Le projet français APIVA

1/Le projet APIVA : contexte

L’ITAVI / Service Aquaculture a constitué et déposé un projet visant à tester les performances de l’aquaponie, un système d’élevage innovant de type AIMT (Aquaculture intégrée multitrophique), intégrant les bénéfices des systèmes recirculés et de la culture végétale hors-sol (ou hydroponie) pour l’aquaculture en eau douce : le projet APIVA (Aquaponie Innovation Végétale et Aquaculture) au CAS DAR, programme 2013­2016.

Dans ce système, les rejets des poissons deviennent des nutriments valorisables pour une production hors-sol de plantes d’intérêt économique (plantes ornementales, herbes aromatiques ou médicinales, légumes à forte valeur ajoutée). Ceci permet non seulement la valorisation des effluents aquacoles, mais aussi la recirculation d’une eau d’élevage saine pour les poissons, après un processus conjoint de filtration mécanique et biologique.

Ce projet a pour but de tester des systèmes aquaponiques sur différents types de production piscicoles (espèces d’eaux chaudes et d’eaux froides) afin de caractériser leur fonctionnement, d’analyser le couplage des compartiments aquacoles et hydroponiques et d’établir des éléments technico-économiques de dimensionnement en vue d’un transfert vers les professions aquacole et horticole.

2/Objectifs généraux

• Synthétiser l’ensemble des connaissances existant dans la bibliographie ;
• Caractériser les compartiments d’un système aquaponique ;
• Identifier les flux entre compartiments (aquacole, hydroponique, biofiltre) et décrire le couplage entre les systèmes ;
• Suivre et optimiser le fonctionnement du système et son rendement épuratoire ;
• Modéliser le fonctionnement du système à l’aide d’un outil de modélisation des flux se produisant entre les compartiments ;
• Analyser la qualité organoleptique et sanitaire des produits ;
• Mesurer l’impact environnemental de l’aquaponie à l’aide de la méthode de l’ACV (Analyse du cycle de vie) ;
• Établir des éléments de dimensionnement et d’efficience technico-économique ;
• Diffuser la connaissance en vue d’un transfert technologique à travers la rédaction d’un guide technique sur l’aquaponie pour professionnels.

3) Partenaires du projet APIVA

• Partenaires techniques impliqués dans la réalisation du projet
• ITAVI / Service Technique Aquaculture
• EPLEFPA de La Lozère – Lycée Louis Pasteur (et son exploitation piscicole)
• INRA Sizun UE PEIMA
• ASTREDHOR Station expérimentale RATHO (Rhône Alpes Technique Horticole)
• CIRAD – UMR Intrepid (Cirad/Ifremer)

• Autres structures pouvant être associées au projet au fur et à mesure de son avancement pour différents échanges :
• Fédération Française d’Aquaculture (FFA)
• Comité Interprofessionnel des Produits de l’Aquaculture (CIPA)
• INRA Rennes UMR SAS
• CTIFL : Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes (appui technique sur la production hydroponique)
• ITEPMAÏ – CEVR : Centre Expérimental de la Vallée du Rhône, pour la filière plantes à parfum, aromatiques et médicinales
• Service National d’Appui Educatif – DGER – Agrocampus Ouest
• Réseaux thématiques de la DGER : « Aquaculture »; « Eau », « Horticulture et Paysage »
• Lycée Professionnel Agricole de Guérande (Aquaculture et Horticulture)
• EPLEFPA Le Robert (Martinique) – Station expérimentale en aquaponie
• EPLEFPA Perpignan-Roussillon (Chef de projet – Plantes aromatiques)
• ARDA / Association Réunionnaise de Développement de l’Aquaculture

4) Les pilotes aquaponiques mis en place dans le cadre d’APIVA

Deux petits pilotes déjà présents au lycée visent à tester la méthode aquaponique « classique » en recirculation intégrale, en eau chaude (tilapia/basilic) et en eau froide (truite/salade,), pour évaluer l’impact de la recirculation d’une eau épurée par des plantes sur les performances zootechniques et phytotechniques. Début 2015, deux nouvelles unités expérimentales seront supports du programme : le pilote en eau chaude sera réaménagé avec des tablettes horticoles, alors qu’une nouvelle unité en eau froide – composée de deux circuits fermés de 8m³ unitaire d’élevage et de deux serres jumelées de 400m² au total – sera mise en place et permettra d’étudier le couplage et découplage des deux activités horticoles et piscicoles.

Le but est ici de tester un système aquaponique « classique », où les deux compartiments sont dépendants l’un de l’autre.

La PEIMA a rattaché un système de culture hydronique à un système aquacole recirculé pré­existant (truite/salade, lentilles d’eau, macrophytes flottants, 65 m3 d’élevage et 80 m² de surface de culture) : le but est ici principalement d’arriver à abattre les nitrates et phosphates présents dans l’eau chargée en sortie du système recirculé tout en valorisant d’autre part les boues grâce à une filtration verticale par macrophytes et des bigbags filtrants reliés à un système de décantation optimisé. L’eau n’est dans ce cas pas réintégrée au système aquacole, mais valorisée par cette coproduction hydroponique. Ce n’est donc pas un système d’aquaponie au sens strict du terme, car l’eau en sortie du compartiment végétal n’est pas recirculée dans le compartiment aquacole mais directement rejetée dans le milieu naturel.

Le but est ici de mesurer le potentiel phyto-épurateur des plantes dans le cadre d’une aquaculture commerciale souhaitant restituer une eau saine dans le milieu naturel, avec donc des possibilités de transfert dans l’activité aquacole.

Un pilote récemment développé à la station RATHO présente un compartiment aquacole en recirculation, indépendant d’un compartiment végétal sous serre de 130 m². Le système hydroponique est ici également en recirculation, afin de réduire au maximum les pertes en eau. A terme, il sera possible de coupler les circuits pour obtenir un système aquaponique « classique » : deux modes de fonctionnement seront donc possibles.

L’intérêt de ce système sera d’assurer en permanence de bonnes conditions d’élevage et de culture, et de prévenir et corriger plus facilement d’éventuels dysfonctionnements : déséquilibres physico chimiques de l’eau, carences ou excès de nutriments pour les plantes, eau trop faiblement épurée et impropre à l’élevage de poissons… (Rakocy, 2006) et d’assurer un suivi fin des compartiments « végétal » et « poisson ».

Le but est d’étudier la possibilité de se passer d’intrants minéraux dans une serre horticole hors-sol, via la valorisation des composés dissous et solides en provenance des effluents d’élevage, tout en éliminant l’impact environnemental dû aux opérations de vidange des effluents de culture hydroponique. Ce pilote ouvrira alors potentiellement des possibilités de transfert vers la filière horticole (plantes ornementales, maraîchage, plantes aromatiques, etc).

5) Exploitation et transfert des résultats

Les expérimentations effectuées sur ces trois pilotes et les données issues de la bibliographie devront participer à la mise au point d’éléments de dimensionnement de systèmes aquaponiques qui serviront de prémices pour l’élaboration future d’un outil de modélisation des flux intra-système entre les différents compartiments ainsi que les échanges du système avec le milieu extérieur en termes d’intrants/extrants.

Programme financé avec l’appui du CAS DAR* et du FEP*

*Cas Dar : Compte d’Affectation Spécial pour le Développement Agricole et Rurale

*FEP : Fond Européen pour la Pêche