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Aujourd'hui, en raison de la croissance démographique rapide, de l'augmentation des besoins alimentaires et de l'urbanisation, la superficie des terres agricoles diminue rapidement et nos océans sont surexploités. Pour répondre à la demande future en aliments, il faut des technologies de production alimentaire innovantes, peu encombrantes et écologiques. L'aquaponie est une polyculture (système de production multitrophique intégré) composée de deux technologies : l'aquaculture (élevage piscicole) et la culture de légumes sans sol (hydroponique). Le principal objectif de l'aquaponie est de réutiliser les nutriments contenus dans les aliments pour poissons et les excréments de poissons afin de cultiver des cultures (Graber & Junge 2009 ; Lennard & Leonard 2004 ; Lennard & Leonard 2006 ; Rakocy et al. 2003. L'intégration de deux systèmes en un seul élimine certains des facteurs insoutenables du fonctionnement indépendant des systèmes aquacoles et hydroponiques (Somerville et al. 2014).

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Figure 1 : Débit de matières de base dans les systèmes aquacoles (a), hydroponiques (b) et aquaponiques (c)

Les excréments de poisson peuvent être utilisés par les plantes soit directement, soit après que les bactéries aient converti l'ammoniac en nitrite et en nitrate. L'alimentation pour poissons ajoute un apport continu de nutriments aux plantes, ce qui résout le besoin de toute décharge et de remplacement de solutions nutritives appauvries ou, dans le cas de systèmes largement exploités, l'ajustement des solutions comme dans l'hydroponie. À mesure que la nécessité d'acheter des engrais supplémentaires pour la culture végétale est réduite, le potentiel de profit du système augmente. L'aquaponie est une pratique agricole en émergence rapide qui offre donc une série d'avantages potentiels ; toutefois, ce système de production agricole potentiellement durable présente également des faiblesses majeures (tableau 1).

Tableau 1 : Avantages et faiblesses de l'aquaponie (Diver 2006 ; Joly et al. 2015 ; Somerville et al. 2014)

Avantages Faiblesses Conservation des ressources en eau Utilisation efficace de la source d'éléments nutritifs (aliments pour poissons) Recyclage de ressources non renouvelables (comme le phosphore, le potassium) et aussi de ressources renouvelables, mais rares (comme l'eau) Aucune utilisation d'herbicides chimiques ou de pesticides, car le recyclage de l'eau dans le système entrave leur utilisation en raison de leurs effets nocifs sur le poisson ou sur les plantes Utilisation très restreinte des pesticides d'origine biologique Niveau de biosécurité plus élevé et moins de contaminants Réduction des coûts d'exploitation (par rapport à l'aquaculture ou à l'hydroponie séparément) Peut être utilisé sur des terres non arables Les matériaux de construction et les informations sont largement disponibles Peut être utilisé dans différents climats et dans les zones rurales et urbaines, ce qui permet la production de denrées alimentaires familiales ou de cultures commerciales Peut augmenter la productivité de l'espace disponible, car deux cultures peuvent être récoltées à partir de la même surface (si les réservoirs de poisson sont placés sous l'unité de production de l'usine) La start-up est plus chère par rapport à d'autres technologies Une connaissance approfondie des organismes (poissons, plantes, bactéries) impliqués est nécessaire Les besoins des poissons et des plantes peuvent être différents et ne peuvent être satisfaits dans tous les endroits sans investissement majeur dans les technologies de serre Une gestion quotidienne est nécessaire Il nécessite de l'électricité, de la fourniture de semis et d'alevins (jeunes poissons) Dans la plupart des pays européens, le statut juridique de l'aquaponie n'est pas clair (activité commerciale, activité agricole)

En théorie, ce concept pourrait contribuer, tant au niveau régional qu'au niveau mondial, à la solution de certains des problèmes cruciaux auxquels notre planète est confrontée : disponibilité et utilisation de l'eau potable et de l'eau d'irrigation, pollution des eaux de surface par l'élevage et gestion des ressources en engrais non renouvelables. Cependant, il existe encore de nombreux obstacles théoriques et pratiques à l'expansion de cette technologie prometteuse.

Ainsi, l'aquaponie tend à être une méthode écologique et respectueuse du climat pour produire des aliments nutritifs et, en même temps, répondre à la demande des consommateurs pour un mode de vie durable et sain. À condition que l'investissement ne soit pas trop élevé, l'aquaponie est idéale pour les pays en développement, car le poisson fournit des protéines dont on a tant besoin et une deuxième source de revenus. Les cultures commerciales de grande valeur, comme les légumes, peuvent être cultivées avec l'aquaponie dans les zones où les méthodes agricoles classiques ne peuvent produire que des céréales. Comme le système est généralement enfermé dans une serre, l'aquaponie résiste aux changements climatiques et météorologiques. Cependant, l'aquaponie a également été mis en œuvre avec succès à l'extérieur. Pour une option moins coûteuse, les plantes peuvent être recouvertes d'un toit simple (qui offre un abri contre les intempéries et empêche l'accès des oiseaux et autres animaux) plutôt que d'une serre complète. Cela est particulièrement viable pour les pays en développement sous les tropiques. Malgré ses faiblesses, l'aquaponie est considérée comme une future méthode de production pour les aliments cultivés localement, par exemple dans un environnement urbain avec des unités de production plus petites conçues pour les maisons et les restaurants. La recherche et l'éducation sont nécessaires pour développer cette technologie émergente. En particulier, des recherches sont nécessaires pour optimiser le système de production vers une production sûre et économique. Cette technique ouvre de nouvelles perspectives pour créer de nouveaux « emplois verts ». Le nombre croissant de fermes aquaponiques nécessitera l'émergence d'une nouvelle profession : l'agriculteur aquaponique (Graber et al. 2014a).

*Copyright © Partenaires du projet Aqu @teach. Aqu @teach est un partenariat stratégique Erasmus+ dans l'enseignement supérieur (2017-2020) dirigé par l'Université de Greenwich, en collaboration avec l'Université des sciences appliquées de Zurich (Suisse), l'Université technique de Madrid (Espagne), l'Université de Ljubljana et le Centre biotechnique Naklo (Slovénie) . *

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