pH ou alcalinité dans un bac récifal : quelle différence, et lequel est vraiment faux ?
Votre sonde pH affiche 7,85 à sept heures du matin. Quelqu'un sur un forum vous dit que c'est trop bas et vous envoie vers un tampon pH. Votre alcalinité est à 8,6 dKH depuis trois mois. Un chiffre a l'air faux, l'autre a l'air bon, et le produit qu'on vous recommande modifie celui qui est bon.
Ça arrive parce qu'on parle du pH et de l'alcalinité comme s'ils étaient une seule chose avec deux noms. Ce n'est pas le cas. Le pH est un instantané de l'acidité de l'eau à cet instant précis. L'alcalinité est la réserve de carbonate et de bicarbonate qui résiste aux variations de pH et que vos coraux consomment pour construire leur squelette. L'un est un relevé, l'autre est un stock. Vous pouvez avoir un stock abondant et quand même un relevé bas, et quand ça arrive, ce n'est pas le stock qu'il faut corriger.
Qu'est-ce que le pH
Le pH mesure la concentration en ions hydrogène, ce qui est la façon du chimiste de dire l'acidité, sur une échelle logarithmique : 7,8 n'est pas « un peu plus bas » que 8,8, c'est dix fois plus acide. L'eau d'un récif naturel se situe autour de 8,1 à 8,3. En bac, la cible de jour que visent la plupart des gens est 8,0 à 8,4, tout ce qui va de 7,8 à 8,5 est acceptable, et sous 7,8 la calcification ralentit assez pour que ça vaille la peine de s'en occuper.
Il bouge toute la journée. La photosynthèse retire le CO2 de l'eau sous les lampes et la respiration le remet la nuit, donc le pH monte pendant la photopériode et redescend après l'extinction. Un écart de 0,15 à 0,40 unité entre le creux d'avant l'aube et le pic du soir est normal, si bien qu'un 7,85 à 7 h est souvent un 8,15 à 20 h.
Et rien ne le consomme. Le pH n'est pas une réserve, c'est le résultat de ce qui est dissous dans l'eau à l'instant, et le principal facteur est le dioxyde de carbone, qui se dissout pour former de l'acide carbonique. L'air extérieur contient environ 420 ppm de CO2. Une maison fenêtres fermées tourne à 800 à 1500 ppm sans effort, et le bac s'équilibre avec la pièce, pas avec la planète. C'est de là que vient la majorité des pH bas en bac récifal, et aucune poudre dans la décantation ne change l'air.
Ce qu'est vraiment l'alcalinité d'un bac récifal
L'alcalinité est la capacité de l'eau à absorber de l'acide sans que le pH bouge. En eau de mer, cette capacité est presque entièrement du bicarbonate et du carbonate. Elle se mesure en dKH : 1 dKH vaut 17,9 ppm d'équivalent carbonate de calcium, et 2,8 dKH font 1 meq/L si votre test utilise cette échelle.
L'eau de mer naturelle est à environ 7 dKH. Les bacs tournent en général entre 7 et 11, la plupart des bacs mixtes se stabilisent autour de 8 à 9, et tenir la valeur que vous avez choisie compte plus que la valeur exacte.
L'alcalinité d'un bac récifal fait deux choses à la fois.
Elle tamponne. Quand de l'acide entre dans l'eau, que ce soit le CO2 de la pièce ou l'acide produit par les bactéries nitrifiantes, le bicarbonate l'absorbe et le pH bouge moins. Un bac à 9 dKH encaisse le même apport de CO2 avec une chute de pH plus faible qu'un bac à 6.
Et elle se fait manger. Les coraux et les algues corallines puisent le carbonate dans l'eau pour construire du squelette. Un bac mixte consomme 0,3 à 1,0 dKH par jour, un gros bac SPS 1 à 3, et chaque 1 dKH consommé emporte environ 7 ppm de calcium avec lui. C'est pour ça que l'alcalinité est le chiffre le plus testé du hobby, et pour ça qu'elle dérive vers le bas entre deux changements d'eau alors que le pH se contente de rapporter ce qui est là.
La différence entre pH et alcalinité, en une image
Une voiture a une jauge de carburant et un compteur de vitesse. L'alcalinité, c'est le carburant : une quantité, consommée à mesure que le moteur tourne, refaite selon un planning. Le pH, c'est la vitesse : un relevé de l'instant, et il dépend de bien d'autres choses que de la quantité de carburant dans le réservoir.
Une voiture qui roule à 30 dans une zone à 50 avec le plein n'a pas besoin d'essence. Un bac récifal à pH 7,8 avec 8,6 dKH n'a pas besoin d'alcalinité. Il a besoin qu'on s'occupe du CO2.
La relation entre pH et alcalinité dans un aquarium
Ils sont liés, mais faiblement, et le lien passe par le CO2.
À CO2 fixe, plus d'alcalinité signifie bien un pH plus haut, mais pas beaucoup plus haut. Faire passer un bac de 7 à 11 dKH sans toucher à l'air remonte le pH d'équilibre d'à peu près 0,2 unité. Changer le CO2 fait bien plus : la même eau à 8 dKH se stabilise autour de 8,2 à 8,3 dans l'air extérieur et peut rester sous 8,0 dans une pièce à 1000 ppm. Le CO2 est le gros levier. L'alcalinité est le petit.
L'autre sens compte aussi, parce que ce avec quoi vous remontez l'alcalinité décide de ce que fait le pH :
- Le bicarbonate de sodium remonte l'alcalinité et pousse très légèrement le pH vers le bas. C'est lui qu'il faut prendre quand le pH est déjà haut.
- Le carbonate de sodium (soda ash, ou du bicarbonate passé une heure au four) remonte l'alcalinité et pousse le pH de quelques dixièmes d'unité vers le haut. Le sursaut de pH s'estompe en quelques heures à mesure que le bac réabsorbe le CO2 de la pièce. L'alcalinité, elle, reste.
- Le kalkwasser (hydroxyde de calcium) remonte l'alcalinité, le calcium et le pH ensemble, et c'est le plus puissant des trois pour le pH. Il dépasse pH 12 dans son récipient et doit être introduit goutte à goutte, jamais versé d'un coup, parce qu'une rasade peut faire bondir le pH au-delà de 8,5 et faire neiger du carbonate de calcium hors de l'eau.
Les trois vont dans une zone à fort brassage de la décantation, jamais dans un coin calme du bac principal, pour qu'ils se dispersent avant de toucher quoi que ce soit de vivant. Tout produit vendu comme tampon pH est l'un de ces trois ou un mélange, alors sachez lequel vous tenez avant qu'il entre dans le bac.
Lequel est faux : le tableau de décision
Prenez les deux relevés à la même heure, idéalement une heure ou deux avant l'extinction, et trouvez votre ligne. Un pH normal signifie ici 8,0 à 8,4 en fin d'après-midi ; une alcalinité normale signifie 7 à 11 dKH et à environ 0,5 dKH de votre propre cible.
| pH | Alcalinité | Ce qui se passe en général | Agir sur | Que faire |
|---|---|---|---|---|
| Bas (7,7 à 7,9) | Normale | Le CO2 de l'air de la pièce. De loin le cas le plus fréquent. | L'air | Air extérieur ou scrubber CO2 sur l'écumeur, refuge éclairé la nuit, ou kalkwasser comme source d'alcalinité. Pas de tampon. |
| Bas | Basse (sous 7) | La consommation a dépassé le dosage, une pompe s'est arrêtée, ou un bac neuf a brûlé son alcalinité en nitrifiant. | L'alcalinité | La remonter à 1 dKH par jour maximum, idéalement moitié moins, avec du carbonate de sodium ou du kalkwasser pour que le pH monte aussi. Puis mesurer la consommation. |
| Normal | Basse | Les échanges gazeux sont bons, la réserve est mince. | L'alcalinité | Comme ci-dessus. Le bicarbonate convient ici. |
| Normal | Haute (plus de 11, ou bien au-dessus de la cible) | Surdosage, ou les coraux ont cessé de consommer. | L'alcalinité | Arrêter le dosage, laisser la consommation la faire redescendre, chercher pourquoi la consommation a chuté. |
| Bas | Haute | Le piège du tampon : pH poursuivi à coups de produits d'alcalinité alors que le CO2 de la pièce n'a jamais changé. | L'alcalinité, puis l'air | Arrêter le tampon. Laisser l'alcalinité redescendre à la cible par consommation. Puis traiter le CO2. |
| Haut (8,5 et plus) | Normale | Sonde désétalonnée, ou grosse dose de kalk ou de carbonate encore en train de se répartir. | Vérifier d'abord | Étalonner la sonde. Si c'est réel, étaler le kalk sur plus d'heures ou en remplacer une partie par du bicarbonate. |
| Haut | Haute | Surdosage de kalk ou de carbonate. Risque de précipitation. | Les deux, lentement | Arrêter le dosage. Ne pas sortir l'acide. Changement d'eau avec un sel adapté à votre cible. |
| Haut | Basse | Fort retrait de CO2 (scrubber, gros refuge) avec la réserve consommée en dessous. Rare. | L'alcalinité | Bicarbonate de sodium, qui ne poussera pas le pH plus haut. |
Deux lignes concentrent l'essentiel des questions sur ce sujet : pH bas avec alcalinité normale, et pH bas avec alcalinité haute. La seconde, c'est ce qui arrive quand la première est mal traitée.
Ne corrigez jamais le pH avec un tampon d'alcalinité quand l'alcalinité est déjà bonne
Disons que le pH est à 7,85 le matin, l'alcalinité à 8,6 dKH, et que vous ajoutez un tampon pH, qui est presque toujours du carbonate de sodium ou un mélange de carbonate et de bicarbonate. Sur un système de 200 litres (53 gallons), 1 dKH de ça représente environ 4 grammes de carbonate de sodium. Le pH touche peut-être 8,2. Dans les heures qui suivent, le CO2 de la pièce se redissout, le pH glisse vers là où l'air dit qu'il doit être, et vous avez 9,6 dKH au lieu de 8,6.
Le lendemain, la sonde dit 7,9. Vous en remettez. Une semaine de ce régime et vous êtes à 12 ou 13 dKH, le pH a à peine bougé, le carbonate de calcium encroûte le chauffage et le rotor de pompe parce qu'une alcalinité haute à côté d'un calcium normal est la recette de la précipitation, et vos SPS ont traversé cinq écarts d'un dKH complet dans la journée et le montrent.
Le tampon n'a jamais traité la cause. Le CO2 vient de l'air, l'air n'a pas changé, et l'eau revient toujours s'équilibrer avec lui. On ne dose pas contre une fenêtre fermée.
Les priorités sont aussi à l'inverse de ce qu'on ressent. Un 7,9 stable est un léger handicap avec lequel bien des bacs bien menés vivent pendant des années. Une alcalinité qui oscille de 2 dKH dans chaque sens en une semaine est une vraie menace, et une cause de perte de tissu chez les SPS bien plus fréquente qu'un pH bas, alors protégez l'alcalinité même pendant que vous travaillez sur le pH.
Ce qui fait vraiment bouger le pH, c'est une autre boîte à outils : de l'air extérieur ou un scrubber CO2 sur l'entrée d'air de l'écumeur, un refuge en éclairage inversé, ou le kalkwasser comme source d'alcalinité. Comment remonter le pH d'un bac récifal les passe en revue par ordre d'effort.
Comment tester chacun pour que le relevé veuille dire quelque chose
Le pH. Les tests colorimétriques résolvent 0,2 unité au mieux, ce qui est l'oscillation quotidienne entière, alors une sonde vaut le coup ici. Étalonnez-la tous les mois avec des solutions tampon 7,0 et 10,0, gardez la pointe humide, et lisez-la à la même heure à chaque fois. Un relevé de pH sans heure attachée ne vaut à peu près rien.
L'alcalinité. Un test par titrage lisant à 0,1 dKH, fait à la même heure, 2 à 3 fois par semaine sans dosage et tous les jours avec, et toujours avant que la dose parte. Des marques différentes se contredisent de 0,3 à 0,5 dKH sur la même eau, notez-le donc quand vous changez de test. La fréquence des tests en aquarium récifal donne la cadence pour chaque paramètre.
Le test d'aération. Prélevez 250 mL (un verre) d'eau du bac, lisez son pH, puis faites-y buller pendant une heure un diffuseur alimenté depuis l'extérieur d'une fenêtre. Si le pH grimpe, c'est la pièce le problème. Sinon, vérifiez l'alcalinité ensuite.
Les deux chiffres, à la même heure, notés côte à côte, c'est tout le diagnostic. Un pH qui reste bas semaine après semaine au-dessus d'une ligne d'alcalinité plate, c'est du CO2. Une ligne d'alcalinité qui glisse vers le bas avec le pH un peu derrière, c'est de la consommation : comment calculer la consommation quotidienne d'alcalinité transforme cette pente en dose, ou le calculateur de consommation d'alcalinité le fera à partir de vos relevés. Si l'alcalinité a vraiment besoin d'être remontée, comment remonter l'alcalinité d'un bac récifal explique comment la doser sans risque, et les paramètres d'un bac récifal donne le tableau complet et l'ordre dans lequel corriger.
Notez les deux et lisez-les ensemble
Vous ne pouvez pas voir la relation sur un seul test. Vous la voyez sur un mois de paires prises à la même heure, parce que c'est ça qui montre si le pH est bas parce que l'alcalinité a chuté ou bas alors que l'alcalinité a tenu, ce qui est toute la décision dont parle cet article.
Récupérer le tableur
Faire une copie dans Google Sheets (compte Google nécessaire · en anglais uniquement)
Télécharger la version Excel (aucun compte nécessaire)Gratuit, sans e-mail, sans obligation de citer la source : vos relevés passent en vert dans votre plage cible et en rouge en dehors, et les graphiques tracent votre plage cible en pointillés.
Réglez votre plage pH sur 8,0 à 8,4 et votre plage d'alcalinité sur un demi-dKH de chaque côté de votre cible. Une cellule pH rouge au-dessus d'une cellule alcalinité verte, c'est la première ligne du tableau.
Garder pH et alcalinité bien distincts, c'est noter les deux à la même heure et les lire comme une paire, plutôt que de réagir à celui qui avait l'air faux ce matin. Recif est l'application récifale que nous avons développée pour régler ce point : elle enregistre chaque test, trace chaque paramètre par rapport à vos propres plages cibles pour qu'un pH bas posé sur une ligne d'alcalinité plate saute aux yeux, calcule votre tendance de consommation d'alcalinité, vous rappelle qu'un paramètre n'a pas été testé depuis trop longtemps et résume l'ensemble du bac en un seul Score de stabilité. Elle est disponible sur l'App Store et sur Google Play.