La dureté totale (TH ou GH)

La dureté de l'eau peut revêtir de nombreuses dénominations et unités en raison des différents types de duretés et des nombreux systèmes de mesure. La dureté de l'eau désigne la concentration des ions alcalino-terreux, essentiellement le calcium et le magnésium, qu’ils soient présents sous forme de bicarbonates, de carbonates, de chlorures ou de sulfates. La dureté est donc directement liée à la concentration de ces ions.

Normalement, le calcium contribue à environ 60-75% de la dureté totale, le magnésium constituant la seconde part significative. On retrouve également des concentrations moindres de sulfates de calcium ou de chlorures de magnésium. Le TH mesure aussi le zinc ou le fer, mais ces substances sont négligeables.

En France ou en Belgique, la notion de dureté est exprimée par le TH, le Titre Hydrotimétrique. L'unité de mesure est le degré français (°f) et équivaut à une concentration de 10 mg/l de carbonate de calcium (CaCO3​). Le TH peut se subdiviser en THca pour le calcium et THmg pour le magnésium. En Allemagne, la dureté est exprimée par le GH (Gesamt-Härte). L’unité de mesure est le degré allemand (°GH) et équivaut à une concentration de 10 mg de CaO (oxyde de calcium) par litre, soit 17,9 mg/l de CaCO3​. Les tests utilisés pour les bassins sont souvent des tests allemands, mesurant la dureté en degrés allemands ou GH. Pour convertir le GH en TH, la formule est : TH = 1,78 × °GH.

D'autres unités de mesure sont :

• Le degré anglais : 1 grain de carbonate de calcium par gallon GB (65 mg / 4,55 l), soit 14,4 mg/l de CaCO3​.
• Le degré américain (°TH ou gpg) : 1 grain de carbonate de calcium par gallon U.S (65 mg / 3,78 l), soit 17,2 mg/l de CaCO3​.

L'unité internationale (la mole par kg) n'est pas utilisée dans ce domaine ; on peut cependant lire une valeur exprimée en milliéquivalent par litre (meq/L). Voici un petit récapitulatif.

Pour la gestion du bassin, la dureté totale est souvent nommée le GH et doit être surveillée régulièrement. Il ne s’agit pas d’obtenir une valeur précise, mais de maintenir une minéralisation suffisante, tout en évitant une dureté excessive. On considère que la valeur limite est d’environ 25 dGH.

Une eau dure procure des avantages : elle facilite l’osmorégulation des Koïs (ils dépensent moins d'énergie pour maintenir leur équilibre interne eau/sels), diminue la toxicité des métaux lourds et permet d’obtenir des Koïs dont les couleurs (le blanc - Shiro - et le noir - Sumi -) sont de meilleure qualité.

Cependant, une eau trop dure peut provoquer des calculs rénaux. Concernant la couleur, l’eau douce est réputée favoriser le rouge (Hi). Certains ions comme le cuivre, le zinc ou le manganèse peuvent fausser la mesure de la dureté. De même, après traitement, certains médicaments laissent des traces qui peuvent altérer la mesure du TH.

Dureté vs. Conductivité

Au lieu de mesurer la dureté, certains mesurent la conductivité de l'eau (sa capacité à conduire l'électricité). Cette mesure s'exprime en micro-Siemens par centimètre (µS/cm). Plus l'eau est minéralisée, plus sa conductivité est élevée. À titre indicatif, 1 °f de TH correspond à environ 15 µS/cm. Cette mesure est instructive mais ne remplace pas les mesures de TH ou de TAC, car la conductivité prend également en compte d'autres éléments d'origine organique (acides humiques).

L’alcalinité (TAC ou KH allemand)

Techniquement, la mesure de l’alcalinité et la dureté carbonatée sont souvent confondues. L’alcalinité, également appelée réserve alcaline, mesure la concentration totale de carbonates, bicarbonates et hydroxydes, quel que soit l'ion auquel ils sont liés (calcium, magnésium, sodium, potassium...). Elle indique la capacité de l’eau à neutraliser les acides.

En France ou en Belgique, l’alcalinité est exprimée par le TAC, le Titre Alcalimétrique Complet. L'unité de mesure est le degré français (°f). En Allemagne, la dureté carbonatée est exprimée par le KH (Karbonat-Härte). L’unité de mesure est le degré allemand (°KH), très utilisé en aquariophilie et dans le domaine des bassins.

Le terme de "dureté" est inapproprié pour le KH car il mesure aussi les sels de sodium ou de potassium qui n'influencent pas la dureté. Cela peut, dans certains cas, engendrer des situations où le TAC est supérieur au TH.

Normalement, une eau équilibrée possède un TH supérieur au TAC. L’exemple de la bouilloire entartrée met en évidence la dureté temporaire (ou dureté carbonatée), provoquée par la précipitation des bicarbonates après ébullition. La dureté permanente correspond aux ions restants (chlorures, sulfates, etc.). En additionnant les deux, on obtient la dureté totale (TH ou GH).

Cependant, il est possible d'obtenir une eau dont le TAC est supérieur au TH. C’est le cas pour certaines eaux naturelles (comme au lac Tanganyika) ou lorsqu’un bassin est constamment "corrigé" avec des bicarbonates. Un TH faible et un TAC moyen à élevé peut causer des variations anormales du pH.

Le carbone minéral prend des formes différentes selon la valeur du pH.

• pH < 4,0 : Tout le carbone est sous forme d’acide carbonique (H2​CO3​).
• Entre 4,0 et 8,2 : Le pourcentage d'acide carbonique décroît, au profit des bicarbonates. À pH 6,3, l'acide carbonique et le bicarbonate sont en concentrations égales. À pH 8,2, le bicarbonate devient la forme majoritaire.
• Entre 8,2 et 10,25 : Le pourcentage de bicarbonates décroît au profit des carbonates.
• pH > 10,25 : Le carbonate devient la forme majoritaire.

Le bicarbonate est un tampon puissant. Quel que soit le pH du bassin, en y versant du bicarbonate, le pH aura tendance à se stabiliser autour de 8,3-8,4.

En pratique

Toutes ces explications théoriques ne doivent pas faire perdre de vue l'objectif le plus important : maintenir un KH suffisant pour éviter des modifications brutales du pH.

Il n'y a pas de valeur idéale de KH pour les Koïs. Elles vivent très bien dans une eau avec un KH très faible (1) ou très élevé (12). Le but principal est simplement de maintenir un pH stable. Pour éviter un effondrement du pH, il est conseillé de maintenir une valeur minimale de 4 à 5 °KH. En pratique, une plage de 4 à 10 °KH est recommandée.

La variation normale du KH dans un bassin est une baisse inexorable. La transformation de 1 gramme d'ammoniac par la filtration consomme 7,14 grammes de CaCO3​. En ajoutant une dilution par de l'eau de pluie, on comprend pourquoi le KH diminue continuellement.

Cela peut se faire par des changements d'eau réguliers ou par l'ajout de produits. Pour de gros volumes, il est possible d'utiliser les substances suivantes avec un maximum de précautions, en s'assurant qu'elles soient pures :

• Carbonate de calcium (CaCO3​) : La craie, le marbre ou le maërl agissent lentement, limitant les risques.
• Bicarbonate de sodium (NaHCO3​) : Permet de relever le TAC.
• Oxyde de calcium (chaux vive, CaO) : Extrêmement dangereux à manipuler. Son action est très rapide.
• Hydroxyde de calcium (chaux éteinte, Ca(OH)2​) : Moins risqué que la chaux vive, avec une action plus lente.
• Chlorure de calcium (CaCl2​) et Sulfate de calcium (CaSO4​) : Modifient uniquement le TH sans impacter le TAC.

Il est impératif de rétablir la minéralisation de manière progressive (1 à 2 degrés par jour maximum). La valeur du pH a également son importance lors de certains traitements médicamenteux (Chloramine T, par exemple) : selon sa valeur, le médicament peut se révéler utile ou toxique à dosage égal.

2025