Pour le fonctionnement d’une baignade naturelle, il faut bien distinguer quatre zones, qui sont :
- le bassin de baignade, réservé comme son nom l’indique à la baignade, à la natation. Il est aménagé selon les envies (à proximité d’une plage, d’une terrasse…).
- la lagune (ou bassin de régénération), qui est le lieu de filtrations physiques, bactériologiques et biologique. Il est aménagé de minéraux et de plantes.
- le local technique, où sont rangés et organisés les réseaux hydrauliques, les pompes, les filtres ,UV ...
- le skimmer, qui est un déversoir où se trouvent des barrières physiques, représentés par les plantes, permettant de récupérer toutes les plus grosses impuretés de l’eau de baignade (feuilles, pollen…) qui sont décomposées par les plantes et les poissons (si volonté d’en avoir). (zone non-obligatoire)
- le skimmer, qui est un déversoir où se trouvent des barrières physiques, représentés par les plantes, permettant de récupérer toutes les plus grosses impuretés de l’eau de baignade (feuilles, pollen…) qui sont décomposées par les plantes et les poissons (si volonté d’en avoir). (zone non-obligatoire)
Schéma
Contrairement aux piscines traditionnelles, les bassins de baignade écologique, les piscines naturelles, les piscines biologiques excluent tous les produits et traitements chimiques de l’eau.
Reproduisez chez vous l’équilibre de vie naturel d’un plan d’eau construit artificiellement avec des formes libres et bénéficiez d’une eau de qualité douce, claire, limpide, cristalline et saine pour vous baignez dans l’aménagement de vos rêves.
De plus, la forme libre et la taille de votre choix donneront à votre piscine naturelle un caractère unique et totalement personnalisé, contrairement au vilain carré bleu de la piscine classique.
La végétation aquatique dans le lagunage, le skimmer naturel et même dans la piscine naturelle si vous le souhaitez, permettra à ces espaces de vie un développement divergeant selon les saisons avec des feuillages, des couleurs et des senteurs au parfum divers et variés. L’intégration est à son comble avec des jeux d’eau et de lumières. Ainsi, cascades, ruisseau, lames d’eau, gargouilles, sculptures crachant de l’eau, peuvent à la fois agrémenter ce petit paradis mais aussi créer des courants et oxygéner l’eau.
Pour parvenir a la qualité de l’eau dans ce concept, il faut tout d’abord en comprendre le processus de « transformation » de cet équilibre de vie appelé écosystème.
Les éléments constituant un écosystème développent un réseau d'échange d'énergie et de matière permettant le maintien et le développement de la vie. Ainsi la lumière par la photosynthèse, la température, et les déchets azotés sont des facteurs importants dans ces échanges.
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » ,
Lavoisier
tel est le dicton souvent répété en chimie.
Dans notre bassin biologique, quand est-il de notre écosystème ?
L’écosystème
Un biotope est un ensemble d'éléments caractérisant un milieu physico-chimique déterminé et uniforme qui héberge une flore, une faune et des populations de bactéries et autres microbes spécifiques.
Avant de parler de la gestion de l’écosystème de la baignade par les filtres biologiques, il semble être important de rappeler quelques processus biogéochimiques (cycles de l’azote et du carbone) et bioénergétique (la photosynthèse) de manière schématique et synthétisée.
v Le cycle de l'azote
Dans l’eau du bassin, la décomposition des plantes, des feuilles mortes, des déjections de poissons sont effectuées par les champignons et les bactéries qui se trouvent partout. A noter qu’il y a de nombreuses variétés de bactéries qui ont des fonctions différentes. Cette décomposition est transformée en composés ammoniacaux tels l’ammoniac (NH3) et l’ammonium (NH4) qui sont toxiques. A leur tour ces composés ammoniacaux se transforment par l’action des bactéries comme les nitrosomonas et autres à plus ou moins grande vitesse selon le pH et la température de l’eau, en nitrites (NO2) qui eux deviennent nitrates (NO3) sous l’action des nitrobactéries . Les nitrites et nitrates sont toxiques. Ces nitrates sont assimilés par les plantes. Les plantes servent de nourriture aux poissons ainsi que d’habitat. Les végétaux décomposés, les animaux morts d’un côté et les déjections des poissons de l’autre seront à leur tour décomposés par les champignons et par les bactéries. Brièvement, nous avons fait le tour du cycle de l'azote.
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| Cycle de l'azote Chatelain Paysages |
1. la décomposition de la matière organique par les bactéries et champignons
2. l’ammonification est la transformation de la matière organique azotée de l’humus en ammoniaque par voie microbienne
3. la nitrosation est la transformation de l’ammoniaque en nitrites par les bactéries Nitrosomonas
4. la nitration est la transformation des nitrites en nitrates par les Bitrobacter (ou Nitrobactéries)
5. l’assimilation des nitrates par les plantes
6. la dénitrification est la transformation de molécules de nitrates en ions nitrites (NO2), puis en monoxyde d’azote (NO), après en oxyde nitreux (N2O) et enfin en diazote (N2)
la fixation de l’azote atmosphérique présent dans le sol (en symbiose avec des bactéries fixées sur leurs nodosités) et conversion en azote organiqueL’azote, nécessaire à la croissance de tout être vivant, est accumulée sous des formes différentes, dont seule la forme nitrique est utilisable par les plantes. Les micro-organismes du sol transforment l’azote organique contenu dans les débris animaux et végétaux en azote ammoniacal, puis en azote nitrique (nitrites puis nitrates).
Une seule exception à cette règle : les Fabacées (ou légumineuses) qui peuvent fixer l’azote atmosphérique présent dans le sol et le convertir en azote organique.
v La photosynthèse
La photosynthèse est le processus bioénergétique qui permet aux plantes de synthétiser leur matière organique en exploitant l’énergie solaire. C'est la fabrication de matière carbonée organique à partir d'eau et de carbone minéral (CO2) en présence de lumière. Les besoins nutritifs de la plante sont le dioxyde de carbone de l'air, l'eau et les minéraux du sol. Les végétaux sont dits autotrophes pour le carbone. Une conséquence importante est la libération de molécules de dioxygène.
La photosynthèse utilise l'énergie lumineuse (d'origine solaire ou artificielle), pour fabriquer du sucre (glucose).
La solution saline absorbée au niveau des radicelles monte dans les racines et la tige par le xylème pour parvenir aux feuilles. Le gaz carbonique atmosphérique traverse l’épiderme des feuilles par des orifices particuliers (les stomates), puis se diffuse dans les interstices intercellulaires. Les molécules de gaz carbonique pénètrent dans les cellules en traversant leurs parois par dissolution. Lorsque l’eau et le gaz carbonique se trouvent dans les cellules chlorophylliennes en présence de lumière, une série de réactions chimiques s’engage, grâce à l’énergie lumineuse captée par la chlorophylle.
En termes chimiques simplifiés, 6 molécules d’eau et 6 molécules de gaz carbonique sont mises en présence et recombinées pour donner naissance à une molécule nouvelle et plus complexe de glucose (sucre simple), tandis que la réaction libère 6 atomes d’oxygène. Cet oxygène sous forme gazeuse, peut alors retourner dans l’atmosphère par les stomates. Le glucose élaboré s’accumule dans la feuille et se transforme en partie pour donner d’autres sucres (saccharose, fructose) et de l’amidon. La photosynthèse s’arrête dès qu’il n’y a plus de lumière. L’amidon est alors reconverti en sucres plus simples, qui quittent la feuille par le phloème. Ils sont ainsi distribués dans toutes les parties de la plante.
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| La photosynthèse Chatelain Paysages |
En résumé, grâce à la photosynthèse, les feuilles ont le pouvoir d’élaborer une substance organique à partir d’éléments inorganiques.
Ce processus est représenté par l'équation suivante :
6CO2 + 6H2O + lumière à C6H12O6 + 6O2
Soit : dioxyde de carbone + eau + énergie solaire à hydrates de carbone (glucides) + dioxygène
Les filtrations par les plantes et les bactéries sur un support de Pouzzolane
v Les filtres mécaniques
- Comme pour la filtration de l'eau des piscines traditionnelles, nous pouvons utilisés des skimmers classiques pour récupérer les impuretés flottantes (feuilles, pollen...)
- L'eau pompée depuis les bombes de fond (situées dans le fond du bassin de nage) est déversée dans un filtre à grille (très fine) qui permet de "tamiser" les impuretés (sable, ...) et d'éclater les gouttes d'eau pour l'oxygéner davantage.
- Les filtres UV (Ultraviolets)
La filtration biologique par lagunage peut être complétée par un filtre ultraviolet (lampe UV) qui accroît l’action germicide (germes pathogènes) et antiparasitaire, rendant l’eau limpide et claire par destruction des algues unicellulaires qui peuvent proliférer en régions à climat doux ou lors des journées à fortes chaleurs.
v Les filtres biologiques :
Les bactéries (Nitrosomonas et Nitrobacter) vont transformer l’ammoniaque issu des décompositions organiques (cycle de l’azote). Pour cela, les bactéries ont besoin d’oxygène. C’est pourquoi, nous utilisons dans la lagune de la pierre de larve ou Pouzzolane. Il s’agit d’un très bon support d’hydroculture pour les bactéries aérobiques.
Les nitrates vont être assimilés par les plantes (par photosynthèse). L’eau va donc être épurée de ses impuretés.
Puis, elle va s’acheminer au bassin de baignade par divers jeux d’eau (cascade, ruisseaux…) favorisant son oxygénation pour la vie des bactéries.
La température de l’eau ne doit pas excéder 25°C. En ce qui concerne l’oxygénation : plus la température de l’eau est élevée, moins elle pourra stocker d’oxygène. C’est pourquoi, au préalable il est nécessaire de bien choisir l’orientation du plan d’eau et d’avoir une profondeur minimale. De plus, il faut savoir que le rayonnement lumineux perd de son intensité à 60 cm de profondeur.
La température de l’eau ne doit pas excéder 25°C. En ce qui concerne l’oxygénation : plus la température de l’eau est élevée, moins elle pourra stocker d’oxygène. C’est pourquoi, au préalable il est nécessaire de bien choisir l’orientation du plan d’eau et d’avoir une profondeur minimale. De plus, il faut savoir que le rayonnement lumineux perd de son intensité à 60 cm de profondeur.
