital

Ernst Pawlowsky

Pour la premi?re fois est d?crite la relation entre teneur en magn?sium, croissance des algues calcaires roses et des coraux ainsi que la teneur en phosphate.

Il est vraisemblable que par le pass?, on n'a pas pr?t? attention au magn?sium parce qu'il n'existait pas de test magn?sium. Et ce qui ne peut pas ?tre mesur? par les aquariophiles n'est pas pris en consid?ration, aussi longtemps que personne ne donne une re?tte pr?te ? l'emploi et un dosage complet - comme par exemple pour le strontium, qui est r?guli?rement utilis? ? Berlin depuis les ann?es 80 (St?ber, communication personnelle).
C'est un hasard qui m'a amen? ? m'int?resser au magn?sium (symbole chimique: Mg) en aquariophilie r?cifale. Il fait partie du groupe des m?taux alcalino-terreux bivalents, auxquels appartiennent aussi le calcium, le strontium et le baryum, qui entre temps sont ajout?s aux aquariums r?cifaux eu ?gard ? la synth?se du calcaire des coraux. Le magn?sium est le plus l?ger de ces quatre ?l?ments. Etant donn? que j'ai accumul? des r?sultats au cours de deux ann?es d'exp?rimentation avec l'addition de magn?sium, je voudrai en communiquer les effets observ?s, surtout qu'ils sont suffisants. Ainsi d'autres aquariophiles marins peuvent entreprendre des essais correspondants, afin de collecter des exp?riences sur une base ?largie et d'aboutir au fil du temps ? une meilleure connaissan? du magn?sium dans l'aquariophilie r?cifale.

Lors de l'adjonction de magn?sium on peut observer quatre effets:

1.Am?lioration de la croissan? des algues calcaires roses;
2.Meilleure fixation des phosphates;
3.Meilleure croissance g?n?rale des invert?br?s et des algues;
4.Meilleure solubilit? du calcium dans l'eau de mer.Ce point a d?j? ?t? discut? par le pass? dans la presse professionnelle am?ricaine.

Magn?sium et algues calcaires roses
C'est ? cause de la croissan? d?ficiente des algues calcaires roses dans mon aquarium r?cifal que je suis arriv? ? m'int?resser au calcium. Bien que je remin?ralisait en permanence mon bac r?cifal soit ? l'aide d'un r?acteur ? calcaire (Hebbinghaus, 1994) soit selon la m?thode du chlorure de calcium/hydrog?nocarbonate de sodium (CaCI₂/NaHCO₃ - Na₂CO₃ - Balling 1994 ; Pawlowsky 1994), que les coraux durs croissaient et que la teneur en phosphates de l'eau ?tait tr?s faible, les algues calcaires rose prosp?raient avec parcimonie ou pas du tout.
Il n'en a pas toujours ?t? ainsi. Jusqu'? mon d?m?nagement en 1995 de Bad Aibling en Haute Bavi?re ? Ibbenb?ren dans le M?nsterland la croissan? de mes algues corallines avait toujours ?t? satisfaisante. A la recherche de causes possibles pour le manque de croissance des algues calcaires roses j'ai trouv?, dans la litt?rature aimablement mise ? ma disposition par H. W. Balling, le renseignement d?cisif chez Milliman (1974).
Alors que dans les squelettes de coraux durs il y a ? peine stockage de magn?sium, il en va tout autrement chez les algues calcaires roses. Chez celles- ci la part du magn?sium atteint 10 ? 20% de la teneur en calcium. Le mat?riau axial des gorgones contient ?galement une importante part de magn?sium. Ces renseignements m'ont clairement d?montr? que le magn?sium peut ?tre en partie incorpor? dans le calcaire en quantit? consid?rable. Les m?thodes courantes de remin?ralisation Kalkwasser (Wilkens, 1973), r?acteur ? calcaire avec un remplissage de sable de corail et la m?thode du chlorure de calcium/hydrog?nocarbonate de sodium ainsi que l'adjonction d'oligo-?l?ments favorisant la synth?se du calcaire comme le strontium, le baryum, le fluor et autres (Balling 1966) se sont toutefois toutes orient?es selon les besoins des coraux durs. En consid?rant maintenant que les calcaires form?s dans l'aquarium, ?labor?s par des organismes ou pr?cipit?s par sursaturation, incorporent du magn?sium (Milliman 1974), que par r?min?ralisation uniquement du calcium mais pas de magn?sium n'est compl?ment?, cela doit peu ? peu mener ? un appauvrissement en magn?sium. J'ai trouv? plus tard la preuve d'un tel appauvrissement chez Wickins & Helm (1981). Ils d?crivent comment dans une culture de crevettes (Penaeus merguiensis) la quantit? de magn?sium est tomb?e en l'espace de quatre mois de 1140 ? 680 milligrammes par litre, bien que chaque semaine un changement d'eau de 30% avec de l'eau de mer naturelle filtr?e est effectu?.
En fonction de ces consid?rations je me suis imm?diatement procur? du magn?sium et je l'ai ajout? en compl?ment de la remin?ralisation permanente. Le r?sultat ne s'est pas fait attendre. Au bout de quelques jours d?j? les bords des quelques restes d'algues calcaires roses ont lentement commenc? ? cro?tre. Ceci a prouv? que mes r?flexions pouvaient ?tre exactes. j'ai aussi compris pourquoi les algues calcaires roses poussaient ? mon ancien lieu d'habitation: j'y utilisais de l'eau de conduite non trait?e affichant une duret? totale plus ?lev?e. M?me si je ne connais pas la quantit? de magn?sium, on peut l? bas dans les Pr?alpes compter avec une part de magn?sium cons?quente dans la duret? totale.
A Ibbenb?ren, je n'utilise que de l'eau provenant d'un osmoseur, ?tant donn? que je veux ?viter des probl?mes de phosphates et de silicates. Ainsi la teneur en magn?sium a-t'elle ? la rigueur ?t? am?lior?e par des changements d'eau (voir plus loin). Cette situation a men? ? un affaiblissement de la croissan? des algues calcaires roses. Rendu attentif, j'ai pu observer chez de nombreux aquariophiles et commer?ants que la croissance des algues calcaires roses dans des bacs ? la duret? remin?ralis?e ?tait parfois faible ou faisait compl?tement d?faut. Un commer?ant s'?tonnait particuli?rement que dans un bac ? la duret? remin?ralis?e selon la m?thode chlorure de calcium/hydrog?nocarbonate de sodium la croissance d'algues calcaires roses faisait compl?tement d?faut tandis que dans son bac de vente contenant des coraux cuirs et des coraux mous dont la duret? de l'eau n'a pas ?t? remin?ralis?e, les algues calcaires roses poussaient bien. L? encore il faut chercher la cause dans une caren? en magn?sium de l'eau ? la duret? remin?ralis?e, alors que l'eau du bac des coraux cuirs pr?sentait la composition initiale en calcium/magn?sium du sel marin utilis?.
Jusqu'en 1994, on a surtout utilis? du Kalkwasser pour la remin?ralisation des bacs r?cifaux; ce n'est qu'apr?s que d'autres m?thodes s'imposent. Lorsque le Kalkwasser est r?alis? ? partir d'hydroxyde de calcium chimiquement pur (Ca(OH)₂) il n'y a pas d'apport de magn?sium dans les aquariums. N?anmoins il existait des aquariums qui fonctionnaient avec de l'eau osmos?e (pas de source de magn?sium) utilis?e pour la pr?paration du Kalkwasser et qui pourtant pr?sentaient une tr?s bonne croissance des algues calcaires roses. Probablement que l'hydroxyde de calcium ou la chaux ?teinte (CaO) bon march?, utilis? ? cet effet n'?tait pas chimiquement aussi pur mais contenait aussi suffisamment de magn?sium. Ceci est le cas lorsque la chaux ?teinte est obtenue par cuisson de mat?riau calcaire fossile provenant de d?bris de pierres calcaires.
Environ quatre semaines apr?s le d?but de l'adjonction de magn?sium dans mon aquarium r?cifal j'ai obtenu un test magn?sium avec lequel j'ai pu mesurer une quantit? de 1000 milligrammes par litre dans mon bac de r?f?rence au lieu de 1300 milligrammes par litre dans le milieu naturel. En raison des adjonctions de magn?sium effectu?es, la teneur en magn?sium au d?but de l'adjonction a pu ?tre ?valu?e ? environ 900 milligrammes par litre. La valeur inf?rieure pour la croissance des algues calcaires roses se situe probablement dans ?tte zone.

Magn?sium et phosphates
Quelques jours apr?s le d?but de l'adjonction de magn?sium un autre probl?me est apparu: la croissan? des coraux durs stagnait et le tissu vivant r?gressait l?g?rement dans les zones ombrag?es. Je connaissais ce ph?nom?ne, car je l'ai d?j? eu auparavant ? cause d'une remin?ralisation intensive avec une alimentation tr?s faible et que j'avais identifi? comme carence en phosphates (Luther & Pawlowsky 1999). A l'?poque lors de remin?ralisation importante je travaillai d'apr?s la m?thode du chlorure de calcium/hydrog?nocarbonate de sodium avec des ajouts minimes de phosphates afin d'atteindre un ?quilibre des phosphates au niveau le plus faible. Il s'est av?r? que sous l'influen? de l'ajout de magn?sium la quantit? de phosphate ? rajouter en m?me temps devait ?tre augment?e de mani?re importante afin de stopper la r?gression des tissus chez les coraux durs et de relancer la croissance.
Mes estimations ont eu comme r?sultat que sous "influence d'une adjonction combin?e de calcium/magn?sium la capacit? de fixation du bac des phosphates est au moins le double de celle sans ajout de magn?sium. Cet effet est extraordinairement important car il a des cons?quences inestimables dans les aquariums qui sont jusqu'? pr?sent sous approvisionn?s en magn?sium.
Si la teneur en magn?sium est augment?e, il peut arriver qu'un bac r?cifal, qui jusqu'? pr?sent fonctionne bien avec une teneur en phosphates faible de 0,05 milligrammes par litre ou moins, que cela puisse occasionner une stagnation de la croissance des coraux ou m?me une r?gression des tissus. L'aquariophile doit dans ce cas retrouver l'?quilibre de la teneur en phosphates par une distribution de nourriture compl?mentaire ou par une r?duction de la remin?ralisation.

Dans les aquariums dans lesquels il y avait jusqu'? pr?sent une teneur en phosphates plus ?lev?e, une adjonction de magn?sium aide ? diminuer la teneur en phosphates.
H?las pour l'instant je ne peux pas dire pourquoi les phosphates sont mieux fix?s en pr?sence d'une teneur naturelle en magn?sium de l'eau de mer qu'en pr?sence de quantit?s de magn?sium diminu?es. Je suppose que sous l'influence des quantit?s naturelles de magn?sium nettement plus de phosphates sont int?gr?s dans les calcaires pr?cipit?s par sursaturation abiotique que ce n'est le cas lors de carence en magn?sium (Luther & Pawlowsky 1999).
Je maintiens une petite installation piscicole dans laquelle il y a une bonne croissance d'algues calcaires roses sous l'influence de faibles adjonctions de calcium/magn?sium avec un taux de phosphates l?g?rement augment? (environ 0,25 milligrammes par litre). A mon avis ceci montre bien les deux effets de la progression des algues calcaires roses et de la diminution des phosphates.

Magn?sium et croissance des invert?br?s
J'ai pu observer l'effet positif de l'adjonction du magn?sium chez les gorgones et chez les Caulerpa. En outre, il me semble que depuis l'ajout r?gulier de magn?sium dans tous les bacs l'aspect des coraux est meilleur. Mais tout un chacun se consacrant ? ces questions sait combien le d?sir est le p?re de l'observation. Car le magn?sium n'est qu'un facteur parmi d'autres, qui sont responsables du d?veloppement des organismes marins.
Cette observation peut ?tre tout ? fait correcte ?tant donn? l'importan? du magn?sium dans le m?tabolisme des plantes et des animaux. Il constitue un ?l?ment important du syst?me de photosynth?se des algues et des plantes sup?rieures et est connu comme compl?ment d'engrais. Round (1975) souligne ?galement l'importance du magn?sium. De mani?re int?ressante, il affirme que dans les milieux de culture pour algues le rapport calcium/magn?sium est probablement plus important que le taux absolu de la quantit? de magn?sium. Ceci est facile ? concevoir, car le calcium et le magn?sium ont des effets antagonistes dans nombre de processus physiologiques. Le rapport naturel dans l'eau de mer atteint 3.25 ? 1 pour 1300 milligrammes de magn?sium par litre et 400 milligrammes de calcium par litre.
En outre le magn?sium participe ? de nombreux ?changes m?taboliques, comme qui dirait ? toutes les r?actions enzymatiques catalys?es par A T P (Lexique chimique de Römpp 1998). L'ATP = Ad?nosine - Tri - Phosphate est une combinaison tr?s riche en ?nergie, le transporteur d'?nergie le plus important au plan cellulaire. L'?nergie est lib?r?e par d?tachement d'un ou deux restes de phosphates (PO₄). D'une part la signification du magn?sium devient perceptible, mais d'autre part aussi de nouveau la relation particuli?re avec le calcium.

Teneur en magn?sium et en calcium
Dans la litt?rature am?ricaine Frakes & Studt (1996) discutent de la relation de la teneur en magn?sium avec celui du calcium de l'eau de mer. En pr?sence d'une quantit? naturelle de magn?sium le calcium ne pr?cipite pas aussi vite avec les ions CO₃² comme carbonate de calcium (CaCO₃) qu'avec une quantit? r?duite de magnesium. Probablement que les ions magn?sium se lient de mani?re l?che aux ions CO₃², sans pr?cipiter avec eux comme carbonate de magn?sium non soluble. J'ai pu observer sur mes pompes immerg?es, que les d?p?ts de calcaire sur les aimants ont nettement diminu? depuis le d?but de l'ajout de magn?sium. Finalement il est possible d'atteindre une quantit? de calcium plus importante avec une teneur naturelle en magn?sium qu'avec une teneur en magn?sium r?duite.
Ceci constitue ?galement le principal argument de vente d'un additif am?ricain de magn?sium ?tant donn? que d'apr?s les affirmations du fabricant de nombreux m?langes de sels industriels poss?dent une quantit? de magn?sium trop faible parce que les sels de magn?sium sont on?reux. J'ai pu constater moi-m?me que cet argument n'est pas vain. Ainsi la croissan? des algues calcaires roses du bac ? poisson ont r?it?r? le recul de croissan? lors de changements d'eau plus importants effectu?s avec une marque de sel sp?cifique. Cette croissance ne pouvait ?tre remise en route que par des additions augment?es de magn?sium.

Sympt?mes de carence en magn?sium
Bingmann (1995) discute de la quantit? de magn?sium dans les bacs r?cifaux et donne aussi des valeurs mesur?es. La valeur la plus faible qu'il a mesur? se situe ? 700 milligrammes par litre. A son avis on ne conna?t ni de valeur plancher en dessous de laquelle les organismes peuvent ?tre endommag?s, ni de r?actions ?tag?es selon les diverses concentrations de magn?sium, telles qu'elles apparaissent dans les aquariums. Ceci ne se recoupe pas avec mes observations. Peu-?tre que pour de telles hypoth?ses, il faut toujours disposer de mesures aussi bien du magn?sium que du calcium, ?tant donn? qu'il est tout ? fait possible que le rapport de l'un par rapport ? l'autre soit plus important que la valeur absolue. D'apr?s mes exp?riences personnelles je pencherai pour une carence en magn?sium lorsqu'un ou plusieurs des sympt?mes suivants surviennent (autres conditions correctes pr?sum?es) :
-croissan? d?ficiente ou absente des algues calcaires roses
-croissan? faible des gorgones
-quantit? de phosphates plus ?lev?s malgr? une remin?ralisation et une alimentation r?duite (autres sources de phosphates exclues)
-quantit? de calcium r?duite qui malgr? une addition intensive de calcium ne peut ?tre augment?e, ce pourquoi il peut encore exister d'autres raisons.

Pour la pratique aquariophile se pose maintenant la question de savoir comment mesurer le magn?sium et comment le cas ?ch?ant le doser.

Mesurer et doser le magn?sium
Actuellement (d?cembre 1999), ? ma connaissance, il n'existe qu'un seul test magn?sium sur le march? aquariophile allemand. La qualit? des mesures semble ?tre correcte. Une valeur invraisemblablement ?lev?e mesur?e chez un ami de 2000 milligrammes par litre a cr?? un doute concernant la fiabilit? des valeurs. J'ai alors effectu? une s?rie de mesures qui devait apporter la v?rit? sur la fiabilit? des valeurs obtenues avec ces tests. J'ai op?r? comme suit. Quatre ?chantillons, dont deux provenant de bacs r?cifaux et deux d'eau de mer neuve pr?par?e ? partir de deux marques industrielles, ont ?t? mesur?s ? la recherche de la quantit? inconnue de magn?sium.

Quantit?s de magn?sium de divers ?chantillons d'eau en milligrammes par litre

Apr?s augmentation de 200 milligrammes par litre

Diff?rence des valeurs moyennes

Ensuite tous les ?chantillons ont ?t? augment?s avec 200 milligrammes de magn?sium (avec du chlorure de magn?sium) par litre et de nouveau mesur?s. Toutes les mesures ont ?t? effectu?es en double; les valeurs sont compil?es dans le tableau. Comme r?sultat on peut retenir une bonne reproduction des valeurs mesur?es, ?tant donn? que les deux valeurs d'un ?chantillon sont sans exception tr?s proches. Les valeurs mesur?es des ?chantillons enrichis avec du magn?sium sont situ?es en moyenne de 200 milligrammes par litre plus haut que les valeurs de d?part correspondantes, un indice pour que les valeurs obtenues avec ces tests restituent correctement les quantit?s exactes de magn?sium dans le cadre d'un tel test aquariophile bon march?.
En ce qui concerne le d?roulement des tests je peux dire que le virement de couleur n'est pas aussi brutal que l'on est en droit de l'attendre selon les instructions. Ainsi il est donn? une tol?rance d'appr?ciation de 0.02 ? 0.03 millilitres de solution de titrage, ce qui donne 30 ? 45 milligrammes par litre pour la valeur mesur?e. Lors de mes mesures j'ai plut?t valid? le virement de couleur complet.
Entre temps j'effectue le dosage du magn?sium de mani?re ? l'ajouter dans un rapport fixe proportionnel au calcium. J'ai ?labor? ce rapport ? partir des mesures et des observations effectu?es avec mes aquariums. Comme je suis prudent lors de telles adjonctions, la quantit? de magn?sium de mes bacs se situe toujours encore en dessous de la quantit? naturelle. Probablement qu'un ajout de magn?sium ? hauteur de cinq ? dix pour cent de l'ajout de calcium est sens?. Comme rep?re, je me sers, en plus des valeurs mesur?es, de la croissance des algues calcaires roses ainsi que de l'aspect g?n?ral des invert?br?s. Certainement qu'? l'avenir d'autres tests seront disponibles.
Il est facile de se rendre compte que le rapport magn?sium calcium d?pend pour le dosage entre autre de la marque du sel marin utilis? et de sa teneur en magn?sium, de la fr?quence des changements d'eau, de la mani?re et du volume de la remin?ralisation ainsi que de la population en organismes synth?tiseurs de calcaire, qui plus ou moins incorporent du magn?sium. Il existe plusieurs produits sur le march? qui selon les fabricants contiennent du magn?sium. Des sels marins sans chlorure de sodium de plus en plus pr?sents sur le march? peuvent ?tre utilis?s pour augmenter le magn?sium, car le magn?sium repr?sente la plus grande partie des cations de ces sels, suivis par le calcium et le potassium. Ainsi d'autres et moi-m?me avons pu renfor?r la croissance des algues calcaires roses avec un dosage compl?mentaire d'un millilitre de sel marin sans chlorure de sodium (poudre) par litre d'eau de mer chang?e. Peut-?tre que par le pass? un meilleur approvisionnement en magn?sium constituait-il l'effet principal chez les aquariophiles r?cifaux qui utilisaient du sel marin sans chlorure de sodium pour renouveler les oligo-?l?ments.

Cela prendra encore quelque temps jusqu'? ce que nous arrivions ? une estimation d?finitive de l'importance du magn?sium ainsi qu'? une recommandation de dosage valable en g?n?ral. Mais les effets que j'ai pu observer sont ? mon avis si importants que des aquariophiles r?cifaux engag?s ne doivent pas h?siter ? s'int?resser au magn?sium et ? communiquer leurs enseignements.

Litt?rature

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