Farm for the future: aquaponics systems for backyards

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Synopsis

La production agricole est un enjeu majeur pour répondre aux défis environnementaux, climatiques et démographiques que nous connaissons actuellement. En particulier, des solutions agricoles alternatives et adaptées aux conditions locales, capables de répondre à une demande alimentaire de plus en plus importante, tout en préservant et limitant l’utilisation des ressources disponibles, comme l’eau, et en utilisant des espaces réduits, tels que les jardins, sont proposées par des chercheurs et des associations locales.

L’État de Californie connaît depuis 2014 un état de sècheresse sans précédent. Outre la raréfaction de la ressource en eau utilisable, il y a des conséquences économiques importantes, notamment une augmentation du prix des fruits et légumes. Différentes personnes ont proposé une solution pour produire localement ces denrées tout en économisant de l’eau, en mettant au goût du jour une méthode agricole ancestrale, mais peu connue dans notre société actuelle. Il s’agit de l’aquaponie. C’est une sorte de ferme du futur, combinant l’aquaculture (plus précisément, la pisciculture) et l’hydroponie (production végétale sur un substrat neutre). Cette méthode consomme 90% moins d’eau que l’agriculture traditionnelle. En effet, les fèces des poissons, placés dans un aquarium, qui sont constitués d’ammoniaque (NH4+), vont être oxydés par des bactéries nitrifiantes, en nitrites (N02-) et nitrates (NO3-). Les plantes, implantées dans une matrice reliée à l’aquarium, utilisent ces éléments comme nutriments/fertilisant naturels et filtrent ainsi l’eau avant qu’elle ne retourne dans l’aquarium. Ce reportage décrit plusieurs types d’aquaponie que l’on trouve en Californie : un système de fabrication artisanale à partir de matériaux de récupération, à coût réduit (5 000$ alors que le prix est bien plus élevé dans un magasin spécialisé), une ancienne mare rénovée en bassin piscicole, accompagné d’un poulailler (dont les excréments constituent la nourriture des poissons), et relié au système aquaponique, et enfin des piscines transformées en bassins aquaponiques par des professionnels. Il est également possible, pour réaliser un gain de place, de faire des cultures verticalement. Pour compléter cette démarche écologique, de l’eau de pluie peut également être utilisée dans l’aquarium.

Ainsi, le film montre que, grâce au système aquaponique, il est possible d’avoir des fruits et légumes frais, sains et de bon goût, et de mettre en place une économie et un système circulaires, en réduisant sa consommation en eau. Le système est flexible et peut s’adapter à différents contextes, et valorise des produits recyclés. Il n’y a ni produit pétrochimique, ni fertilisant externe. Le système est donc décrit comme durable. La morale de ce reportage réside dans cette phrase : « La durabilité, c’est de vivre aujourd’hui sans emprunter à demain ». Le reportage nous invite à repenser notre société, nos modes de consommation, à la direction que nous empruntons sur Terre, notamment pour les générations de demain.

Analyse critique

Dans ce reportage, le spectateur assiste à la construction d’un système aquaponique dans le cadre d’un atelier à but pédagogique. En parallèle à cet atelier, divers intervenants parlent de leur expérience avec ce système. Neelam Sharma par exemple, directrice des services communautaires d’une ONG, a pour but de faire prendre conscience aux gens de la durabilité qui réside dans un style de vie autonome. D’autres, tel que Mike Garcia, ont décidé de réaménager leur piscine en un système aquaponique incluant un aquarium d’ornement avec des poissons rouges, qui créent les fertilisants pour les plantes, et utilisant uniquement de l’eau de pluie. En effet, l’eau de pluie qui ruisselle sur son sol est captée pour être dirigée vers l’aquarium. Enfin, Dennis McClung, fondateur d’une entreprise qui crée des systèmes aquaponiques dans le désert californien, et ses employés, affirment qu’ils travaillent comme des acharnés mais qu’ils sont bien récompensés en voyant qu’ils changent des vies et des modes de vie. Les trois composantes de la durabilité (économie, environnement, social) sont rapidement exposées, l’accent restant toutefois mis sur l’impact environnemental (avec notamment avec la réduction de la consommation en eau) et économique (les intervenants insistent sur le fait que les coûts sont faibles).

Tous ces témoignages donnent à l’aquaponie une image de recette magique. Le spectateur est donc amené à se demander pourquoi cette méthode, qui semble révolutionnaire, n’est pas d’avantage utilisée. La méthode est-elle spécieuse ?

Des recherches complémentaires montrent qu’en fait cette méthode agroécologique commence juste à être connue et reconnue. En effet, de plus en plus de publications scientifiques sur l’aquaponie expliquent son fonctionnement, ses intérêts, ses conditions d’utilisation, mais également ses limites. Comme on l’a dit plus haut, l’aquaponie se présente comme ‘une ferme du futur’ : elle permet de réduire drastiquement sa consommation en eau via la réduction de l’irrigation, tous les organismes sont en symbiose (les poissons, les bactéries et les plantes), les rendements sont très bons dans le domaine du maraîchage et le système est circulaire en tout point (Chunjie Li et al., 2018). De plus, il n’y a pas besoin de main d’œuvre, d’engins (à part des pompes sauf si l’utilisateur utilise le concept de la fontaine d’Héron), les matériaux de construction peuvent provenir de la récupération, etc. Les coûts semblent donc nettement inférieurs à ceux issus de l’agriculture conventionnelle. Malheureusement, en approfondissant le sujet, il semblerait que les différents types de système aquaponique (Maison-HA, Bâtiment-BA et Usine-FA) (Goddek et al., 2015), ont des impacts divers (coûts, production des poissons et légumes, bénéfices environnementaux, sociaux et économiques) : le meilleur compromis se situerait entre le modèle HA et BA afin d’obtenir les meilleurs résultats qualitatifs. Néanmoins, le manque de données et d’expériences précises font dire aux chercheurs que les plus grandes infrastructures aquaponiques seraient susceptibles de créer des effets néfastes, tels que l'utilisation élevée de combustibles fossiles, d'additifs et de médicaments, qui ont pour conséquence de dégrader la qualité de l’eau et d’engendrer des maladies chez les poissons (Chunjie Li et al., 2018). L’idéal, pour produire à grande échelle, serait donc de combiner plusieurs systèmes de taille HA/BA. Il existe aujourd’hui des entreprises qui ont modernisé l’aquaponie en la combinant avec un aspect technologique pour créer un système connecté où tous les paramètres du milieu (température, pH, concentration en nitrites, en nitrates, en dioxygène etc.) sont calculés en temps réel afin d’optimiser le système.

En comparant l’aquaponie à d’autres alternatives agricoles telles que l’aquaculture, l’agriculture biologique, ou encore la permaculture, il en ressort que l’aquaponie reste la méthode la plus économe en eau (100 l d’eau pour produire indirectement 1kg de viande bovine contre des milliers pour les autres méthodes) (Goddek et al., 2019). La question de l’adoption de cette technique à large échelle reste malgré tout posée.

Conclusion

Ce reportage est filmé de manière à ce que le spectateur accompagne l’avancée du projet initial et, en parallèle, les mises en place et utilisations concrètes du système aquaponique. Il s’agit d’une bonne stratégie, néanmoins la qualité technique/artistique pourrait être améliorée. En effet, aux premiers abords le spectateur qui clique sur le lien pour s’informer sur le sujet pourrait rapidement passer à une autre vidéo car l’image n’est pas stable, les couleurs peu attractives et le scénario peu élaboré. Il y a aussi trop d’interviews ; les explications pourraient être davantage détaillées (via la description du cycle de l’eau combiné avec le cycle de l’azote) et mieux schématisées. La description du système est également très rudimentaire. Les désavantages d’un tel système ne sont pas non plus expliqués (problèmes bactériens ? Comment gérer d’éventuelles mauvaises odeurs ? Les limites, notamment en termes de productivité ? L’adaptabilité du système à différents environnements ?). Il faut donc faire des recherches complémentaires pour avoir une idée générale des contraintes et limites de cette innovation. De plus, il manque une partie qui décrirait l’aboutissement du système aquaponique avec les produits et le rendement (ici, seul le céleri de M. Garcia est présenté). Malgré ces faiblesses, le reportage explique bien l’intérêt d’un tel système chez soi. Il en vante tous les mérites. Le spectateur se voit alors informé sur 1) le système technique 2) son fonctionnement 3) son intérêt.

Mots clés (français et anglais) : Aquaponie / Aquaponics ; Durable/ Sustainable ; Agricole/Agricultural/ Farming ; Production/ Yield ; Alimentation/ Feeding ; Nutrition ; Poissons/ Fishes ; bactéries nitrifiantes/ nitrifying bacteria; Eau de pluie / Rainwater

Bibliographie

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Anon. [s d]. Les agricultures alternatives. www.agricultures-alternatives.org/rubrique5.html?PHPSESSID=b0c4f87dbca449bbd9f9ba9623665e16  (Consulté le 26 novembre 2019).

Chunjie Li, Chew Tin Lee, Yueshu Gao, Haslenda Hashim, Xiaojun Zhang, Wei-Min Wu, et Zhenjia Zhang. 2018. Prospect of aquaponics for the sustainable development of food production in urban. Chemical Engineering Transactions, 63, p. 475480. DOI : 10.3303/CET1863080

Foucard P. et Tocqueville A. 2019. Aquaponie: Associer aquaculture et production végétale. Editions Quae. http://univ.scholarvox.com.ezpum.biu- montpellier.fr/catalog/book/docid/88872494?searchterm=aquaponie

Goddek S., Delaide B., Mankasingh U., Ragnarsdottir K.V., Jijakli H. et Thorarinsdottir R. 2015. Challenges of Sustainable and Commercial Aquaponics.Sustainability 7(4), p. 41994224. DOI : 10.3390/su7044199

Goddek S., Joyce A., Kotzen B. et Burnell G. (éds). 2019. Aquaponics Food Production Systems: Combined Aquaculture and Hydroponic Production Technologies for the Future. Springer. www.springer.com/gp/book/9783030159429 (Consulté le 20 novembre 2019).

Graber A. et Junge R. 2009. Aquaponic Systems: Nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination, 246(13), p. 147156. DOI : 10.1016/j.desal.2008.03.048

Jaeger C., Foucard P., Tocqueville A., Nahon S. et Aubin J. 2019. Mass balanced based LCA of a common carp-lettuce aquaponics system. Aquacultural Engineering, 84, p. 2941. DOI : 10.1016/j.aquaeng.2018.11.003

Moinier J.L., Aubignac P. et Dumat C. 2019. L’aquaponie urbaine pour une alimentation durable - Le projet Aquacosy. , p. 17.

 

Contributions d'Amélie Oliviero

 

 

 

 

 

Additional Info

  • Producer: Xinyi Huang
  • Language: English
  • Year: 2016
  • Duration (min): 24
  • Theme: Water quality, pollution, Fisheries
  • Access: Free
  • Technical quality: Technical quality
  • Academic interest: Academic interest
  • Societal interest: Societal interest