☛ Cette section sur la photosynthèse des plantes de son aquarium traite des sujets suivants :
- Le processus de photosynthèse des plantes, objet de cette page.
- Le ratio de Redfield et les taux de concentration en nitrates et nitrites.
- Des questions-réponses sur la photosynthèse des plantes.
♦ Les deux processus de base régissant la vie des plantes aquatiques responsables de leur bon développement sont la photosynthèse et la respiration des plantes.
Le processus essentiel du développement de la végétation est celui de la photosynthèse, il est vital car il est indispensable à la croissance des plantes, des algues et de certains microorganismes chlorophylliens. Ces végétaux ont besoin pour prospérer de lumière, de dioxyde de carbone CO2, d'engrais comme l'azote N, le phosphore P et le potassium K, ainsi que des oligoéléments en faibles quantités, tous ces éléments sont puisés dans le milieu aquatique et assemblés grâce à différents processus dont celui de la photosynthèse qui convertit le dioxyde de carbone en fibres constituant le corps des plantes.
• La photosynthèse permet à la chlorophylle d'utiliser la lumière comme source d'énergie pour transformer le dioxyde de carbone présent dans l'eau en matière organique le glucose, ce qui s'accompagne d'un dégagement de dioxygène suivant la réaction chimique suivante :
CO2 + H2O + énergie lumineuse ⇨ CH2O + O2
Dioxyde de carbone + eau + éclairage ⇨ Glucose + dioxygène
☛ Les différents éléments concourants à ce processus sont :
• Une source lumineuse spécifique émettant dans un spectre bleu, vert et rouge, elle est primordiale pour le bon déroulement du processus de photosynthèse.
♦ En eau douce, des lampes dont la température de couleur ne dépasse pas 8 000 K est souhaitable, car au-delà les températures de couleur de 10 000 K à 20 000 K favorisent le développement des algues.
• Le dioxyde de carbone présent dans l'eau est l'élément essentiel du processus de photosynthèse, car c'est bien le dioxyde de carbone qui est transformé en carbone organique assimilable en permanence par les végétaux pour leur nutrition et leur croissance.
♦ Le dioxyde de carbone dans l'atmosphère est toujours disponible en très grande quantité, alors que dans l'eau il peut y être présent en quantité insuffisante. Le CO2 est le produit de la fermentation des déchets et de la respiration de jour comme de nuit des êtres vivants : animaux, bactéries et plantes. En cas d'une déficience en CO2 il est possible d'en diffuser au sein d'un aquarium.
♦ Il est nécessaire de s'assurer de la présence d'un minimum de CO2 dans l'eau d'un bac et tout particulièrement dans des eaux dont le pH et la dureté sont élevés.
► Pour les besoins en CO2 consultez ☛ Le dioxyde de carbone CO2
Dans un aquarium bien planté, il arrive de voir des bulles de dioxygène couvrir les feuilles des plantes les plus actives en photosynthèse. Ce dioxygène visible est la quantité de dioxygène émise par les plantes et qui ne peut plus être dissoute dans l'eau, car l'eau a atteint son niveau de saturation. Le dioxygène en excès n'a pas d'autre issue que de s'échapper dans l'atmosphère.
• Le fer Fe2+ est l'oligoélément qui permet au processus de photosynthèse de se dérouler normalement, en son absence il n'y a pas de photosynthèse et les plantes sont atteintes de chlorose.
► Pour les besoins en fer consultez ☛ Un oligoélément le fer
• Toutes les plantes ne se comportent pas de la même façon vis-à-vis de la photosynthèse.
Certaines plantes ont besoin de beaucoup d'énergie lumineuse, comme la plupart des plantes à tige et certains Echinodorus, d'autres plantes au contraire n'ont besoin que d'une photosynthèse relativement faible et préfèrent ainsi une intensité lumineuse réduite comme les Cryptocoryne, les Anubias et les fougères.
Il est donc important de bien choisir ses plantes pour obtenir un paysage aquatique harmonieux.
• Le rendement du processus de photosynthèse dépend simultanément de plusieurs paramètres : la qualité et la quantité de la lumière diffusée, le taux de dioxyde de carbone CO2 dans l'eau, la présence de fer chélaté, la disponibilité des substances nutritives et des oligoéléments. Si un seul de ces facteurs n'est pas disponible en quantité adéquate le rendement sera plus faible, voire négligeable et le développement des plantes sera ralenti voire stoppé.
♦ Une règle simple généralement admise consiste à dire que si un seul des éléments Fe2+, CO2 ou éclairage n'est pas présent en quantité suffisante pour le bon déroulement du processus de photosynthèse, celui-ci se limite au niveau de l'élément le plus faible.
Il a été établi par Alfred Redfield qu'il y avait une relation quantitative constante entre les différents éléments composants la matière organique dans les milieux aquatiques. Cette relation définit les rapports quantitatifs optimums entre la présence d'oxygène, de carbone, d'azote, de phosphore et de fer dans un milieu aquatique équilibré. En particulier il est important de conserver un rapport de 10/1 entre les concentrations en mg/L de nitrates et de phosphates, si ce rapport descend en dessous de 6,5 les algues de couleur bleu-vert se développent, mais s'il monte au-dessus de 14 ce sont des algues vertes qui croissent.
► Pour plus d'information consultez ☛ Les ratios de Redfield
Top ▲• La respiration cellulaire des plantes est un processus inverse à celui de la photosynthèse car la plante consomme du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone, la réaction est :
C6H12O6 + 6O2 ⇨ 6CO2 + 6H2O
Le CO2 se combine avec l'eau pour former de l'acide carbonique :
CO2 + H2O ⇨ H2CO3
lequel se dissocie en HCO3- et H+
• Le bilan de la photosynthèse des plantes et de la respiration de tous les êtres vivants dans un aquarium est très positif puisqu'environ la moitié du dioxyde de carbone capté par les plantes n'est pas rejeté et sert à leur croissance et que la quantité de dioxygène diffusée par les plantes est bien supérieure aux besoins des animaux et des plantes pour leur respiration.
♦ Nous conseillons aux aquariophiles de laisser le processus de photosynthèse s'équilibrer tout seul, mais d'observer régulièrement le comportement des plantes et d'intervenir seulement si les plantes souffrent.
► En cas de difficultés avec des plantes consultez ☛ Les carences des plantes aquatiques