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Aquarium du XIXème siècle
L'existence du cycle de l'azote et son importance pour la survie des animaux aquatiques en milieu clos a été découverte en 1805. Les premiers aquariums ont été construits en Angleterre en 1850. Ils sont inspirés de la caisse de Ward, une serre d'horticulture en verre. Le néologisme aquarium a été créé par contraction de aquatic et vivarium. L'idée était de créer un lieu en circuit fermé, dans lequel les organismes vivent en équilibre naturel, contrairement aux vivariums et bassins qui étaient jusqu'alors des circuits ouverts. L'intérêt pour les aquariums dans les années 1850 est venu d'un intérêt grandissant pour la vie marine, un sujet encore en grande partie inconnu, et tabou jusqu'à la fin du XVIIIe siècle.
Cycle de l'azote dans le sol
Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique qui décrit la succession des modifications subies par les différentes formes de l'azote (diazote, nitrate, nitrite, ammoniaque, azote organique). L'atmosphère est la principale source d'azote, sous forme de diazote, puisqu'elle en contient 79 % en volume. L'azote, composé essentiel à de nombreux processus biologiques, se retrouve entre autres dans les acides aminés constituant les protéines, et dans les bases azotées présentes dans l'ADN. Des processus sont nécessaires pour transformer l'azote atmosphérique en une forme assimilable par les organismes. L'azote atmosphérique est fixé par des bactéries présentes dans le sol, telles que Azotobacter vinelandii, grâce à une enzyme, la nitrogénase. Celles-ci produisent de l'ammoniaque (NH4OH) à partir de l'azote atmosphérique et de l'hydrogène de l'eau (l'ammoniaque est le nom de la forme soluble dans l'eau du gaz ammoniac). Certaines de ces bactéries, comme Rhizobium, vivent en symbiose avec des plantes, produisant de l'ammoniaque nécessaire aux plantes, en contrepartie des glucides de la plante dans la rhizosphère. L'ammoniaque peut aussi provenir de la décomposition d'organismes morts par des bactéries saprophytes sous forme d'ions ammonium (NH4+). Dans les sols bien oxygénés, mais aussi en milieu aquatique oxygéné, des bactéries transforment l'ammoniac (NH3) en nitrite (NO2-), puis en nitrates (NO3-), au cours du processus de nitrification. On peut décomposer cette transformation en nitritation et nitratation.
Cycle de l'azote dans le sol
Le cycle de l'azote est un cycle biogéochimique qui décrit la succession des modifications subies par les différentes formes de l'azote (diazote, nitrate, nitrite, ammoniaque, azote organique). L'atmosphère est la principale source d'azote, sous forme de diazote, puisqu'elle en contient 79 % en volume. L'azote, composé essentiel à de nombreux processus biologiques, se retrouve entre autres dans les acides aminés constituant les protéines, et dans les bases azotées présentes dans l'ADN. Des processus sont nécessaires pour transformer l'azote atmosphérique en une forme assimilable par les organismes. L'azote atmosphérique est fixé par des bactéries présentes dans le sol, telles que Azotobacter vinelandii, grâce à une enzyme, la nitrogénase. Celles-ci produisent de l'ammoniaque (NH4OH) à partir de l'azote atmosphérique et de l'hydrogène de l'eau (l'ammoniaque est le nom de la forme soluble dans l'eau du gaz ammoniac). Certaines de ces bactéries, comme Rhizobium, vivent en symbiose avec des plantes, produisant de l'ammoniaque nécessaire aux plantes, en contrepartie des glucides de la plante dans la rhizosphère. L'ammoniaque peut aussi provenir de la décomposition d'organismes morts par des bactéries saprophytes sous forme d'ions ammonium (NH4+). Dans les sols bien oxygénés, mais aussi en milieu aquatique oxygéné, des bactéries transforment l'ammoniac (NH3) en nitrite (NO2-), puis en nitrates (NO3-), au cours du processus de nitrification. On peut décomposer cette transformation en nitritation et nitratation. Les végétaux absorbent grâce à leurs racines les ions nitrate (NO3-) et, dans une moindre mesure, l'ammonium présent dans le sol, et les incorporent dans les acides aminés et les protéines. Les végétaux constituent ainsi la source primaire d'azote assimilable par les animaux. En milieu anoxique (sol ou milieu aquatique non oxygéné), des bactéries dites dénitrifiantes transforment les nitrates en gaz diazote, c'est la dénitrification.
Cycle de l'azote dans un aquarium
Cycle de l'azote dans un aquarium : 1 - Nourriture et nutriments, 2 - Production d'urée et d'ammoniac, 3 - Ammoniac → nitrites, 4 - Nitrites → nitrates (Nitrospira), 5 - Evaporation, 6 - Lumière, 7 - Sol, 8 - Oxygène, 9 - Gaz carbonique. Dans un aquarium, ce sont les déjections des poissons et la nourriture non consommée qui sont à l'origine de la formation d'ammoniac. Ce produit extrêmement toxique pour les animaux aquatiques est transformé en nitrates beaucoup moins toxiques et bénéfiques pour les plantes par des bactéries présentes naturellement ou artificiellement (plantées) dans l'aquarium. Les bactéries nitrosomonas transforment l'ammoniac en nitrites, eux-mêmes très toxiques pour les animaux aquatiques. Et les bactéries nitrobacter transforment les nitrites en nitrates. Nitrates qui sont alors absorbés par les plantes présentes dans l'aquarium.