Aquaponie
Principe de l’aquaponie
Le principe essentiel de la culture aquaponique est très simple et reflète la nature.Les poissons sont cultivés dans des réservoirs et la richesse en 
éléments nutritifs de l’eau de ces réservoirs est pompée dans des lits hydroponiques où les légumes, herbes, fleurs et autres cultures absorbent les nutriments pour leur croissance et purifie l’eau de la culture, qui retourne aux bassins d’élevage de poissons.
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Autres avantages de l’Aquaponie:
1) Dans la recirculation des systèmes de culture de poissons, de grandes quantités d’eau sont évacuées pour éviter l’accumulation de nutriments. Dans les systèmes aquaponique, ces nutriments ne s’ accumuleront pas car ils sont utilisés pour produire un second produit de valeur – les plantes. La suppression de ces nutriments par les plantes permet de réduire considérablement les rejets de la culture du poisson aux plans d’eau naturel, et protège nos lacs, rivières et l’environnement au sens large de l’enrichissement en nutriments et la croissance excessive des algues.
2) Les poissons excrètent de l’ammoniac, qui est toxique à des niveaux élevés. Un biofiltre est nécessaire pour éliminer l’ammoniac.Dans certains systèmes aquaponique les plantes et les lits de culture hydroponique deviennent le biofiltre, éliminant ainsi la nécessité d’un biofiltre séparée et coûteuse. Il existe de nombreux types de biofiltres dans l’industrie de l’aquaculture, mais lorsque le lit de culture hydroponique est utilisé pour la biofiltration il est le seul biofiltre.
3) Un système aquaponique correctement conçus reprend l’équilibre des écosystèmes où les éléments nutritifs produits par les poissons sont absorbés par les plantes. Il n’y a pas besoin de surveiller les nombreux paramètres de qualité de l’eau comme prévu dans la pisciculture de recirculation séparé ou systèmes hydroponiques, en économisant du temps et des dépenses considérables. Les systèmes aquaponiques sont donc robustes et très facile à utiliser et à entretenir.L’amateur moyen ou un agriculteur peut faire fonctionner un système aquaponique avec beaucoup de succès.
4) Le potentiel de profit de la culture aquaponique commerciale est augmentée en raison de la disponibilité des nutriments gratuits pour les plantes, les besoins en eau plus faibles, l’élimination d’un biofiltre séparé dans certaines approches de conception aquaponique, moins de surveillance de la qualité de l’eau et des coûts partagés pour l’exploitation et l’infrastructure. En outre, les cultures de plantes ne peuvent être pulvérisés avec des herbicides ou pesticides chimiques.
5) Comme les systèmes aquaponique peuvent produire des poissons et légumes de manière intensive pendant toute l’année en plein air dans les climats convenables ou dans l’environnement contrôlé des serres et des besoins en terrains sont minimes, les systèmes peuvent être situés à proximité des marchés urbains, réduisant ainsi les coûts de transport et disposition des produits frais, poissons et les plantes de haute qualité . En fait, la culture aquaponique peuvent être situés à peu près partout.
6) Les systèmes aquaponique produisent deux récoltes provenant de la source d’une entrée; l’alimentation des poissons.
SCHEMA DE NOTRE DISPOSITIF D’AQUAPONIE SEMI COMMERCIAL EN CIRCUIT FERME RECIRCULE
DE MARLA, MAFATE.
1. INTRODUCTION
A l’âge de cinq ans avec un petit aquarium, à douze avec une chambre ressemblant
presque à un magasin d’aquariophilie, seize ans un projet d’école d’aquaculture
qui tombe « à l’eau » ,et toujours un bassin dans un coin du jardin et ce rêve de faire ,un jour, de l’aquaculture tout en respectant l’environnement et les poissons.
Il y a 5 ans , alors que j’agrandissais mon bassin d’ornement dans le jardin,
après l’avoir creusé et rempli , je me suis dit: « allez un petit lagunage en plus et une
cascade »et après cette étape ce n’était pas encore assez, il y eu un troisième bassin et
une autre cascade. Le tout avec une filtration biologique maison et une pompe solaire
bien-sur !!
Puis, une fois le bassin terminé ,je me suis dis , c’est enfin le moment de
réaliser mon rêve, passer à l’étape supérieure et créer un système totalement autonome,
productif et écologique car dans Mafate , manger du poisson et des légumes frais , c’est
compliqué !!
2 . L’AQUAPONIE ( Aquaculture + Hydroponie)
L’aquaponie a été initiée dans les années 70. Une vingtaine d’années plus tard, le
concept d’A.I.M.T. (Aquaculture Intégrée Multi-trophique) a été initiée en aquaculture (à terre ou en mer). L’association de productions végétales à proximité immédiate des
élevages piscicoles a montré des effets bénéfiques : réduction de l’impact des effluents
piscicoles et augmentation des rendements des cultures associées. Plusieurs unités de ce
type existent dans différents pays du monde : Israël, Chili, Australie, Écosse, Canada…
En France, les premiers travaux sur un système hors-sol en eau douce et recyclé
ont été initiés par l’INRA par l’association de truites et de tomates (Quilleré et coll., 1994).
Ce n’est que depuis les années 2000 que ce mode de production a re-mobilisé des
instituts de recherche et initié des démarches à différentes échelles de par le monde.
En France, depuis les études de l’INRA des années 90 démontrant la nécessité de
réajustements multiples et permanents, aucun programme scientifique n’a été conduit afin
d’envisager un transfert vers les filières agricoles alors que parallèlement, les demandes
n’ont fait que progresser que ce soit en milieu rural au sein d’unités aquacoles ou horticoles existantes ou en milieu urbain (cultures sur toitures). La démarche aujourd’hui de verdissement des villes, le développement du concept des jardins partagés sont autant d’indicateurs pour que ce mode de production de denrées puisse également avoir sa place au coeur des villes.
Selon la FAO et d’ici 2030, plus de 60% de la population des pays en développement vivront dans les mégapoles. Ces pays en particulier doivent donc relever plusieurs défis : assurer un approvisionnement en denrées alimentaires tout en réduisant l’impact sur l’environnement par réduction des intrants et de l’empreinte carbone en lien avec l’acheminement des denrées.
3. PRINCIPE DE L’AQUAPONIE ET EXPERIMENTATION A LA REUNION
Depuis 1980 , le Dr James Rakocy travail sur l’aquaponie à l’université des Îles Vierges.
L’aquaponie est la culture de végétaux produits en «symbiose» avec l’élevage de poissons. Ce sont les déjections des poissons qui servent d’engrais pour le végétal cultivé.
Le mot aquaponie, traduction de l’anglais « aquaponics », est la contraction des mots aquaculture (élevage de poissons ou autres organismes aquatiques) et hydroponie (culture de plantes par de l’eau enrichie en matières minérales).
Il s’agit en fait d’un écosystème où interviennent trois types d’organismes vivants dans un cycle écologique:
-Les poissons dont les déjections, riches en azote (ammonium) et en phosphore, sont la source de nutriment pour les plantes, l’aliment apporté aux poissons permet d’enrichir le milieu sous forme d’engrais.
-Des bactéries aérobies qui transforment les matières organiques comme l’ammoniaque/ammonium en nitrites puis en nitrates, ces derniers étant assimilables par
les plantes sous forme minérale. Elles permettent de jouer le rôle de filtre biologique puisque les excrétions des poissons sont toxiques pour les poissons (blocage de l’hémoglobine et donc de la respiration) à des concentrations trop élevées. Il y a un ratio de 100 en toxicité entre les différents composés azotés, seuils toxiques: de NH4+/NH3< 1
-Les plantes cultivées épurent l’eau de l’élevage par l’assimilation des racines, elles se servent des nutriments sous forme minérale pour croître.
En pratique, l’eau de l’élevage circule en circuit fermé et est emmenée par vase communiquant dans le système hydroponique en sortie de filtre biologique, pour ensuite retourner vers les poissons grâce à une pompe ( Airlift ). Le coût énergétique de ce circuit est très faible grâce à la recirculation de l’eau par airlift et le principe de vase communiquant.
Ce type de système présente plusieurs avantages environnementaux :
-Absence de rejets d’effluents polluants car le circuit hydraulique est fermé
-Optimisation de la gestion de l’eau du point de vue quantitatif (renouvellements d’eau faible: inférieur à 5%) et qualitatif (maîtrise du pH, O2, minéraux…)
-Valorisation de zones géographiques semi-arides
-Valorisation des rejets piscicoles
-Aucune utilisation de produits chimiques de traitement de végétaux ( pesticides herbicides…).
L’enjeu principal est de trouver le juste équilibre entre la population de poissons, la nourriture apportée, la population bactérienne et la végétation cultivée. Au début du projet, nous avions travaillé sur un premier circuit pilote pour valider la faisabilité de cette technique qu’est l’aquaponie à la Réunion.
Face aux bons résultats obtenus après l’étude de faisabilité technique, un circuit expérimental a été construit en 2012 pour tester cette technique de façon plus intensive.
Les résultats obtenus sont très prometteurs et permettent de valider la technique sur une
production de Tilapias combinée à une production de salades et d’autres végétaux
(basilic et autres plantes aromatiques).
4. L’AQUAPONIE A MAFATE
Des contraintes, énergétiques, environnementales, et dues à l’enclavement du Cirque de Mafate, m’ont amener à relever plusieurs défis.
-Challenge n°1: Faire circuler 50 m3 d’eau par heure avec 60 watts produit par de l’énergie photovoltaïque et ce 24H/24.
-Challenge n°2: Trouver des solutions pour produire l’alimentation des poissons
sur place pour ne pas avoir a héliporter de l’aliment industriel.
-Challenge n°3: Récupérer suffisamment d’eau de pluie pour permettre les
compléments d’eau dû à l’évaporation et à la consommation des cultures.
-Challenge n°4: Maîtriser la reproduction des géniteurs sur place , afin de ne pas
avoir à héliporter des alevins depuis la côte .
-Challenge n°5: Concevoir tout le dispositif sur mesure, compact, en bois, hors sol,
et complètement démontable pour une insertion paysagère la meilleure possible.
5 . CONCEPTION DU SYSTEME
5.1 Énergie.
Le système sera alimenté en énergie par une centrale photovoltaïque de 700Wc avec un parc batterie de 400Ah possédant une autonomie de 3 jours sans soleil. Les pompes sont fabriquées sur place. Il s’ agit d’ Airlift ( exhausteur ) fonctionnant avec une soufflante de 90 W produisant 16 m3/ H
http://www.airlift.eu/index.php?lang=FR
Le chauffage de l’eau sera assuré par un système solaire en thermosiphon avec thermostat et
électrovannes basse consommation.
5.2 Alimentation des Tilapia ( Oreochromis Niloticus ).
Une culture de lentille d’eau ( Lemna minor ) sera mise en place à la surface du bassin de récupération des eaux de pluies. Les lentilles d’eau ont environ 25 % de protéines et conviennent très bien au Tilapia.
Les matières solides extraites de l’eau grâce , entre autre, au filtre vortex iront dans le décanteur et seront ensuite récupérées pour alimenter un élevage d’Hermetia Illucens qui après séchage des larves seront
distribuées au poissons en complément de leur alimentation végétale.
Le thé de compost sera réinjecté dans le circuit en goutte à goutte pour palier au carences en oligoéléments des cultures .
5.3 Adduction d’eau du système Aquaponique.
Un bassin de 40 m3 de récupération des eaux de pluie de toitures servira de réserve pour les mises à niveau du système ( inf à 5% par jour ).
5.4 Reproduction des géniteurs et nurserie.
Une unité de reproduction et de production d’alevins sera intégrée au système.
Les bacs de reproductions comportent donc des mâles et des femelles. Leur reproduction
débouchent sur la production de larves qui après résorption de la vésicule vitelline sont récoltées. Ces alevins sont ensuite transférés dans des bacs de nurserie jusqu’à atteindre le poids souhaité pour un transfert vers les bacs de grossissement. Le poids de 1 g est atteint en 25-30 jours.
5.5 Construction du dispositif
Tout les différents bacs auront une ossature de Cryptoméria ( utilisation de bois local ) et l’étanchéité intérieure sera obtenu à l’aide de polyester . Le tout sera construit hors sol et entièrement démontable sur une surface totale de 130 m2.
6 . CONCLUSION : Les avantages de l’aquaponie
•Conservation de l’eau à travers un recyclage total (appoint nécessaire très faible pour compenser l’évapotranspiration et la consommation des légumes cultivés )
•Fertilisation naturelle des plantes grâce aux déjections et résidus de l’élevage de poissons
•Transposable à de nombreuses échelles
•Réduction de l’espace nécessaire aux cultures vivrières
•Réduction générale de l’empreinte énergétique nécessaire à la production de nourriture
•Préservation des stocks de poissons sauvages
•Production de poissons et de légumes sains directement à proximité du consommateur final.
•Réduction des pathogènes et de la pollution du à l’élevage de poissons
•Réduction de l’érosion et de la destruction des sols
•Réduction de la main d’oeuvre ,pas de désherbage ni de travail du sol
Sources:
http://aquaponics.com/media/docs/articles/Ten-Guidelines-for-Aquaponics.pdf
http://www.uvi.edu/research/agricultural-experiment-station/aquaculturehome/
aquaponic-systems/default.aspx
http://www.sypagua.com/elevage-aquaculture/tilapia-oreochromis-niloticus.html
http://aquaponie.org/wiki/principe
http://www.fao.org/docrep/t8655f/t8655f08.htm#2.3. reproduction et alevinage en
tanks, raceways et arènes
http://www.cirad.fr/actualites/toutes-les-actualites/communiques-depresse/
2012/aquaculture