La popularité croissante de la RAS ouvre la voie à d’autres modèles de production durable pour gagner en popularité dans l’industrie.
Ce qui était autrefois un projet d’agriculture de loisir, l’aquaponie évolue pour devenir une alternative durable – et rentable – à la production alimentaire.
L’aquaponie combine l’aquaculture et la culture hydroponique (culture de plantes sans sol) et crée un système naturel de production alimentaire, sans l’utilisation d’engrais ou de pesticides artificiels. Il s’agit d’un système multitrophique intégré, imitant l’environnement d’un écosystème naturel, explique Nick Savidov, chercheur principal au Lethbridge College en Alberta (Canada), dans une interview précédente avec cet auteur.
« L’écosystème naturel n’a pas de déchets », dit-il. « Tout est utilisé, de sorte que les déchets d’un composant – comme le fumier de poisson – deviennent des réserves de nourriture pour un autre composant, qui sont des micro-organismes bénéfiques comme les bactéries, les champignons, les protozones, etc… et bien sûr, les plantes sont nourries par l’eau, puis l’eau retourne aux poissons. Ainsi, le cycle est complet ».
Considéré comme le « Yoda de l’aquaponique » du Canada, Savidov est impliqué dans la recherche en aquaponique depuis plus d’une décennie. Selon lui, l’une des caractéristiques les plus importantes de l’aquaponique est qu’elle ne produit aucun déchet. Lisez cet article pour en savoir plus.
« La recirculation est le mot clé », souligne M. Savidov. « L’eau ne devient pas seulement un habitat pour les plantes, les poissons, les nutriments et les microorganismes. L’eau devient un support, un lien qui relie tous ces composants. C’est pourquoi l’eau est si importante ».
L’aquaponie a un potentiel énorme par rapport aux méthodes traditionnelles d’agriculture, dit M. Savidov. « Elle est produite naturellement, aucun produit chimique n’est utilisé, elle est respectueuse de l’environnement et durable ».
Résultat :
Toutes les espèces de poissons qui peuvent être élevées en SRA peuvent l’être dans un système aquaponique, mais tout se résume au plan d’affaires, explique Ryan Chatterson, fondateur et président de Aquaponic Engineering and Design, basé en Floride, aux États-Unis.
« Pouvez-vous aligner les œufs ? Pouvez-vous aligner le calendrier de récolte et tout ce qu’il faut pour y parvenir ? Pouvez-vous maintenir la température de l’eau ? Ce ne sont que des chiffres sur un tableau : vous choisissez les poissons, vous fixez les exigences, et ensuite si vous devez faire un changement de 30 degrés dans l’eau (température) des poissons aux plantes, alors dans ce plan vous ajoutez des kilowatts-heure. Cela va vous dire si cela a un sens ou non », explique M. Chatterson.
Avant de créer sa propre ferme aquaponique et de lancer sa société d’ingénierie aquaponique, Chatterson a travaillé pendant 10 ans chez Aquatic Ecosystems. Voyant le potentiel de l’aquaponique, il s’est finalement mis à son compte, établissant d’abord une ferme de R&D en Floride qui lui a servi de banc d’essai pour ses conceptions et pour évaluer diverses cultures dans différentes conditions de croissance.
L’essentiel, lors de la sélection des espèces et des cultures, c’est le résultat final. Choisissez un poisson qui serait rentable dans un SRA et qui a une bonne demande du marché dans la région où vous choisissez d’implanter la ferme aquaponique, conseille M. Chatterson.
Emplacement, emplacement
L’une des caractéristiques les plus intéressantes de l’aquaponie, tant du point de vue de la durabilité que de la rentabilité, est la possibilité de construire ces fermes plus près du marché. Cela permet d’éliminer les dépenses énormes liées au transport longue distance et de réduire l’empreinte carbone des produits.
John’s, à Terre-Neuve, au Canada, une ferme familiale de 120 acres récolte tous les avantages de l’aquaculture, en fournissant des produits frais de la ferme à la table à la communauté locale. La ferme Lester a installé un système aquaponique pour cultiver de la laitue et d’autres légumes à feuilles vertes en compagnie de tilapias.
Élever des espèces d’eau chaude dans une région où les températures peuvent descendre jusqu’à des degrés à deux chiffres sous le point de congélation n’est pas un exploit facile, selon Wasiim Kader Bathia, spécialiste en aquaponie et directeur général d’Aquaflora Aquaponics à Vacoas, à l’île Maurice. Bathia a travaillé avec la société d’ingénierie Silk Stevens Limited, au Nouveau-Brunswick (Canada), pour concevoir et installer une installation qui abritera la ferme aquaponique, y compris une serre.
« Au moment où nous concevions le projet, nous avions très peu de données de conception concernant l’aquaponie, surtout en ce qui concerne… la conception du système lui-même, la gestion de l’environnement de la serre, et surtout les températures », se souvient Bathia.
« À Terre-Neuve, il peut atteindre moins 30 degrés Celsius… et nous utilisions des espèces d’eau chaude, donc nous devions chauffer l’eau, chauffer l’air à l’intérieur de la serre et du bâtiment des poissons, et tout isoler ».
La ferme utilise actuellement l’aquaponie conventionnelle couplée, où le poisson et le légume sont produits dans un système à boucle unique. Ce système fonctionne bien lorsque les espèces de poissons et de plantes ont généralement besoin du même niveau de température de l’eau.
« Les plantes ont besoin d’une température élevée dans l’eau et c’est la raison principale pour laquelle le tilapia a été choisi, parce que le tilapia peut pousser à des températures élevées, autour de 25 à 30 degrés Celsius, ce qui est ce dont ces plantes ont besoin pour pousser », dit M. Sanchez.
Certaines modifications ont toutefois été apportées à la conception du système de la ferme Lester’s, afin de permettre une conversion future à un système aquaponique découplé, au cas où les exploitants de la ferme décideraient de cultiver une espèce différente de poisson qui pourrait nécessiter des températures de l’eau plus basses, ce qui ne serait pas propice à la culture de plantes et de légumes sains, explique M. Sanchez.
L’aquaponique découplée est un système intégré qui implique des unités fonctionnelles séparées pour les poissons et les plantes, avec des cycles d’eau individuels qui peuvent être contrôlés séparément.
Maintenant en pleine activité, la ferme Lester livre toute l’année des produits à la communauté locale, notamment de la laitue, des légumes asiatiques et diverses herbes, ainsi que du tilapia frais chaque semaine.
Données de l’enquête
Le déploiement commercial de l’aquaponique dans le monde entier a gagné du terrain au cours de la dernière décennie. Une enquête internationale publiée dans la revue Aquaculture en 2015 a examiné la rentabilité de l’aquaculture commerciale sur une période de 12 mois. Selon cette enquête, 69 % des animaux aquatiques couramment élevés dans l’aquaculture commerciale sont des tilapias, suivis des poissons d’ornement (43 %) et des poissons-chats (25 %). Les autres espèces élevées, selon l’enquête, sont la perche (16 %), le crapet arlequin (15 %), la truite (10 %), le bar (7 %) et d’autres animaux aquatiques (18 %).
En revanche, les plantes les plus fréquemment cultivées par les producteurs aquaponiques commerciaux sont le basilic (81 %), les salades vertes (76 %), les herbes non basilicales (73 %), les tomates (68 %), la laitue (68 %) et le chou frisé (56 %). Parmi les autres plantes cultivées, on trouve la bette à carde, le bok choi, les poivrons et les concombres.
Sur la base des 257 personnes interrogées – dont 81 % viennent des États-Unis – la quantité médiane de poisson récoltée par les répondants était de 23 à 45 kg/an. Et la quantité médiane de plantes récoltées était de 45 à 226 kg/an.
Trente et un pour cent des personnes interrogées ont déclaré que leurs activités aquaponiques avaient été rentables au cours des 12 mois précédents, tandis que plus de la moitié (55 %) ont prédit une rentabilité pour les 12 prochains mois.
Échelle supérieure
Alors que la plupart des activités aquaponiques commerciales dans le monde sont de petite ou moyenne envergure, Superior Fresh, dans le Wisconsin (États-Unis), prouve qu’il est rentable d’investir à grande échelle.
La ferme se trouve sur une propriété de restauration indigène de 720 acres et est la plus grande installation de ce type, élevant des saumons de l’Atlantique et des truites arc-en-ciel, de l’œuf à environ 4 kilos, et une variété de légumes verts à feuilles.
Utilisant un système aquaponique découplé exclusif, les opérations actuelles de Superior Fresh comprennent près de six acres d’installations de production. Des plans sont en cours pour accroître la capacité de production, selon Steven Summerfelt, directeur scientifique de Superior Fresh.
« Actuellement, notre production de saumon de l’Atlantique et de truite arc-en-ciel est d’environ 200 tonnes (par an), et nous sommes entre 5 et 10 fois plus nombreux à produire des légumes verts feuillus, selon ce que nous produisons », explique Steven Summerfelt.
L’entreprise ajoute actuellement de nouvelles installations de grossissement qui porteraient sa production de poisson à 600 tonnes, soit environ 1,3 million de livres. De nouvelles installations de serres sont également en cours d’ajout afin d’étendre son empreinte de production à 14 acres d’ici l’année prochaine.
Avec une récolte quotidienne continue pour les légumes verts feuillus et une récolte hebdomadaire pour le poisson, Superior Fresh est en mesure d’apporter ses produits sur les marchés locaux dans un rayon de 650 km.
En tant qu’ancien directeur de la recherche sur les systèmes d’aquaculture à l’Institut des eaux douces, Summerfelt connaît de première main le pouvoir de l’aquaponie pour produire des aliments de manière durable.
« L’aquaponie est considérée comme une méthode de production plus durable, et ce parce que nous sommes capables d’avoir un rejet zéro de nos systèmes de production et de traitement », déclare le directeur scientifique de Superior Fresh, ajoutant qu’en faisant retirer les nutriments de l’eau par les plantes et en renvoyant de l’eau propre dans les bassins de poissons, la ferme est capable de recycler 99 % de l’eau.
« C’est incroyable ; au lieu de n’avoir aucune capture de déchets dans les parcs en filet, nous avons une capture de déchets à 100 %. Et nous la récupérons en fait, de sorte que 1,1 tonne de nourriture pour poissons produit 1 tonne de saumon et 5 à 10 fois plus que les légumes verts à feuilles ».
- Summerfelt explique les avantages d’un système découplé – et cela est dû en grande partie à l’échelle.
« Dans notre cas, nous avons un système d’aquaculture en recirculation de pointe qui fonctionne parfaitement pour le saumon, et un autre pour la truite arc-en-ciel. Nous avons également un système de recyclage entièrement fonctionnel pour les plantes – et ces deux systèmes sont reliés », dit-il.
« Nous nous concentrons sur le flux de revenus provenant du poisson, distinct du flux de revenus provenant des usines. Ils sont tous deux essentiels pour la performance économique de notre entreprise, et avec le découplage et la possibilité de nous concentrer sur le saumon RAS, nous sommes en mesure d’étendre nos activités à de très grandes installations RAS ».
L’un des avantages significatifs d’un système aquaponique par rapport à un SRA d’aquaculture traditionnel est qu’en ajoutant des légumes verts feuillus à la production, les marges de profit peuvent augmenter de manière significative. Alors que le saumon de l’Atlantique met deux ans à atteindre la taille de récolte, il ne faut qu’environ sept semaines pour que les vertes feuilles poussent et soient prêtes à être récoltées, souligne M. Summerfelt.
Coûts et complexité
Malgré ses promesses importantes, l’aquaponique reste un investissement relativement coûteux à ce stade. Une ferme aquaponique de petite ou moyenne taille nécessiterait un investissement initial de 100 000 à 300 000 euros, selon Chatterson de Aquaponic Engineering and Design. Mais, ajoute-t-il, le retour sur investissement peut être réalisé en deux ou trois ans environ.
Selon cette étude de 2015, les serres sont les installations les plus populaires utilisées pour l’aquaponique. Cependant, obtenir les services de l’entrepreneur de serres de votre sympathique voisinage n’est peut-être pas aussi facile que vous le pensez, dit M. Chatterson.
« Je trouve qu’il y a un manque d’entreprises de construction de serres », dit-il. « On pourrait penser que n’importe quel entrepreneur général serait en mesure d’assumer ce travail, mais ce n’est pas le cas. Je m’occupe de ce problème depuis des années maintenant. On dirait que les gens ont peur quand vous dites le mot « serre » et qu’ils courent dans l’autre sens ».
C’est pour cette raison, dit-il, que le prix de l’installation d’une serre peut monter en flèche.
- Sanchez, de Silk Stevens Limited, est d’accord pour dire que la partie la plus coûteuse du coût d’investissement initial est la structure physique. Il est donc partisan du principe de commencer petit et de passer ensuite à l’échelle supérieure.
Certains systèmes aquaponiques sont très complexes », dit-il, ce qui signifie qu’il faut probablement s’approvisionner en matériaux et en équipements en dehors du voisinage, ce qui ne favorise pas le concept d' »achat local » et peut avoir un coût important – ce qui va à l’encontre de l’esprit de l’aquaponie.
« C’est, à mon avis, la beauté de l’aquaponie – où vous avez des produits locaux qui peuvent être construits localement, et qui peuvent être consommés localement, et qui peuvent être manipulés et exploités localement ».
Pour que l’aquaponique se généralise, l’industrie doit également produire une nouvelle race d’experts en aquaculture ayant la connaissance des systèmes aquaponiques qui sont spécifiquement conçus pour des opérations complexes et à grande échelle.
« Je ne pense pas que la formation traditionnelle en aquaponie soit adéquate pour préparer une grande installation d’aquaponie en eau froide découplée », déclare M. Summerfelt. « C’est une innovation à tous points de vue, et ce n’est pas facile à mettre en œuvre. »
Chatterson est d’accord, et il aide à construire une future génération d’experts en aquaponique. Par le biais de son entreprise, il a contribué à l’installation d’une unité de démonstration aquaponique dans un collège communautaire de Caroline du Nord. Un projet est également en cours pour installer une unité similaire dans un collège en Virginie.
« Si nous voulons avoir une industrie aquaponique, il faut que les gens aillent à l’école et soient motivés à faire carrière dans ces domaines si l’industrie doit un jour être viable à long terme », dit-il.
