PARTIE 1 (8 points) - NOURRIR
L’HUMANITÉ
L’aquaponie, ou comment faire pousser des légumes
grâce aux poissons ?
Selon Pierre FOUCARD (ingénieur) : « Répondre à
la demande alimentaire mondiale de demain est un défi auquel il faut
faire face, et l’aquaponie pourrait – parmi une multitude
d’autres solutions – faire partie intégrante de la
nécessaire diversité des agricultures de demain,
orientées autant que faire se peut vers la durabilité et la
complémentarité entre systèmes agricoles ».
Source : Projet APIVA (Aquaponie,
Innovation Végétale et Aquaculture).
On s’intéresse à quelques caractéristiques de
cette technique. L’aquaponie est la combinaison de deux modèles
d’élevage et de culture : l’aquaculture (élevage
de poissons ou autres organismes aquatiques) et l’hydroponie (culture
hors-sol de plantes dont les racines plongent dans une solution nutritive).
On s’intéresse à quelques caractéristiques de
cette technique.
Document 1 : l’aquaculture dans le monde et en France
Production mondiale de la pêche de capture et de
l’aquaculture de 1950 à 2012.
Source : FAO – Food and
Agriculture Organization of United Nations – 2014
La France se place parmi les leaders européens pour la production de
truites arc-en-ciel (32 000 tonnes en 2014, selon France Agrimer) et
d’alevins de poissons marins (bars, dorades, turbots) dont plus de la
moitié de la production est exportée.
Cependant, l’aquaculture souffre d’une mauvaise image dans
l’opinion publique française et véhicule notamment des
critiques liées à la composition de l’alimentation des
poissons ainsi qu’aux pollutions qu’elle génère.
À cela s’ajoutent la consommation importante en eau et la
concurrence directe avec l’industrie du tourisme pour les espaces
disponibles.
Document 2 : principe d’un dispositif aquaponique
Dans un système aquaponique, l’eau circule en circuit quasiment
fermé et est entièrement recyclée (très faible
apport d’eau neuve). Les poissons sont nourris avec des
granulés, généralement à base de légumes.
Source :
www.france-science.org .
(consulté le 22 septembre 2016).
Cycle de l’aquaponie :
1- La dégradation des déchets produits par les poissons
conduit à la production d’ions ammonium. En grande
quantité, ces ions sont toxiques pour les poissons.
2- Des bactéries de genre Nitrosomonas (en présence
d’O2) transforment les ions ammonium en ions nitrite, également
toxiques pour les poissons.
3- Grâce à un système de pompe, l’eau est
envoyée dans le bac à culture où les ions nitrite sont
transformés (également en présence d’O2) en ions
nitrate par des bactéries de genre Nitrobacter.
4- Les ions nitrate sont assimilables par les racines des plantes.
5- L’eau qui s’écoule du bac à culture est
redirigée vers le bac à poissons.
Les dispositifs aquaponiques peuvent être installés sur les
parkings, sur les toits plats des habitations, dans les jardins, en zones
urbaines et péri-urbaines.
Rendement de l’aquaponie :
En 2004, une étude montre que le rendement est augmenté par
rapport à l’hydroponie de 30 % pour la culture du concombre, et
de 15 % pour la culture de la tomate.
Document 3 : importance des paramètres de l’eau dans un
dispositif aquaponique
Document 3a : le pH
– Effet du pH sur
l’activité de Nitrosomonas (a) et Nitrobacter (b)
L’activité des bactéries est maximale pour un pH compris
entre 7,5 et 8,5.Source : Grunditz et
Dalhammar 2001.
– Dans le compartiment
contenant les poissons
Un pH compris entre 6,5 à 8,5 est idéal pour la plupart des
poissons d’élevage.
– Dans le compartiment de
culture des plantes
Un pH compris entre 5,5 et 6,5 est idéal pour la
biodisponibilité des nutriments pour les racines.
Source :
Projet APIVA (Jones, 2005).
Document 3b : la température
– Effet de la
température sur l’activité de Nitrosomonas (a) et
Nitrobacter (b)
Source :
Grunditz et Dalhammar 2001.
– Dans le compartiment
contenant les poissons
Intervalles de tolérance de températures (en °C) pour
différentes espèces piscicoles
| Espèce |
Limite inférieure de
température |
Température optimale de
croissance |
Limite supérieure de
température |
| Truite arc-en-ciel |
5 |
14 |
21 |
| Carpe commune |
3 |
23 |
35 |
| Tilapia |
17 |
28 |
38 |
– Dans le compartiment de
culture des plantes
La température idéale pour le développement de la
plupart des végétaux se situe entre 15 et 24 °C.
Source :
Projet APIVA (Jones, 2005).
COMMENTAIRE RÉDIGÉ :
Présenter l’intérêt de développer
l’aquaponie, ainsi que les contraintes liées à cette
technique.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les
documents et vos connaissances (qui intègrent, entre autres, les
connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).