Dinoflagellés, traitement de l’aquarium à l’eau oxygénée

Les dinoflagellés se sont parfois si bien installés que leur éradication devient un calvaire qui peut durer des mois et provoquer la perte de nombreux habitants de l’aquarium. Cet article propose une méthode inhabituelle, basée sur l’eau oxygénée (ou peroxyde d’hydrogène), efficace pour réduire en quelques jours la population de toute espèce de dinoflagellé. Il s’adresse à ceux qui ont tout tenté sans véritable succès.

On a beaucoup dit ou écrit sur les dinoflagellés. Les espèces susceptibles d’envahir un aquarium récifal sont diverses et leur éradication a pu parfois être menée sans trop de difficulté, rapidement et avec de seuls moyens biologiques, que nous engageons chacun à privilégier.

Pour autant, ces organismes, si petits soient-ils, et plus fréquemment qu’on le pense, envahissent parfois l’aquarium au point que les méthodes classiques s’avèrent inefficaces sur le long terme. L’article Eliminer les dinoflagellés en aquarium récifal permet de mieux appréhender ces organismes et définit les différents moyens habituellement mis en œuvre. L’eau oxygénée en est un. J’ai voulu l’expérimenter dans ses retranchements.

1. Risques liés à l’utilisation de H₂O₂ en aquarium communautaire

Est il besoin d’alerter sur le fait que l’usage du peroxyde d’hydrogene H₂O₂ n’est pas d’usage courant en aquariophilie, et qu’il présente des risques pour l’aquarium, ses habitants et l’aquariophile lui-même. Je vous conseille de lire l’article Peroxyde d’hydrogène H₂O₂ en aquariophilie récifale avant d’aller plus loin.

Non H₂O₂ ne tue pas tout ! Le corail étant un peu plus résistant à l’eau oxygénée que les dinoflagellés, il existe une petite marge exploitable pour leur lutte. L’eau oxygénée est un moyen d’action ulttime, quand tout ce qui est possible est resté sans succès, lorsque les options biologiques sont sans effet, que l’on a beaucoup perdu et que l’on atteind un niveau de désespoir proche de l’abandon.

Le risque majeur est de perdre les organismes les plus sensibles qui focalisent notre maintenance : les invertébrés et notamment les coraux.

Les coraux réagissent aux stress environnants.

• Ils sont en mesure de produire une activité antioxydante et de l’augmenter en présence de stress oxydatifs.
• A contrario ils peuvent également produire H₂O₂ en réaction à des agressions diverses (parasites, algues allélopathiques…).

On retiendra que la présence de peroxyde d’hydrogène n’est pas étrangère au corail. Ce produit chimique fait partie de son arsenal biochimique naturel. Il sait le gérer en partie et présente un certain niveau de résistance. Cet aspect permet d’ailleurs aux aquariophiles de traiter leurs boutures contre les parasites et algues, en bain concentrés et brefs.

La résistance du corail reste toutefois limitée. Au-delà d’un certain seuil de stress oxydatif lié à la concentration et la durée d’exposition, on peut constater un blanchissement des coraux, leur affaiblissement, un déséquilibre microbiologique et des dommages aux tissus entraînant des nécroses les tissus coralliens se dégradent de manière parfois irréversible pouvant conduire à sa mort.

D’autres organismes sont affectés

Même si les tests préliminaires permettent d’envisager une plage de concentration acceptable pour de nombreux organismes, il est probable que des bactéries (non détectables au microscope) sont affectées. Les cycles de l’azote, du phosphore sont alors déstabilisés. Le microbiome hébergé par le corail est potentiellement affecté.

2. Observations préalables

Aucun aquariophile ne souhaite s’engager dans un traitement chimique et ce, d’autant plus qu’il n’existe aucun retour sur l’utilisation du H₂O₂ très oxydant dans un aquarium hébergeant poissons et invertébrés. De nombreuses lectures ont orienté mes premiers tests en bains annexes. J’ai dû les recommencer plusieurs fois pour en vérifier la reproductibilité, la fiabilité et améliorer les méthodes.

2.2. Observations au microscope sur la résistance des dinoflagellés

Les observations sous microscope ont permis de quantifier les concentrations létales selon la durée d’exposition.

Pour une meilleure compréhension par les aquariophiles, tout ce qui suit est exprimé en pourcentage d’eau oxygénée 10 volumes (H₂O₂ 10V). Il s’agit d’eau oxygénée à concentration 3 %. Rien n’empêche d’utiliser une eau oxygénée ayant un pouvoir oxydant plus important : 30V (9%), 40V (12 %)… 130V (35 %). Par exemple, pour utiliser de l’eau oxygénée H₂O₂ 30V (9%) il suffit de diviser la dose préconisée H₂O₂10V par 3. Dose H₂O₂ 30V = dose H₂O₂ 10V / 3. Autrement dit, 30 ml H₂O₂ 10V = 10 ml H₂O₂ 30V

2.2.1. Méthode habituellement préconisée, inefficace

Le traitement à l’eau oxygénée habituellement proposé en aquariophilie est 2,7 ml H₂O₂ à 3% (10 Vol) par 100 litres par jour (1 ml / 10 gal) soit 0,0027 % H₂O₂ 10V. Il s’agit d’un très faible dosage qui ne présente pas de risque de manipulation et ne nuit pas aux organismes. Malheureusement les observations au microscope montrent que ce dosage est inefficace sur les dinoflagellés, quels qu’ils soient. En effet, on ne relève aucune mortalité. Il faut le considérer plutôt comme une simple contribution à l’assainissement général.

2.2.2. Tests de H₂O₂ sur des micro-volumes

Fort du constat ci-dessus, en l’absence d’informations, j’ai voulu savoir si des dosages plus concentrés pouvaient être efficaces sans nuire au fonctionnement du bac et à la santé des autres habitants. De longs mois j’ai observé au microscope, sur de petits volumes, la résistance des dinoflagellés (Procentrum et Ostreopsis) à des concentrations diverses d’eau oxygénée 10V. A ce stade, les observations sont liées à des conditions particuilières. Elles diffèreront des dosage en aquarium comme on le verra. Je les résumerais ainsi :

Effets du taux H₂O₂ 10V sur les organismes en microtests

Dosage	Microtest
< 0,08 % (0,8 ml / L)	Aucun effet en 24 heures
~ 0,10 % (1 ml / L)	Les dinoflagellés sont affectés, montrant des spasmes (Ostreopsis), on constate une nette réduction de leur mobilité et la mort d’une majorité durant les heures qui suivent. Je confirme qu’il s’agit bien de cellules de dinoflagellés et non de dinokystes. La microfaune (nématodes, ostracodes, larves de crustacés et d’autres organismes non identifiés) et la méiofaune (copépodes, mini-ophiures…) restent bien en vie au-delà de 24 h, quand le traitement n’agit plus.
~ 0,15 % (1,5 ml / L)	100% des dinoflagellés meurent dans les 15 minutes qui suivent La microfaune et la méiofaune ci-dessus ainsi qu’ophiures, bernard-l’hermite, gastéropodes (turbo, astrea) restent en vie.

2.2.3. Observations en aquarium

Ces données ont permis des premiers tests grandeur nature dans des aquariums de volumes plus importants et peuplés d’une faune représentative…

Effets du taux H₂O₂ 10V sur les organismes

Dosage	En aquarium
~ 0,10 % (1 ml / L)	Les dinoflagellés meurent en partie ~50 % après 24h Certains coraux durs se rétractent ou se décolorent après 24 h.
~ 0,15 % (1,5 ml / L)	Les dinoflagellés meurent ~80 % après 24h Certains coraux se rétractent ou se décolorent après 24 h sans que l’on puisse déterminer une règle. Par exemple des Caulastrea ont moins bien réagi que d’autres); Un Montipora foliosa orange a perdu de sa couleur alors que ça n’a pas été le cas pour un autre placé à côté. Les couleurs reviennet après 2 semaine à 2 mois. Quelques coraux ne supportent pas le traitement notamment ceux mal en point du fait des épisodes de dinoflagellés antérieurs.
~ 0,25 % (2,5 ml / L)	100% des dinoflagellés meurent dans les premières heures. La microfaune et la méiofaune ci-dessus ainsi qu’ophiures, bernard-l’hermite, gastéropodes (turbo, astrea) restent en vie. Non testé sur coraux.
> 0,25 %	Selon les rapports scientifiques de nombreux organismes et poissons résistent à des concentrations supérieures, dans des bains qui restent limités dans la durée. Les copépodes par exemple résistent plus de 3 jours à 0,75 mg H2O2 soit 2,5 % H2O2 V10.

Les effets s’avèrent moins importants sur les dinos en aquarium que dans les petits volumes de test. Cela peut s’expliquer par le fait que la biomasse dans un aquarium est proportionnellement plus importante. Elle mobilise le peroxyde d’hydrogène qui atteint moins les dinoflagellés, lesquels ne représentant qu’une infime partie de cette biomasse. D’autre part les dinoflagellés, agglomérés en mucilages sont mieux protégés de l’eau oxygénée. Cet aspect soulève l’importance de bien brasser dans tous les recoins lors du traitement.

Ce tableau révèle que la meilleure chance d’éradiquer les dinoflagellés directement en aquarium au taux 0,15 % s’avère risquée pour une partie des coraux. Le taux de 0,10 % semble plus raisonable, à moindres risques dans les conditions du protocole qui suit.

3. Traitement de l’aquarium

1.2.1. Objectifs et naissance de la méthode

Ce protocole de traitement a pour objectif de tuer les dinoflagellés, quels qu’ils soient, sans nuire à la majorité des autres organismes de l’aquarium, ni à son fonctionnement. Et tant mieux s’il peut permettre de s’affranchir d’autres traitements tels que l’usage de silicates, fastidieux, long, inesthétique, au effets inégaux et parfois décevants.
Le traitement a pour effet secondaire de faire régresser de nombreuses algues envahissantes sans toutefois agir à long terme sur les filamenteuses.

1.2.3. Situation avant traitement dans l’aquarium communautaire

Au moment de décider d’utiliser le peroxyde d’hydrogène à un taux inhabituel et relativement important, malgré 20 ans de récifal, j’étais confronté depuis 6 mois à un déséquilibre général du bac de 1000 litres. Une première dérive chimique lié à un taux de nitrates régulièrement bas, proche du zéro, et trop longtemps. Un déséquilibre biologique a suivi et s’est installé, même après avoir retrouvé des paramètres chimiques très satisfaisants à l’ICP. Ainsi se sont enchaînées des invasions de cyanobactéries, d’une succession d’épisodes de dinoflagellés avec Ostreopsis, puis Prorocentrum puis les deux.

Il va sans dire que j’ai tenté d’y remédier, biologiquement avec les brouteurs ; physiquement avec un entretien constant et épuisant. Si les black-out et l’UV ont permis de contenir Ostreopsis (sans l’éradiquer vraiment sur le long terme), Prorocentrum n’a jamais fléchi avec les traitements aux silicates. Le moindre relâchement se soldant par un retour au point de départ. J’ai béni mes choix de réaliser des décors et des coraux facilement démontables. Maigre consolation ! Les corvées de nettoyage, grattage avec les coraux dépérissant, même les plus vaillants, j’étais finalement sur le point d’abandonner ou de refaire le bac à zéro… sans garantie pour la suite, bien évidemment.

Durant cette période j’ai rempli une poubelle ménagère de squelettes de coraux qui alimenteront mont réacteur à calcaire. Perdu un Zebrasoma nigricans affaibli par le broutage répété d’Ostreopsis et finalement mort de Cryptocaryon, failli perdre un Acanthurus leucosternon pour la même raison. J’ai vu maigrir puis dépérir une holothurie. Je ne compte plus les tests d’oursins et les coquilles vides de gastéropodes divers. Rien à voir avec la pratique du récifal que souhaite un récifaliste normalement constitué.

J’ai profité de cette longue errance pour me documenter et tenter des solutions diverses parmi lesquelles H₂O₂. J’aspirait à trouver un moyen de traiter l’ensemble de l’aquarium en allégeant les corvées de tous ordres. Avant de connaitre les effets du traitement, j’aurais tendance à dire qu’une réfection totale de l’aquarium doit faire partie des solutions à envisager, rapide et à moindre cout, surtout concernant un bac de volume faible à moyen.

Vous l’avez compris, mes espoirs mis dans ce traitement H₂O₂ étaient alors ceux d’une dernière chance sans état d’âme avec le caractère chimique de la méthode.

1.2.4. Aspects importants du traitement H₂O₂

Compte tenu de ce qui est exposé, le traitement considère plusieurs aspects :

• Limiter le stress oxydatif à celui envisagé : traiter sous très faible lumière et stopper les matériels oxydants qui peuvent multiplier l’effet escompté du traitement (ozone, UV…).
• Durant le traitement isoler les coraux déjà stressés, affaiblis, dans un bain annexe.
• Isoler le refuge algal, les effets des dosages envisagés n’ayant pas été vérifiés sur les algues.

2. Protocole de traitement des dinoflagellés avec eau oxygénée H₂O₂ dans l’aquarium

L’eau oxygénée utilisée se présente sous de nombreuses formes. Il faut lire la composition exacte sur l’étiquette et sélectionner de l’eau oxygénée sans les additifs parfois ajoutés pour les besoins de la situation (pharmaceutique, cosmétique, algicides…).

Ce protocole est le fruit d’observations personnelles et du traitement de mon bac communautaire grandement infecté durant plusieurs mois par les dinoflagellés Ostreopsis et Prorocentrum. Il pourra évoluer selon d’autres observations.

2.1 Protocole

Ce descriptif de traitement avec H2O2 10 volumes (3%) a peu de recul. Il pourra évoluer selon d’autres observations.

1. Remettre à niveau les éléments de l’eau : le taux de phosphates, de nitrates et les oligoéléments essentiels au métabolisme, notamment ceux pour la formation et le développement des cellules des coraux (Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V, Zn).
2. Procéder aux actions habituelles contre les dinoflagellés, exposées dans l’article Eliminer les dinoflagellés en aquarium récifal, notamment par brossage des pierres, brassage, évacuation, filtration sur micron filtre (50 à 200 µm).



3. Préparer une concentration de bactéries 72 h avant le traitement (photo). Elle permettra de compenser la déstabilisation de la population après traitement.
   • Remplir un récipient avec l’eau du bac à la température du bac. Par exemple dans la cuve technique.
   • Aérer cette eau avec une pompe à air.
   • Introduire des bactéries du commerce (plusieurs souches) dans ce récipient. J’ai utilisé Tropic Marin Nitribiotic.
   • Réaliser un apport de carbone : sucre, vinaigre, alcool (vodka), acides aminés… Sans connaissance des concentrations de bactéries, cette préparation est réalisée au juger. En 2 à 3 jours les parois se recouvrent d’un film bactérien, plus ou moins épais, constituant une réserve de bactéries.
4. Siphonner les dinoflagellés dans la couche superficielle du sable :
• Laisser rapidement décanter l’eau siphonnée (sable et des matières lourdes au fond).
• Récupérer et désinfecter l’eau décantée 5 mn avec 0,15 % H₂O₂ 10V (15 ml / 10 L). Les dinoflagellés seront détruits, la méiofaune restant en vie.
• Vider cette eau dans le filtre de l’aquarium.
• Le sable pourra
  • être réintroduit avec sa méiofaune après rincage avec l’eau de l’aquarium,
    ou bien
  • lavé, rincé en bain dans de l’eau douce (du réseau). la méiofaune sera détruite, le sable se recolonisera avec le sable de l’aquarium resté en place.
• Remettre dans l’aquarium le sable ainsi traité.
5. Conserver quelques litres d’eau non traitée pour isoler des coraux ou autres organismes durant le traitement, le cas échéant.
6. Isoler le refuge algal.
7. Stopper tout équipement oxydant (ozone, UV…), conserver filtration et écumeur actifs.
8. Eteindre l’éclairage ou le réduire à environ 15 % du maximum, une demi heure avant le traitement afin de stopper la production d’O₂ par photosynthèse. Toutefois s’assurer de pouvoir observer les effets du traitement sur les coraux et les autres animaux.
9. Traiter avec H₂O₂ 10V
• Doser 0,10% H₂O₂ 10V, soit 100 ml H₂O₂ 10V pour 100 litres d’eau du bac (ou 33ml H₂O₂ 30V / 100L).
• Diluer dans environ un demi litre d’eau du bac.
• Verser progressivement dans une zone brassée, idéalement en amont de la pompe de remontée,
• Observer les effets immédiats du peroxyde d’hydrogène sur les coraux. Certains se rétracteront, d’autres peuvent dégager du mucus. Isoler dans le récipient d’eau non traitée ceux montrant des signes de suroxydation (bulles importantes sur LPS, énorme production de mucus voire décollement tissulaire…). Le protocole bien suivi, les coraux ne sont pas ou peu affectés. La majorité sera en forme le lendemain, les autres reprendront leur volume et leurs couleurs dans les jours qui suivent.
10. Le lendemain, injecter une partie du bain de bactéries dans l’aquarium. Compléter le reste avec de l’eau de l’aquarium pour d’autres injections quotidiennes si besoin.
11. Le décor retrouve rapidement une situation visuelle encourageante. Certains coraux seront rétractés ternis. Ils retrouveront leur forme normale dans les jours qui suivent et leur pigmentation reviendra dans les 10 jours sous éclairage normal. Tous les dinoflagellés ne sont pas éradiqués mais leur diminution permet d’espérer plus d’efficacité avec les traitements habituels
12. Remonter progressivement l’éclairage de 20 a 30% par jour.
13. Nettoyer le décor et le sable les jours qui suivent. Cette opération se réduit progressivement. Des dinoflagellés affaiblis meurent les jours qui suivent. L’observation montre que la quasi totalité des dinoflagellés sont inertes les jours qui suivent ou fortement affaiblis à en juger par leur faible dynamisme.
14. L’action du peroxyde d’hydrogene diminuant après quelques heures, une invasion importante ne peut se résoudre en un seul traitement. Il est probable que le traitement puisse être renouvelé après quelques jours de convalescence. A confirmer.

2.2. Observations après 1er traitement dans l’aquarium communautaire

• Jour 0 :
  • Lors du traitement, un Caulastrea a émis une forte quantité de mucus, les polypes localement gonflés, signe d’une hyperoxydation. Je ne les avais pas cochés comme particulièrement sensibles. Très exposés sous un spot, je n’avais pas pris la précaution d’abaisser la lumière. Je l’ai réduite à 10 % une heure plus tard, trop tardivement. Autre hypothèse, les polypes gonflés durant la photosynthèse impliquent une production d’O₂ s’ajoutant à l’effet H₂O₂. Raison de plus pour réduire l’éclairage avant le traitement.
  • Pas de dérive pH et redox.
  • Pas d’autres signes inquiétants.
• Jour 1
  • Les deux Caulastrea conservent les stigmates d’un grand stress (photo). Leurs polypes sont rétractés, et quelques tissus lésés. Je ne m’inquiète pas plus pour eux sachant que les bonnes conditions revenues, ils reprendront lentement vigueur. Un Echinophyllia sur les deux s’avère avoir perdu de sa couleur. C’est aussi un peu le cas d’un Montipora, pas autant que je le craignais. Le Psammocora paru sensible lors des essais préliminaires n’est pas affecté.
  • D’autres coraux comme Duncanopsammia, Blastomussa s’épanouissent déjà.
  • Les quelques coraux auparavant affaiblis par les envahissements de dinoflagellés : Turbinaria sont dans leur état initial.
  • Les anémones Aiptasia sont restées intactes.
  • Les poissons n’ont rien subi du traitement.
  • Les autres invertébrés : crevettes, oursins, ophiures, turbos… sont restés en forme.
  • Le sable et les pierres sont partiellement recouverts de dinoflagellés, bien moins que d’habitude.
• Jour 2
  

  

  • Les coraux stressés sont en état stable, pas encore gonflés.
  • La couleur de quelques Acropora ternis revient.
  • Le sable n’est pas plus recouvert que la veille, signe qu’il ne semble pas y avoir eu de prolifération durant les dernières 24 h.
  • A l’observation et comptage au microscope il apparait que Prorocentrum sont en très grande partie inertes (~ 98 %) et Ostreopsis (~ 80 %). Les survivants voient leur mobilité très diminuée.
  • Il n’y a plus de filaments comme en produit habituellement Ostreopsis.
  • Les pierres sont moins brunes qu’auparavant. Les jets de pompe soulèvent moins de dinoflagellés. A leur grattage, les algues, même les filamenteuses, se retirent plus facilement, laissant des pierres plus propres, claires comme elles ne l’ont pas été depuis des mois.
  • Je n’ai pas nettoyé le sable pour vérifier son évolution. La fine couche résiduelle de dinoflagellés, matte, pouvant être celles de cellules mortes.
  • Les micron filtres sont moins chargés. Nécessité de les nettoyer 2 fois dans la journée au lieu de 4 ou 5 fois auparavant.
  • L’écumeur se charge plus rapidement d’une couleur beaucoup plus brune et surtout malodorante, signe que l’activité bactérienne (peut être liée aux bactéries ajoutées) se poursuit et s’est même amplifiée.
  • Le bac retrouve la clarté d’un bac récifal.
• Jour 3
  • Les coraux continuent à reprendre progressivement leurs couleurs et formes. Les deux Caulastrea les plus atteints également.
  • De légère taches brunes recouvrent toujours très partiellement le sable et quelques zones du décor, sans déceler de forte prolifération. Le microscope révèle une faible population de Prorocentrum vivants sur le sable. Les prélèvements sur le décor dévoilent Prorocentrum et Ostreopsis.
  • L’observation au microscope montre que la microfaune est bien en vie. Je fonde beaucoup d’espoir sur sa reprise en main.
  • Les NO3 : 20 mg/l et PO4 : 0,08  mg/l sont restés à leur niveau avant traitement. L’ajout de bactéries a peut être contribué au maintien des cycles de N et P.
  • Je poursuis nettoyage, brossage du décor, siphonage et lavage de la couche superficielle de sable. Ce travail en deviendrait presque un plaisir tant il est devenu facile. Une première bataille est gagnée, mais pas la guerre. Je n’exclue pas de renouveler le traitement.
• Jour 4, 5, 6
  • Identique
  • Les lésions des deux Caulastrea ont diminué, ils déploient timidement de nouveau leurs tentacules.
• Jour 7
  • Les Caulastrea ont récupéré, ils se regonflent et les tentacules sortent.
  • Les dinoflagelés sont toujours là, en bien moin grande quantité. Les netoyages sont nécessaires.
  • Les chirurgiens se remettent à brouter le décor et les deux Valenciennea puellaris contribuent à conserver le sable blanc.
  • La situation se stabilise.
• Jour 30
  • Les dinoflagellés regagnent du terrain. Je n’ai pas trouvé les copépodes adéquats, ni d’autre méthode en mesure de prendre le relais. Je n’ai pas souhaité injecter du silicate qui n’a jamais eu d’effet positif chez moi..
  • Les coraux rétablis durant cette période de répis luttent maintenant mieux naturellement contre les dinoflagellés et les algues. Ils ont golobalement repris de la croissance.

Ce traitement n’aura pas permis d’éradiquer totalement les dinoflagellés, la surveilllance s’impose, mais il aura permis de revenir à un niveau gérable par une maintenance classique et la lutte biologique se poursuit avec réintroduction de brouteurs (oursin, turbos, salarias, valenciennea…). L’utilisation récente d’un Balai UV-C germicide DIY contribue efficaement à assainir la situation.

2.3. Améliorer la méthode

J’ai voulu partager mon expérience, avec tous ses déboires inhérents à une démarche non documentée, pour son bilan déjà positif et encourageant. Les quelques séquelles sur les coraux sont plutôt à mettre sur le compte d’une mauvaise anticipation pour une première. Il s’agit notamment de la lumière réduite trop tardivement et un affaiblissement de certains coraux avant même le traitement..

L’utilisation de H₂O₂ en bac communautaire est rare. Cette méthode pourrait s’avérer intéressante compte tenu de son efficacité, sa rapidité, son faible coût et les effets collatéraux mineurs, sans relation avec les pertes importantes occasionnées par une invasion de dinoflagellés, sans compter les investissements imposés en argent, temps et moral. Elle permet a minima de juguler l’envahissement des dinoflagellés à un niveau qui devient gérable dans le cadre d’une maintenance classique, avec une chaine alimentaire complète, depuis les bactéries aux poissons en passant par la micro et méiofaune.

A ce stade il y a trop peu d’expérimentations pour proposer des améliorations à ce protocole. J’invite les récifalistes à partager leurs expériences, satisfaisantes… ou pas.

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