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Les options de traitement pour les poissons malades dans un système aquaponique sont très limitées. Comme les poissons et les plantes partagent la même boucle d'eau, les médicaments utilisés pour le traitement des maladies peuvent facilement endommager ou détruire les plantes, et certains peuvent être absorbés par les plantes, provoquant des périodes de sevrage ou même les rendant inutilisables pour la consommation. Les médicaments peuvent également avoir des effets néfastes sur les bactéries bénéfiques dans le système. Si un traitement médicamenteux est absolument nécessaire, il doit être mis en œuvre tôt au cours de la maladie. Le poisson malade est transféré dans un réservoir séparé (hôpital, quarantaine) isolé du système pour le traitement. Lors du retour du poisson après le traitement, il est important de ne pas transférer les médicaments utilisés dans le système aquaponique. Toutes ces limites exigent des améliorations des options de gestion des maladies, avec des effets négatifs minimes sur le poisson, les plantes et le système (Goddek et al. 2015, 2016 ; Somerville et al. 2014 ; Yavuzcan Yildiz et al., 2017). L'un des traitements à la vieille école les plus utilisés et efficaces contre les infections bactériennes, fongiques et parasitaires les plus courantes chez les poissons est un bain de sel (chlorure de sodium). Le sel est bénéfique pour le poisson, mais peut nuire aux plantes du système (Rakocy 2012), et toute la procédure de traitement doit être effectuée dans un réservoir séparé. Une bonne option consiste à séparer l'unité d'aquaculture en recirculation de l'unité hydroponique (systèmes aquaponiques découplés) (voir Chap. 8). Le découplage permet des options de traitement des maladies du poisson et de l'eau qui ne sont pas possibles dans les systèmes couplés (Monsees et al., 2017) (voir Chap. 7). L'utilisation de Wofasteril (KeslaPharmaWolfen GMBH, Bitterfeld-Wolfen, Allemagne), un produit contenant de l'acide peracétique qui ne laisse aucun résidu dans le système (Sirakov et al. 2016). Alternativement, le peroxyde d'hydrogène peut être utilisé, mais à une concentration beaucoup plus élevée. Bien que ces produits chimiques aient des effets secondaires minimes, leur présence n'est pas souhaitable dans les systèmes aquaponiques et d'autres approches, comme des méthodes de lutte biologique, sont nécessaires (Rakocy 2012).

La méthode de contrôle biologique (biocontrôle) est basée sur l'utilisation d'autres organismes vivants dans le système, en s'appuyant sur les relations naturelles entre les espèces (commensalisme, prédation, antagonisme, etc.) (Sitjà-Bobadilla et Oidtmann 2017) pour lutter contre les agents pathogènes des poissons. À l'heure actuelle, cette méthode est un outil complémentaire de gestion de la santé des poissons à fort potentiel, en particulier dans les systèmes aquaponiques. La mise en œuvre la plus réussie du biocontrôle en pisciculture est l'utilisation de poissons plus propres contre le pou du poisson (parasites cutanés) dans les fermes salmonicoles. Il est mieux pratiqué dans les fermes norvégiennes où le labridae de nettoyage est cocultivé avec du saumon. Le labre enlève le pou du poisson et se nourrit de celui-ci (Skiftesvik et al., 2013). Bien que le nettoyage soit moins fréquent chez les poissons d'eau douce, le léopard plecos (Glyptoperichthys gibbiceps), cohabite avec Tilapia (Oreochromis aureus), maintient avec succès l'infection par Ichthyophthirius multifiliis en se nourrissant des kystes parasitaires (Picón-Camacho et al., 2012). Cette méthode de contrôle biologique devient de plus en plus importante en aquaculture et peut être envisagée dans les systèmes aquaponiques. De plus, il convient de noter que les poissons plus propres peuvent également abriter des agents pathogènes qui peuvent être transmis aux principales espèces d'élevage. Par conséquent, ils doivent également subir des procédures préventives et de quarantaine avant leur introduction dans le système.

Une autre méthode de contrôle biologique, encore en phase d'application exploratoire dans la pisciculture, est l'utilisation d'organismes filtrants et filtrants. En réduisant les charges pathogènes dans l'eau, ces organismes peuvent réduire les risques d'émergence de la maladie (Sitjà-Bobadilla et Oidtmann 2017). Par exemple, Othman et al. (2015) ont démontré la capacité des moules d'eau douce (Pilsbryoconcha exilis) à réduire la population de Streptococcus agalactiae dans un système de culture de tilapia à l'échelle de laboratoire. Le potentiel de cette méthode de contrôle biologique dans les systèmes aquaponiques n'a pas encore été testé, et de nouvelles études sont nécessaires pour explorer les possibilités non seulement de lutte contre les maladies des poissons, mais aussi de lutte contre les pathogènes végétaux.

La méthode de biocontrôle la plus prometteuse et la plus documentée est l'utilisation de micro-organismes bénéfiques comme probiotiques dans l'alimentation des poissons ou dans l'eau d'élevage. Leur utilisation dans les systèmes aquaponiques comme promoteurs de la croissance et de la santé des poissons et des plantes est bien connue, et les probiotiques ont également démontré leur efficacité contre une gamme d'agents pathogènes bactériens chez différentes espèces de poissons. Par exemple, chez la truite arc-en-ciel, les infections alimentaires Carnobacterium maltaromaticum et C. divergens protégées contre les infections Aeromonas salmonicida et Yersinia ruckeri (Kim et Austin 2006) et Aeromonas sobria GC2 incorporées dans l'aliment ont réussi à prévenir la maladie clinique causée par Lactococcus garvieae et Streptococcus iniae (Brunt et Austin 2005). Micrococcus luteus alimentaire a réduit la mortalité due à l'infection par Aeromonas hydrophila et amélioré la croissance et la santé du tilapia du Nil (Abd El-Rhman et al., 2009). Des recherches récentes menées par Sirakov et al. (2016) ont fait de bons progrès dans la lutte biologique simultanée des champignons parasitaires chez les poissons et les plantes dans un système aquaponique à recirculation fermée. Au total, plus de 80 % des isolats (bactéries isolées du système aquaponique) étaient antagonistes aux deux champignons (Saprolegnia parasiticia et Pythium ultimum) dans les essais in vitro. Les bactéries n'ont pas été classées taxonomiquement, et les auteurs ont supposé qu'elles appartenaient au genre Pseudomonas et à un groupe de bactéries lactiques. Ces résultats, bien que très prometteurs, n'ont pas encore été testés dans un système aquaponique opérationnel.

Comme alternative finale au traitement chimique, nous suggérons l'utilisation de plantes médicinales aux propriétés antibactériennes, antivirales, antifongiques et antiparasitaires. Les extraits de plantes présentent diverses caractéristiques biologiques avec un risque minime de développer une résistance chez les organismes ciblés (Reverter et al., 2014). De nombreux rapports scientifiques démontrent l'efficacité des plantes médicinales contre les agents pathogènes des poissons. Par exemple, Nil Tilapia nourri avec un régime alimentaire contenant du gui _ (Viscum album coloratum) a augmenté la capacité de survie lorsqu'il est contesté avec _Aeromonas hydrophila (Park et Choi 2012). Les carpes majeures indiennes ont montré une réduction significative de la mortalité lorsqu'elles sont confrontées à Aeromonas hydrophila et qu'elles ont été nourries avec des régimes contenant de la fleur d'épineuse (Achyranthes aspera) et du ginseng indien (Withania somnifera) (Sharma et al., 2010 ; Vasudeva Rao et al., 2006). Les extraits de plantes médicinales se sont également révélés efficaces contre les ectoparasites. Chez les poissons rouges, Yi et al. (2012) ont démontré l'efficacité des extraits de Magnolia officinalis et Sophora alopecuroides contre Ichthyophthirius multifiliis, et Huang et al. (2013) ont montré que les extraits de Caesalpinia sappan, Lysimachia christinae, Cuscuta chinensis, Artemisia argyi et Eupatorium fortunei ont Efficacité 100 % anthelminthique contre Dactylogyrus intermedius. L'utilisation de plantes médicinales en aquaponie est prometteuse, mais des recherches plus poussées sont nécessaires pour trouver la stratégie de traitement appropriée sans effets indésirables. Comme l'ont mentionné Junge et al. (2017), même si la recherche sur l'aquaponie s'est largement développée au cours des dernières années, le nombre d'articles de recherche publiés sur le sujet est encore considérablement faible comparativement aux articles publiés sur l'aquaculture ou l'hydroponie. L'aquaponie, encore considérée comme une technologie émergente, est cependant aujourd'hui caractérisée par un grand potentiel de production alimentaire pour la population mondiale qui, selon les résultats des Nations Unies World Population Prospects (ONU 2017), a atteint près de 7,6 milliards à la mi-2017 et, sur la base des projections, il est devrait passer à 1 milliard d'ici 12 ans, pour atteindre environ 8,6 milliards en 2030. Néanmoins, la prise en compte des risques potentiels pour la durabilité de l'aquaponie dus aux maladies des poissons, la mise au point de bonnes idées et de nouvelles méthodes et approches de lutte contre les agents pathogènes constitueront notre principal défi pour l'avenir. Il est urgent d'initier de nouvelles connaissances pour fournir une meilleure base pour la gestion de la santé des poissons et des végétaux, et de continuer à développer des systèmes d'exploitation et d'infrastructure pour l'industrie aquaponique. Les causes des pertes de poissons dans les systèmes aquaponiques, les maladies propres aux systèmes, l'interaction et l'altération de la communauté microbienne, ainsi que les agents pathogènes, sont des domaines prioritaires d'étude.


Aquaponics Food Production Systems

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