Définition de l’aquaponie
L’aquaponie est une technique d’agriculture moderne qui vient combiner l’élevage d’une espèce aquatique avec la culture de plantes grâce à la circulation de l’eau dans un circuit fermé. L’eau transporte les déjections des poissons vers les plantes qui vont absorber les nutriments. En retour, les plantes filtrent cette eau qui peut ensuite retourner aux poissons à travers un circuit fermé.
Cet écosystème inspiré de la nature est sans doute une des réponses au besoin de production alimentaire actuel et futur tout en limitant l’impact environnemental et écologique.
Sommaire :
Un peu d’histoire
L’aquaponie moderne a émergé de la pisciculture et de la volonté qu’avaient les éleveurs à réduire leur dépendance à la terre, à l’eau et à ses ressources naturelles.
Le terme « aquaponie » date des années 1970, il vient du latin « aqua » qui désigne l’eau et du grec « ponos » qui désigne le travail.
La technique est néanmoins plus ancienne et remonte approximativement à 1000 ans après J-C à l’époque des Aztèques. Cette technique consistait à cultiver la terre sur de petits îlots artificiels appelés « Chinampas » placés au milieu de lacs poissonneux.
L’aquaponie, inspirée de l’aquaculture et l’hydroponie
L’aquaponie est une technique qui vient combiner deux modèles de culture déjà existants, l’aquaculture et l’hydroponie.
L’aquaculture
⌛En bref :
L’aquaculture consiste à élever des espèces aquatiques comme les poissons, les crustacés, les algues ou les crevettes dans un environnement contrôlé.
Avantages :
✅Permet la création d’emploi
✅Est une source de protéines essentielles à l’alimentation
✅Le coût opérationnel et de gestion est abordable comparé à l’élevage d’espèces terrestres comme l’aviculture.
Inconvénients :
❌Pollution de l’eau et de l’environnement due aux antibiotiques et aux pesticides utilisés pour traiter les espèces aquatiques.
❌La concentration d’une espèce à un endroit statique entraîne l’accumulation de déjection et conduit à l’asphyxie de l’environnement.
❌Une critique concerne l’attraction de prédateurs. Cela peut être préjudiciable, notamment si les sites d’aquaculture sont situés en mer, près des côtes ou proches de zones touristiques.
❌L’investissement initial est important et l’obtention des autorisations ou concessions maritimes peut également constituer un frein à l’installation.
L’hydroponie
⌛En bref:
L’hydroponie consiste à cultiver des plantes hors-sol dans un environnement contrôlé et nourries grâce à des solutions nutritives diluées dans l’eau.
Avantages :
✅Le gain d’espace est important, on peut planter de manière verticale
✅L’utilisation de l’eau en circuit fermé permet une économie importante de l’ordre de 95%
✅La culture des plantes peut être réalisée toute l’année si elle est effectuée en intérieur.
✅L’entretien des plantes et la récolte sont facilitées, car se font à hauteur d’homme.
Inconvénients :
❌Le coût d’installation d’un système hydroponique est important.
❌Le système est généralement dépendant de l’électricité parce qu’il fonctionne avec des pompes.
❌En cas de panne, les plantes ne pourront pas rester à l’air libre très longtemps.
❌Le système doit être purgé en totalité après chaque récolte.
❌La production est majoritairement en monoculture afin de répondre aux besoins nutritifs de la plante (la solution nutritive est calculée et dosée une fois pour l’ensemble du circuit).
Les bases de l’aquaponie
L’aquaponie est un écosystème fermé et ci-dessous, je vous résume les différentes parties impliquées.
- Une espèce aquatique 🐟
Elle est stockée dans un contenant d’eau. Le poisson est l’espèce la plus utilisée (truite, tilapia, carpe Koi…). Les déjections de l’espèce aquatique vont nourrir les plantes. - Les bactéries présentes dans l’écosystème : 🦠
Elles vont transformer les déjections des poissons en nutriment pour les plantes. On appelle cela le cycle de nitrification, un premier groupe de bactéries va convertir l’ammoniaque (NH3) des déjections de poisson en nitrite (NO2-) et un second groupe de bactéries va convertir les nitrites (NO2-) en nitrate (NO3-) qui sera assimilable par les plantes pour leur croissance. - Les plantes 🌱
Elles sont cultivées dans divers supports hors sol, comme en hydroponie. L’eau chargée des nutriments circule en permanence dans l’écosystème et permet une distribution équitable et optimale à chaque plante. Les plantes absorbent les nitrates et filtrent l’eau. - L’eau : 💧
Elle est le vecteur principal du système permettant de lier chaque partie entre elle. L’eau filtrée par les plantes retourne dans le bac à poisson, fermant ainsi le cycle de cet écosystème.
C’est l’équilibre entre les différents éléments du système aquaponique qui permet une production alimentaire écologique et efficace.
Les avantages de l’aquaponie par rapport à l’agriculture classique:
- ✅La faible utilisation de l’eau: L’aquaponie, comme l’hydroponie, utilise jusqu’à 90% moins d’eau que l’agriculture traditionnelle en faisant circuler l’eau à travers un circuit fermé. Les apports d’eau sont uniquement là pour compenser l’évaporation. (Le Forum économique mondial classe la crise de l’eau parmi les trois premiers risques mondiaux : https://www.un.org/sustainabledevelopment/fr/water-action-decade/)
- ✅La synergie entre l’espèce aquatique et les plantes : A la différence du système classique, l’aquaponie permet de produire deux ressources simultanément et dans un espace complémentaire.
- ✅L’absence de produits chimiques : Les pesticides et les engrais chimiques sont proscrits, car ils nuiraient à la santé de l’espèce aquatique
- ✅L’optimisation de l’espace : La culture hors sol permet d’envisager de cultiver dans des espaces urbains et restreints (balcon, terrasse, sur des toits…) et facilite également la culture verticale (NFT).
- ✅L’efficience écologique : L’aquaponie permet de mettre en œuvre un modèle agricole circulaire où les ressources sont optimisées.
🧑🌾 L’avis de Robin : Aujourd’hui, on estime à 90% le nombre de tomate produites avec l’hydroponie en France et 58% de la production mondiale de poisson est issue de l’aquaculture. Pourquoi ne pas travailler de concert ?
Quels sont les défis et limites de l’aquaponie ?
Malgré les nombreux avantages vus précédemment, l’aquaponie présente également certains aspects à nuancer :
- ❌Les coûts d’entrée sont élevés : L’installation d’un système aquaponique peut être coûteux, même si après les coûts d’entretien et d’exploitation restent faibles.
- ❌ L’équilibre entre les poissons, les plantes et les bactéries demande des connaissances et une surveillance régulière : Une mauvaise gestion de l’un ou de l’autre peut nuire à l’ensemble du système (il existe néanmoins des solutions pour pallier ces inconvénients, notamment le découplage du système) ➡️ Calculateur pour dimensionner votre système aquaponique !
- ❌ La difficulté à être rentable à grande échelle : notamment du fait que l’aquaponie, étant une culture hors sol, ne peut pas prétendre au label « bio » décidé à l’échelle Européenne.
Les différents systèmes en aquaponie
Il existe plusieurs manières de mettre en place un système aquaponique en fonction du support hors sol désiré. Chaque système a ses propres avantages et inconvénients en fonction de l’utilisation souhaitée et des contraintes existantes.
Le système à lit de culture (ou media bed):
⌛En bref:
Les plantes sont cultivées dans un bac/lit de culture rempli d’un substrat (billes d’argile, pouzzolane, gravier…). Le substrat sert à la fois de lit de culture et de filtre biologique pour permettre le développement des bactéries nitrifiantes.
Avantages :
✅Système polyvalent pour tout type de culture (légume-feuilles, tiges, racines, bulbes, fruits…).
✅Le plus simple à démarrer pour les débutants, car le système de filtre est intégré au lit de culture.
✅Peut être mixé/couplé avec les autres systèmes aquaponiques.
Inconvénients :
❌Entretien du substrat (on verra dans un autre article comment résoudre ou atténuer fortement cet inconvénient).
❌La rentabilité de ce système à grande échelle est difficile, effectivement, en grossissant, les avantages de ce système peuvent devenir des inconvénients.
📌Mon avis :
Le système à lit de culture est le plus populaire chez les particuliers du fait de sa simplicité à l’usage et il peut facilement être couplé à un autre système si on veut augmenter ses capacités de culture. Néanmoins, il n’est pas recommandé pour une utilisation commerciale.
Le système du filtre nutritif ou NFT (Nutrient Film Technique) :
⌛En bref:
C’est un système qui est très utilisé en hydroponie et consiste en un mince courant d’eau riche en nutriments qui circule dans des tuyaux horizontaux. Les plantes sont placées dans des godets et réparties sur la longueur des tuyaux. Les racines trempent dans l’eau en permanence afin d’y capter les nutriments.
Avantages :
✅Permet une grande flexibilité dans la mise en place des tuyaux, la densité au m2 est élevée
✅Augmenter l’échelle de production est simple et moins coûteux, il suffit d’ajouter des tuyaux.
✅Plus rentable à grande échelle que le lit de culture
✅Le système est peu encombrant et requiert un entretien minimal par rapport aux autres systèmes.
✅L’évaporation de l’eau est moins significative que sur un système à lit de culture grâce à la circulation dans les tuyaux.
Inconvénients :
❌Plus complexe à mettre en place, car il n’y a pas de substrat pour le développement des bactéries nitrifiantes, un biofiltre dédié est donc nécessaire.
❌Pas adapté à la culture des légumes trop gros ou avec un développement racinaire important (les tuyaux peuvent se boucher).
📌Mon avis :
Le système NFT est à privilégier pour une utilisation commerciale et idéalement pour de la monoculture. Il peut néanmoins être couplé avec un système à lit de culture chez un particulier afin d’optimiser l’espace de production sans avoir à rajouter un filtre dédié.
Le système en radeau ou DWC (Deep Water Culture) :
⌛En bref:
C’est un système dans lequel les plantes sont disposées sur un radeau flottant (souvent en polystyrène) dans un bac rempli d’eau. Le radeau est percé de trous permettant l’insertion de godets où sont déposé chaque plant. Les racines sont immergées afin de capter les nutriments.
Avantages :
✅Peux coûteux d’augmenter la production
✅Plus rentable à grande échelle que le lit de culture
✅Plus rentable à grande échelle que le lit de culture
✅Facile d’entretien
Inconvénients :
❌Utilisation importante de l’espace au sol et du volume d’eau
❌L’oxygénation de l’eau avec des pierres d’oxygène est nécessaire lorsqu’il y a beaucoup de plantes dans le bac afin d’éviter l’atrophie du système.
❌Plus complexe à mettre en place, car il n’y a pas de substrat pour le développement des bactéries nitrifiantes, un biofiltre dédié est donc nécessaire.
📌Mon avis :
C’est un système que l’on rencontre essentiellement dans les exploitations commerciales ou semi-commerciales. Comme le système NFT à petite échelle, il peut facilement être couplé à un système avec lit de culture pour éviter l’ajout d’un biofiltre.
Le système vertical :
⌛En bref:
C’est un système dans lequel les plantes sont disposées de manière verticale, dans les godets ou des « poches de mousse ». Les plantes sont alimentées de manière gravitaire.
Avantages :
✅L’espace est optimisé
✅Le coût de mise en place est faible
Inconvénients :
❌Ne permet que la culture de petites plantes ou légumes à feuilles
❌Plus complexe à mettre en place, car il n’y a pas de substrat pour le développement des bactéries nitrifiantes, un biofiltre dédié est donc nécessaire.
📌Mon avis:
C’est un système qui n’est pas optimal pour une production commerciale. En revanche, il est approprié pour une utilisation domestique, notamment couplé avec un système à lit de culture. C’est également le système le plus léger à manipuler et peut donc être utilisé dans une optique décorative.
Quels plantes et poissons pour mon système aquaponique ?
Bien sûr ce choix dépendra de plusieurs facteurs, notamment le climat, la taille du système et les objectifs de production. Nous aurons l’occasion de développer cette partie plus en détail.
Les plantes couramment cultivées :
- Légumes-feuilles : laitue, épinards, roquette, basilic.
- Fruits : fraises, tomates, poivrons. 🍓
- Herbes aromatiques : menthe, coriandre, persil.
Il est également possible de cultiver des légumes à racines, des bulbes et même des bananiers dans les systèmes à lit de culture !
Les espèces aquatiques généralement élevées :
L’aquaponie : Est-ce une solution pour l’avenir 🌍 ?
Lorsque l’on met en perspective la hausse de la population mondiale et les contraintes écologiques croissantes, l’aquaponie apparaît comme une alternative durable et efficace de production face au système agricole traditionnel.
Cet écosystème est particulièrement adapté à la culture en zone urbaine ou dans des régions au climat difficile. En effet, la souplesse du système permet de s’adapter aux contraintes, que ce soit en termes d’espace ou d’économie d’eau.
Par ailleurs, l’aquaponie est également un bon moyen de sensibiliser les générations futures à l’écologie et à l’importance de l’autonomie.
Pour conclure sur cette page qui résume les principes de l’aquaponie dans son ensemble, j’aimerais ajouter qu’à mon sens, c’est bien plus qu’une simple méthode de culture.
En effet, en offrant une alternative à la fois écologique, économique et efficace, elle permet de répondre de manière concrète aux défis alimentaires qui se profilent dans un futur proche.
Que vous soyez passionné de jardinage, d’élevage de poisson ou même agriculteur, c’est avec plaisir que je partage mes connaissances avec vous, car l’aquaponie représente une réelle opportunité. 👍
FAQ
Qu’est-ce que l’aquaponie ?
C’est un système de culture qui combine l’aquaculture (l’élevage des poissons) et l’hydroponie (la culture des plantes hors sol). Les déjections des poissons nourrissent les plantes qui à leur tout filtrent l’eau qui retourne aux poissons, créant un écosystème en boucle fermée.
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Est-ce difficile de démarrer un système aquaponique ?
Non, mais cela demande de la préparation, et du temps.
Est-ce que l’aquaponie est considérée comme bio ?
Le label bio n’est pas applicable aux cultures hors sol en France, mais dans la pratique, un système aquaponique est bio car l’ajout de pesticides ou d’engrais pourrait nuire à la santé des poissons et à l’équilibre du système.
Est-il possible de pratiquer l’aquaponie en intérieur ?
Oui, absolument et même dans de petits espaces ! Si l’exposition à la lumière n’est pas suffisante, il est possible d’ajouter des lampes LED horticoles.
L’aquaponie est-elle rentable ?
À l’échelle domestique, l’aquaponie permet de gagner en autonomie et de maitriser sa production de fruits/légumes et de poisson. À l’échelle commerciale, sa rentabilité dépend de la demande locale et de la gestion du système.
L’aquaponie est-elle réglementée ?
Cela dépend des pays. En France, l’aquaponie domestique ne nécessite pas d’autorisation particulière. À l’échelle commerciale, les normes sanitaires et environnementales s’appliquent.
Quels sont les coûts initiaux pour démarrer un système aquaponique ?
Les coûts varient selon la taille, la complexité du système et le fait de l’acheter clef en main ou de le construire :
-Un petit système de balcon coutera entre 200-800 €
-Un système de jardin pour une famille coutera entre 1000-5000 €
-Un système commercial coutera plusieurs dizaines de milliers d’euros
