FarmHub
6.4 Équilibre microbien et amélioration dans les unités aquaponiques
La productivité dans le système aquaponique implique la surveillance et la gestion des paramètres environnementaux afin de fournir à chaque composant, qu’il soit microbien, animal ou végétal, des conditions de croissance optimales. Bien que cela ne soit pas toujours possible compte tenu des compromis dans les exigences, l’un des objectifs clés de l’aquaponie est centré sur le concept d’homéostasie, dans lequel le maintien de la stabilité du système implique l’ajustement des paramètres opérationnels afin de minimiser les perturbations inutiles qui causent un stress au sein d’une unité, ou effets préjudiciables sur d’autres composants.
· Aquaponics Food Production Systems6.3 Considérations de biosécurité pour la salubrité des aliments et le contrôle des agents pathogènes
# 6.3.1 Salubrité des aliments Une bonne sécurité alimentaire et le bien-être des animaux sont des priorités élevées pour obtenir le soutien du public en faveur de l’aquaponie. L’une des questions les plus fréquentes soulevées par les experts en salubrité des aliments en rapport avec l’aquaponie est le risque potentiel de contamination par des agents pathogènes humains lors de l’utilisation d’effluents de poisson comme engrais pour les plantes (Chalmers, 2004 ; Schmautz et al.
· Aquaponics Food Production Systems6.2 Outils d'étude des communautés microbiennes
Les nouvelles technologies permettant d’étudier comment les communautés microbiennes évoluent au fil du temps et quels groupes d’organismes prédominent dans des conditions environnementales particulières offrent de plus en plus l’occasion d’anticiper les effets négatifs au sein des composantes du système et, partant, de concevoir de meilleurs capteurs et tests pour la surveillance efficace des communautés microbiennes dans les cultures de poissons ou de plantes. Par exemple, diverses technologies « omiques » — métagénomique, métatranscriptomique, protéomique communautaire, métabolomique — permettent de plus en plus aux chercheurs d’étudier la diversité du microbiote dans les systèmes RAS, biofiltres, hydroponique et digestor des boues où l’échantillonnage comprend des assemblages microbiens entiers au lieu de un génome donné.
· Aquaponics Food Production Systems6.1 Introduction
L’eau recirculant dans la partie aquacole d’un système aquaponique contient à la fois des particules et des matières organiques dissoutes (POM, DOM) qui pénètrent dans le système principalement par des aliments pour poissons ; la portion d’aliment qui n’est pas consommée ou métabolisée par les poissons reste sous forme de déchets dans l’eau du système d’aquaculture recirculation (RAS) , soit sous forme dissoute (ammoniac par exemple), soit sous forme de solides en suspension ou dépose (par exemple boues).
· Aquaponics Food Production Systems5.9 Avantages de l'Aquaponics
Étant donné qu’il existe deux technologies distinctes, existantes et analogues qui produisent des poissons et des plantes à des taux élevés (la pisciculture RAS et la production de plantes hydroponiques/substrats), une raison de leur intégration semble pertinente. RAS produit des poissons à des taux de productivité en termes de gain de biomasse individuel, pour le poids des aliments ajoutés, qui rivalisent, sinon mieux, avec d’autres méthodes aquacoles (Lennard, 2017). De plus, les densités élevées de poissons que permet le RAS mènent à des gains collectifs plus élevés de biomasse (Rakocy et al.
· Aquaponics Food Production Systems5.8 L'aquaponie comme approche écologique
Jusqu’à récemment, l’aquaponie était dominée par des approches de conception entièrement recirculant (ou couplées) qui partagent et recirculent constamment la ressource en eau entre les deux composantes principales (pisciculture et culture végétale) (Rakocy et al., 2006 ; Lennard, 2017). En outre, les approches de faible à moyenne technologie appliquées historiquement à l’aquaponie ont suscité le désir d’éliminer les composants coûteux afin d’accroître le potentiel d’un résultat économique positif. L’un des composants de filtration appliqués presque toujours aux technologies standard RAS et hydroponiques/cultures de substrat, celui de la stérilisation aquatique, n’a pas été régulièrement inclus par les concepteurs aquaponiques.
· Aquaponics Food Production Systems5.7 Sources d'éléments nutritifs
Le principal apport de tout système aquaponique sont les nutriments ajoutés parce que les systèmes aquaponiques sont conçus pour répartir efficacement les nutriments ajoutés aux trois formes importantes de vie présentes : les poissons et les plantes (qui sont les principaux produits du système) et la microflore (qui contribuent à rendre le ajout de nutriments disponibles pour les poissons et les plantes) (Lennard 2017). Dans les modèles aquaponiques classiques entièrement recirculants, l’un des principaux moteurs de la conception est d’utiliser la principale source d’apport nutritif, l’alimentation pour poissons, aussi efficacement que possible et donc les conceptions entièrement recirculantes s’efforcent de fournir le plus grand nombre de nutriments requis pour les plantes à partir de l’alimentation pour poissons (Lennard, 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5.6 Technologies applicables à la pisciculture
En aquaponie, la partie aquaculture de l’équation d’intégration est largement appliquée dans un contexte de réservoir, où les poissons sont conservés dans des réservoirs, où l’eau est filtrée par des mécanismes mécaniques (élimination des solides) et biologiques (transformation de l’ammoniac en nitrate) et où l’oxygène dissous est maintenu, soit par aération ou injection directe d’oxygène (Rakocy et al. 2006 ; Lennard 2017). Comme on l’a soutenu dans Sect. 5.0 (Introduction) de ce chapitre, des exemples historiques de chinampas (Somerville et al.
· Aquaponics Food Production Systems5.5 Exigences en matière de qualité
L’aquaponie représente un effort pour contrôler la qualité de l’eau afin que toutes les formes de vie actuelles (poissons, plantes et microbes) soient cultivées dans des conditions chimiques de l’eau aussi proches que possible (Goddek et al., 2015). Si la chimie de l’eau peut être adaptée aux exigences de ces trois ensembles de formes de vie importantes, l’efficacité et l’optimisation de la croissance et de la santé de tous peuvent être recherchées (Lennard 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5.4 Sources d'eau
L’eau est le milieu clé utilisé dans les systèmes aquaponiques parce qu’elle est partagée entre les deux principaux composants du système (poissons et végétaux), qu’elle est le principal porteur des ressources nutritives du système et qu’elle définit l’environnement chimique global dans lequel se trouvent les poissons et les plantes. Par conséquent, il s’agit d’un ingrédient vital qui peut avoir une influence considérable sur le système. Dans un système aquaponique, le contexte de l’environnement à base d’eau, la source d’eau et ce que cette source d’eau contient chimiquement, physiquement et biologiquement ont une influence majeure sur le système, car il établit une base de référence pour ce qui doit être ajouté au système par les diverses entrées du système.
· Aquaponics Food Production Systems