Chapitre 6 Relations bactériennes en aquaponie : nouvelles orientations de recherche
6.7 Conclusions
Autrefois le domaine des petits producteurs, les progrès technologiques transportent de plus en plus l’aquaponie vers une production commerciale à plus grande échelle en mettant l’accent sur l’amélioration de la récupération des macro-éléments et des micronutriments tout en apportant des innovations techniques pour réduire les besoins en eau et en énergie. Cependant, l’expansion de l’aquaponie à l’échelle industrielle exige une meilleure compréhension et un meilleur maintien des assemblages microbiens, ainsi que la mise en œuvre de mesures de biocontrôle fortes qui favorisent la santé et le bien-être des poissons et des cultures, tout en respectant les normes de sécurité alimentaire pour les humains consommation.
· Aquaponics Food Production Systems6.6 Solides et boues en suspension
Les paramètres de fonctionnement de l’aquaponie à une échelle donnée — y compris le volume d’eau, la température, les débits d’alimentation et de débit, le pH, l’âge et la densité des poissons et des cultures — influent tous sur la distribution temporelle et spatiale des communautés microbiennes qui se développent dans ses compartiments, pour examen : RAS (Blancheton et al., 2013) ; hydroponique (Lee et Lee 2015). En plus de contrôler l’oxygène dissous, les niveaux de dioxyde de carbone et le pH en aquaponie, il est également essentiel de contrôler l’accumulation de solides dans le système RAS, car de fines particules en suspension peuvent adhérer aux branchies, provoquer une abrasion et une détresse respiratoire et augmenter la susceptibilité aux maladies (Yildiz et al.
· Aquaponics Food Production Systems6.5 Rôles bactériens dans le cycle des nutriments et la biodisponibilité
Des recherches considérables ont été menées pour caractériser les bactéries hétérotrophes et autotrophes dans les systèmes RAS et pour mieux comprendre leur rôle dans le maintien de la qualité de l’eau et le cycle des nutriments (voir Blancheton et coll. (2013) ; Schreier et coll. (2010). Les hétérotrophes non pathogènes, généralement dominés par Alphaproteobacteria et Gammaproteobacteria, ont tendance à prospérer dans les biofiltres, et leurs contributions aux transformations de l’azote sont assez bien comprises parce que le cycle de l’azote (NC) a été d’une importance primordiale dans le développement de la culture en recirculation (Timmons et Ebeling 2013).
· Aquaponics Food Production Systems6.4 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).
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