Comment ça Marche : L’Aquaponie

Comment ça Marche : L’Aquaponie

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Petit constat préalable

De tous temps nous avons conçu des systèmes à la fois pyramidaux-hiérarchique et/ou consommateurs-destructeurs.

  • Peut-être étions nous forts influencés par les civilisations hiérarchisées issues de l’Égypte ancienne.hierarchie
  • Peut-être savons nous que reproduire certaines pratiques agricoles qui consistaient à labourer le sol mais qui aujourd’hui avec les tracteurs surpuissants creusent des sillons de 70 à 100 cm de profond détruisant les vers de terre et enfouissant en plus la végétation qui aurait fait de l’humus, puis leur nourriture pour fertiliser et aérer les sols.
  • Peut-être étions nous tout simplement issus d’une des chaines alimentaires où l’homme a joué le rôle de super-prédateur sur toutes les autres chaines alimentaires tuant les autres grands prédateurs : rapaces, grands fauves, grands requins, etc … et au passage détruisant certains maillons de ces chaînes et de ces équilibres par ses consommations directes (surpêche) ou indirectes (forêts et autres écosystèmes).
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Le constat est depuis quelques années évident et ne commence que maintenant à être partagé par le plus grand nombre :

  • La destruction des matières premières fossiles que nous consommons sans possibilité de reconstruire ces ressources (charbon, pétrole, gaz) et sans prendre conscience de la nécessité de faire appel à des énergies renouvelable,
  • La pollution de ressources vitales, telles que l’eau et l’air, viciées par nos modes de fabrication, de consommation et globalement par le mode de vie que nous adoptons (même si nous avons été longtemps inconscient de ces dégâts),
  • La disparition d’espèces animales et végétales soit causée par la pollution, soit issue de consommation directe (poissons) ou indirecte (bois des forêts faisant disparaitre à la fois le bois par une sur-exploitation et les écosystèmes qui y vivent).

Prenons l’exemple de la pêche

Face à une stagnation voire à une régression de la pêche causé par une surexploitation des océans, l’aquaculture permet de couvrir en grande partie les besoins alimentaires tout en constituant un enjeu de développement économique et de conservation d’une certaine bio-diversité.

L’aquaculture permet de couvrir actuellement 47% du poisson consommé par l’homme (FAO, 2009).

De nombreuses contraintes et enjeux, surtout environnementaux rendent de plus en plus compliqués l’intégration des productions d’aquaculture dans leur environnement principalement à cause des rejets de ces modes d’élevage. La production en milieu ouvert – bassins, étangs ou mer – ne peut permettre de contrôler les conséquences de l’emploi d’intrants chimiques pour améliorer et contrôler le rendement (engrais, produits phytosanitaires, produits d’alimentation OGM). Ces intrants se retrouvent sous une forme plus ou moins complexe dans les rejets faits dans les bassins avals ou autour des fermes aquacoles marines.

Bien sur nous avons appris à valoriser les rejets des élevages de poissons, directement ou après minéralisation, par des productions associées d’invertébrés (moules, crustacés) et par des cultures hydroponiques (cultures hors-sol sur eau) telles que des légumes, des fruits, des plantes ornementales (plantes aquatiques, fleurs).

Cette co-production permet ainsi de réutiliser l’eau en permanence pour l’élevage piscicole.

Cette démarche est également innovante pour la conduite de production végétale en réduisant les prélèvements d ‘eau et en supprimant l’emploi d’intrants chimiques (engrais, produits phytosanitaires).

Aquaculture + Hydroponie = Aquaponie

Le mot « aquaponie » est une contraction de « aquaculture » (élevage en milieu aquatique : poissons, crustacés, coquillages) et de « hydroponie » (culture de végétaux hors sol sur eau).

L’aquaponie est donc la culture de poissons et de plantes ensemble dans un écosystème construit en circuit fermé, en utilisant des cycles bactériens naturels pour transformer les déchets des poissons en nutriments pour les plantes.

C’est une façon écologique et naturelle de produire de la nourriture riche en protéine qui réunit à la fois les meilleures qualités de l’aquaculture et de l’hydroponie, sans avoir besoin de rejeter d’eau, de la filtrer ou d’utiliser des fertilisants chimiques.

Ce mode de production à plusieurs avantages :

  • Il peut être développé localement (très proche du consommateur) avec des matériaux locaux réduisant l’empreinte carbone (consommation de carburant + pollution atmosphérique des moyens de transport),
  • Il apporte des protéines animales (poissons) et des fibres (légumes) de façon écologique voire totalement Bio
  • Il peut être totalement autonome en énergie via l’énergie solaire et/ou éolienne (stockée) pour faire fonctionner les pompes et aérateurs.
  • La densité des légumes peut être beaucoup plus forte qu’en pleine terre car ils ne combattent : ni pour la nourriture, ni pour l’eau. Les deux sont à volonté !

Pour information, il faut environ 15 Kg de protéine végétale pour produire 1Kg de protéine carné (viande de bœuf) sans parler de la consommation d’eau et des rejets.

De plus, l’agriculture est à l’origine de 18 % des rejets de gaz à effet de serre (GES) en France, et l’élevage produit 9 % de ces rejets, essentiellement sous forme de méthane et de protoxyde d’azote.

Principes de l’Aquaponie

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  • Les Poissons sont nourris (bio) et produisent des déchets riches en ammoniac. Trop de déchets est toxique pour eux, mais ils peuvent tolérer des concentrations élevées de nitrates,
  • Les Bactéries qui sont naturellement élevées dans les bacs de culture et les bassins à poisson décomposent ces déchets azotés riches en ammoniac, en nitrites, puis en nitrates,
  • Les Plantes utilisent les nitrates comme un de leur principaux nutriments. Ces nutriments sont fertilisants pour elles. Par cette action, les plantes purifient l’eau des poissons et la filtrent.
  • L’Eau du système est filtrée à travers le substrat de culture. Elle contient l’ensemble des nutriments pour les plantes. Elle est réutilisée indéfiniment dans le système (moins l’évaporation et la croissance des plantes).

L’idée «géniale» consiste à boucler la boucle en instituant un écosystème équilibré : on réussit la symbiose entre la culture de végétaux et l’élevage de poissons sans pratiquement de rejets nuisibles.

On nourrit les poissons, les excrétions des poissons via leur transformation par des bactéries naturelles deviennent des nutriments que puisent les plantes, purifiant par là même l’eau des poissons.

On reçoit en retour une récolte de fruits et légumes abondante, ainsi que du poisson frais.

Le système est basé sur la vie et exclut intrinsèquement tout emploi de pesticides.

L’aquaponie est aussi utile pour l’apport en nutriments à une culture hydroponique ou en pisciculture pour purifier l’eau de l’élevage des poissons. C’est le début du principe de la co-production si les deux cultures sont consommables.

En amateur, l’aquaponie est donc un moyen idéal pour approvisionner votre famille quotidiennement de produits frais et de qualité biologique, avec peu de travail. Il faut approximativement 5 à 10 minutes maximum chaque jour pour vérifier si tout fonctionne correctement, surveiller l’acidité de l’eau (test de pH), et nourrir les poissons.

Cela peut même devenir une activité ludique et éducative (projet pédagogique) à faire avec les enfants régulièrement !

C’est donc une technique accessible pour toutes et tous, que nous pouvons apprendre à intégrer dans nos lieux de vie et dans nos habitudes pour faire partie de la solution, dans un monde où il temps de prendre les choses en main pour diminuer notre impact sur la planète.

Avec la montée des prix des énergies, la production de nourriture locale de qualité naturelle et biologique deviendra bientôt indispensable et l’aquaponie sera alors très vite incontournable vu sa simplicité, son efficacité et ses potentialités.

Le fonctionnement de l’Aquaponie

Le démarrage d’un projet d’aquaponie peut être réalisé en toutes saisons car l’idéale pour commencer est de l’installer sous une serre. La serre apportera la lumière extérieure et capturera la chaleur solaire au niveau de l’air et de l’eau favorisant la pousse des légumes, le développement des bactéries nécessaires au cycle de transformation de l’ammoniac en nitrate, et maintiendra l’eau des poissons à température – cela dépend aussi des besoins des espèces de poissons élevées (poissons de consommation ou non pour commencer).

Une fois la serre en place, il faut installer les bacs pour les poissons et pour les plantes. Le ratio entre le volume d’eau pour les poissons et le volume des lits de culture est de 1 pour 1 en «amateur» mais il peut être plus élevé, de type 1 pour 3 ou 1 pour 5 en production massive. Généralement il faut 1 m³ pour les poissons et 1 m³ pour les bacs de culture des plantes.

Sachant que l’on peut facilement commencer avec un aquarium de maison.

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Exemple d’installation commerciale sur 500 m²

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A titre d’exemple, une installation commerciale sur 500 m² peut produire :

  • 5.000 Kg de poissons par an, ou 560 Kg environ à pêcher toutes les 6 semaines,
  • 31.000 têtes de laitues par an, ou 600 environ à cueillir par semaine

En consommation, il faudra :

  • 2 m³ d’eau à ajouter par jour
  • L’énergie nécessaire équivalent à 2 Kw
  • 20 Kg de nourriture (granulés) de poissons par jour

En entretien, il faudra :

  • Enlèvement manuel des résidus solides 3 fois par jour
  • Nettoyage des bacs de filtration 1 ou 2 fois par semaine

 

Les bacs de culture n’ayant pas besoin d’être profond (les racines doivent atteindre et baigner tout ou partie dans l’eau), on utilisera 3 bacs d’environ 30 à 40 cm de hauteur disposés à un niveau supérieur à celui des poissons afin de facilité la cueillette mais surtout pour permettre le retour d’eau par gravité (siphon automatique). Les bacs de culture peuvent être principalement rempli de substrat (l’idéal : billes d’argile expansées) ou de type «table à marée» avec plateau flottant.

Bien sur, un ensemble de tuyaux et une pompe permettra de relever l’eau dans le fond du bac à poisson pour la faire couler dans les bacs de culture. L’eau sortant des bacs de culture peut transiter par un bac de récupération/filtrage avant de retourner en jet d’eau (oxygénation) dans le bac à poisson. Un aérateur d’eau (bulleur) peut être ajouter pour les besoins des poisons.

Ces deux appareils électriques pouvant à terme être alimenté par une source d’énergie renouvelable (solaire ou éolien) via batterie. Attention, sans électricité ou en cas de coupure, le «système» s’arrête. Il faut vite re-cycler !!!

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Une fois les bacs remplis de billes et l’eau mise dans le bac à poisson et dans les bacs de culture (attention aux débordement), il faut «cycler» le système avant d’y installer les poissons, puis les plantes. Il faut donc ajouter une source d’ammoniac pour aider à l’établissement de vos «colonies de bactéries» bénéfiques. C’est le cycle de l’azote.

Cliquez ici pour voir les principaux tests.

Pour commencer le cycle il faut trouver de l’ammoniac : ammoniac ménagère, crevette ou poisson mort, nourriture pour poisson ou … pipiponique comme son nom l’indique bien.

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Cycle de l’azote

Dans un aquarium ou un bassin, 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 nitrites puis nitrates beaucoup moins toxiques et bénéfiques pour les plantes grâce à 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.

Lors du premier remplissage de l’aquarium ou du bassin, ces bactéries sont absentes de l’eau. Les populations de bactéries apparaissent progressivement à partir du moment où l’aquarium est rempli. Le lancement du cycle nécessite, selon le contexte, entre 5 et 8 semaines durant lesquelles l’eau de l’aquarium reste toxique. L’accumulation d’ammoniac provoque la prolifération de la première population de bactéries. Ces bactéries transforment l’ammoniac en nitrites. Au bout de quelques jours l’accumulation de nitrites due à la première population de bactéries provoque la prolifération de la deuxième population de bactéries, qui fait retomber la concentration de nitrites. La concentration de nitrites redescend jusqu’à être totalement indétectable. À partir de ce moment, l’aquarium est sain pour les poissons.

 

Une fois les mesures faites et le système «cyclé» ont pourra introduire les poissons et les plantes que l’on aura préalablement fait germer.

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Les poissons peuvent aller des simples poissons rouges ou carpe koï à des poissons comestibles comme le Tilapia (le plus efficace et le plus rentable), la Carpe, la Truite, la Perche, le Sandre.

Les plantes sont les légumineuses comme la laitue, les épinards ou le cardon/blette ou encore les tomates, poireaux, choux, poivrons, aubergine, concombres, courges, pois et haricots ainsi que de nombreuses plantes aromatiques : persil, ciboulette, basilic, sauge, … et même des fraises !

25 à 30 jours vous pourrez commencer à récolter les légumes et les déguster sans oublier d’en replanter. Idem pour les poissons mais avec un peu plus de temps !

 

L’aquaponie est en fait un système
sans lutte, sans hiérarchie, sans destruction, sans déchet.

Une nouvelle façon d’aborder notre présent
et de reconstruire l’avenir.

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