Oxygène dissous en pisciculture : pourquoi la nuit est critique

Le cycle jour et nuit de l’oxygène dans un bassin

L’oxygène dissous d’un bassin a deux origines. Il diffuse depuis l’air à la surface de l’eau, et il est produit par la photosynthèse des algues et des plantes aquatiques. Dans un étang peu renouvelé en pleine saison de végétation, la photosynthèse pèse lourd dans le bilan.

Le jour, les algues produisent plus d’oxygène que le bassin n’en consomme. La fiche de l’Académie d’agriculture de France sur les étangs de pisciculture indique des valeurs maximales en fin de journée qui peuvent dépasser largement la saturation, de 150 à 200 %. La nuit, la photosynthèse s’arrête. Poissons, algues, zooplancton et bactéries du fond continuent de respirer, et le taux baisse sans interruption.

Le point bas arrive en fin de nuit. La même fiche précise que l’oxygène peut descendre à 0 en fin de nuit ou en début de journée. Le document de la FAO sur la chimie de l’eau en aquaculture décrit le même schéma : des pics l’après-midi, des valeurs proches de zéro vers l’aube, et une respiration nocturne qui peut amener le bassin à des niveaux mortels pour les poissons.

Conséquence pratique : une mesure prise à midi rassure à tort. La valeur qui compte est celle de la fin de nuit, à l’heure où personne ne fait de relevé. Retrouvez les autres usages des capteurs en élevage aquacole sur notre page pisciculture et aquaculture.

Ce qui creuse le minimum de fin de nuit

• Eau chaude. L’eau chaude contient moins d’oxygène à saturation. Le tableau de la FAO donne 11,3 mg/L à 10 °C, 9,1 mg/L à 20 °C et 7,5 mg/L à 30 °C en eau douce. Dans le même temps, les poissons respirent davantage.
• Temps couvert. Moins de lumière veut dire moins de photosynthèse dans la journée, donc une réserve plus faible au coucher du soleil. La FAO note que plusieurs jours couverts consécutifs aggravent les problèmes d’oxygène.
• Temps orageux. La station technologique piscicole des eaux douces du Québec signale qu’une chute brutale de la pression avant un orage entraînerait une baisse de l’oxygène dissous. Un orage peut aussi brasser d’un coup un bassin stratifié et remonter l’eau pauvre du fond.
• Charge en poissons et nourrissage. La digestion et le stress augmentent fortement la consommation d’oxygène des poissons. Le même document conseille de distribuer l’aliment en plusieurs petites portions et, en été, de nourrir tôt le matin et en fin de journée. L’aliment non consommé se décompose au fond et consomme lui aussi de l’oxygène.
• Efflorescence algale puis mort des algues. Une fertilisation forte provoque souvent une efflorescence de plancton, qui fait baisser l’oxygène la nuit. Quand ces algues meurent en masse, la production d’oxygène s’arrête et leur décomposition en consomme davantage.

mg/L ou % de saturation : deux lectures de la même mesure

Le taux en mg/L indique la quantité d’oxygène présente dans un litre d’eau. Le pourcentage de saturation compare cette quantité au maximum que l’eau peut contenir à sa température et à sa pression. Les deux se lisent ensemble, car le maximum change avec la température.

Le document québécois sur les salmonidés donne un exemple : l’eau saturée contient 13,5 mg/L à 3 °C mais seulement 9,5 mg/L à 18 °C, soit 30 % de moins. Avec sa table de saturation, une eau à 6 mg/L représente environ 64 % de saturation à 18 °C, et environ 53 % à 10 °C. En altitude, la pression plus faible réduit encore la saturation.

Des seuils qui dépendent de l’espèce

Truite et salmonidés

Les salmonidés sont les plus exigeants. La station technologique piscicole des eaux douces recommande une concentration toujours supérieure à 65 % de la saturation à la sortie des bassins et des étangs d’élevage. Elle indique qu’une concentration inférieure à 2 à 3 mg/L, soit 20 à 30 % de la saturation, entraîne la mort des truites. La FAO note de son côté que la truite arc-en-ciel cesse de nager sous 2 à 5 mg/L.

Carpe, tilapia et étangs d’eau chaude

La carpe et le tilapia tolèrent des taux bien plus bas : selon la FAO, ils nagent encore vers 1 à 2 mg/L et supportent des valeurs inférieures à 1 mg/L. Survivre n’est pas produire. Une étude de la FAO sur le tilapia montre qu’un taux maintenu autour de 20 % de saturation réduit de 40 % l’aliment consommé et de 60 % l’aliment assimilé. Les auteurs estiment qu’un taux inférieur à environ 50 % de saturation réduit nettement la production en étang.

Pour les étangs d’eau chaude, la vulgarisation de l’université de Floride (UF/IFAS) retient 5 mg/L ou plus pour une bonne santé des poissons. La plupart des espèces montrent une détresse entre 2 et 4 mg/L, et les mortalités surviennent en général sous 2 mg/L. Le même document conseille une aération d’urgence sous 4 mg/L.

Ces chiffres sont des repères. Le seuil d’alerte de votre élevage se fixe avec votre technicien ou votre vétérinaire, selon l’espèce, le stade et la température de l’eau. Placez-le au-dessus du seuil critique, pour laisser le temps de réagir avant l’aube.

Où placer la sonde et comment l’entretenir

La sonde doit mesurer l’eau que respirent les poissons. La FAO rappelle que l’appauvrissement commence par le fond, même si le fond et la surface donnent souvent des valeurs proches dans un étang peu profond. Fixez la sonde sur un piquet ou une chaîne lestée, à profondeur constante, entre mi-hauteur et le tiers inférieur de la colonne d’eau, hors de la vase.

Éloignez-la de l’aérateur et de l’arrivée d’eau. Le panache d’eau brassée, chargé de bulles, donne une valeur trop haute qui ne représente pas le reste du bassin. La fiche de la sonde DR-DO1 demande justement d’éviter les bulles d’air devant la zone de mesure. Dans un bassin en eau courante, mesurez à la sortie, comme le recommande le document québécois.

La DR-DO1 mesure de 0 à 20 mg/L, avec une résolution de 0,01 mg/L et une précision de ±3 %. Elle relève aussi la température de l’eau de 0 à 50 °C. Sa mesure est optique, par fluorescence : pas d’électrolyte à remplacer et pas d’oxygène consommé par la sonde. Elle est prévue pour l’eau douce ; la version DR-DO2 vise l’eau de mer.

L’entretien reste nécessaire. En eau chargée, essuyez régulièrement la tête de mesure, où se forme un film d’algues. À la pose, comptez environ deux heures de stabilisation. Dragino recommande un étalonnage avant la première utilisation, puis environ tous les trois mois en usage continu. Un contrôle à l’aube avec un oxymètre portable confirme de temps en temps que la sonde ne dérive pas.

Alerte et déclenchement de l’aérateur

La sonde se raccorde au transmetteur WQS, qui l’alimente et transmet ses mesures. Le WQS accepte jusqu’à trois sondes et se fixe hors de l’eau. Il existe en LoRaWAN, avec un envoi toutes les 20 minutes par défaut, et en NB-IoT ou LTE-M, avec un envoi toutes les 2 heures par défaut. Pour suivre une nuit à risque, la cadence courte compte. L’intervalle se règle à distance, et les mesures sont gardées en mémoire si le réseau tombe.

Réglez deux niveaux d’alerte sur votre plateforme de suivi : un niveau de vigilance, puis un niveau d’urgence proche du seuil critique de l’espèce. L’alerte part par SMS ou e-mail au dépassement.

Le contrôleur LT-22222-L permet de démarrer l’aérateur à distance. Ses deux relais coupent 5 A sous 250 V : ils commandent la bobine du contacteur de l’aérateur, pas le moteur en direct. Le câblage relève d’un électricien. Le LT-22222-L fonctionne en LoRaWAN uniquement, en classe C : l’ordre est exécuté sans attendre le prochain envoi. Il demande une alimentation permanente de 7 à 24 V et une armoire étanche en extérieur.

Un point de sécurité : après une coupure d’alimentation, ses relais reviennent ouverts. L’aérateur doit donc rester commandable par son horloge ou son commutateur manuel, et la commande à distance vient en complément. L’UF/IFAS conseille d’ailleurs de programmer les aérateurs sur la nuit, du soir jusqu’au matin, aux périodes à risque.

Reste à vérifier que l’aérateur tourne après l’ordre. Le capteur de courant CS01 se pose avec une pince ampèremétrique autour d’une phase du moteur, sans débrancher le câble. Il alerte quand le courant passe sous un seuil : moteur disjoncté, palette bloquée, alimentation coupée. Les pinces se commandent à part. Le CS01 existe en LoRaWAN, NB-IoT et LTE-M. La courbe d’oxygène elle-même doit remonter dans les minutes qui suivent le démarrage.

Le LT-22222-L passe par une passerelle LoRaWAN installée sur l’exploitation ou par un réseau opéré. Pour le WQS et le CS01 en version NB-IoT ou LTE-M, la carte SIM objets connectés se prend auprès d’un opérateur.

Questions fréquentes

Sources

• Fonctionnement et gestion des étangs de pisciculture, Académie d’agriculture de France
• Site selection for aquaculture: chemical features of water, chapitre Dissolved oxygen, FAO
• Influence of ambient oxygen on feeding and growth of the tilapia, Oreochromis niloticus, FAO
• Qualité de l’eau requise pour l’élevage des salmonidés, Station technologique piscicole des eaux douces, ministère de l’Agriculture du Québec
• Dissolved Oxygen for Fish Production, UF/IFAS Extension, université de Floride