L'aquaponie est un système révolutionnaire et ingénieux qui combine l’élevage de poissons et la culture de plantes en symbiose, offrant une solution durable et économique pour produire de la nourriture en tout lieu. Le monde ouvre les yeux sur le fait que l’aquaponie est un système relativement simple et peu coûteux, pouvant produire des récoltes saines et abondantes de manière durable. Bien que le concept soit facile à mettre en œuvre, l'aquaponie doit respecter certaines règles pour fonctionner et produire des récoltes saines et abondantes.
Construit pour imiter la nature, votre système aquaponique est un véritable petit écosystème. Les pompes aquaponiques recréent le courant de la rivière, et les lits de culture peuvent être comparés au sol nécessaire pour faire pousser vos plantes. Ils agissent comme un biofiltre naturel grâce à leurs micro-organismes et leurs rouages. Le principe fondamental est que les poissons et les plantes vivent en symbiose avec l'aide de bactéries bénéfiques. Adopter cette méthode innovante n’est pas seulement un acte écologique, c’est aussi économique à long terme.
Les Composants Clés d'un Système Aquaponique
Un système aquaponique est composé de plusieurs éléments essentiels qui travaillent ensemble pour créer un environnement équilibré.
Le Bassin à Poissons : Le Cœur de l'Écosystème
Le bassin à poissons est l'élément clé de votre système, jouant un rôle crucial dans le cycle de croissance de vos plantes et vos poissons. C'est un réservoir d'eau où sont élevés des poissons dont les déchets fournissent des nutriments aux plantes. Ces dernières filtrent l'eau en retour, créant ainsi un cycle de purification naturelle.
Choix du Matériau et de la Forme
Même si la plupart des réservoirs font l'affaire, il est conseillé de prendre des réservoirs coniques ou à fond plat pour une facilité de nettoyage. La solidité est aussi très importante et la fibre de verre ou le plastique non toxique sont à privilégier. Idéalement, il faut que le plastique ou la matière soit de qualité alimentaire. Vous pouvez aussi utiliser des bâches EPDM qui sont garanties plusieurs dizaines d’années. Il ne faut surtout pas utiliser le béton car le béton acidifie l’eau sur des décennies. Les bassins peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux comme le plastique, le métal ou même le bois traité pour résister à l'humidité.
Taille et Emplacement du Bassin
Le bassin à poissons doit être assez important pour que les poissons s’y épanouissent bien. Pour maintenir les niveaux d’algues au minimum, il est recommandé que le système ne soit pas installé sous un soleil constant pendant la journée. Pour un système domestique de taille modeste, un bac de 100 à 500 litres est un bon point de départ. La planification d'une installation aquaponique est l'étape la plus importante vers un système en circuit fermé fonctionnel. Pour les poissons, le bassin devra faire au moins 50 centimètres de profondeur.
Densité de Poissons et Qualité de l'Eau
Il est important d'éviter de surpeupler les réservoirs à poissons. Il est commun de dire que la densité recommandée est de 20 kg pour 1000 litres (soit environ 1 à 2 cm de poisson par litre d’eau). En dessous de 500 litres, il est important de diviser ce ratio par 2, ce qui donne 1 kilo de poissons pour 100 litres d’eau par exemple.
La qualité de votre eau doit être constamment surveillée car c’est l’élément vital de votre système aquaponique. C’est à travers elle que les nutriments essentiels seront transportés jusqu’à vos plantes et dans laquelle vivent vos poissons. On commencera par surveiller l’oxygène dissous (5 mg/litre minimum), le pH (entre 6 et 7), la température (entre 18 et 30 °C), la teneur totale en azote et l’alcalinité de l’eau. Cela peut paraître complexe mais avec les kits de tests disponibles tout devient plus facile.
Les Lits de Culture : Le Biofiltre Naturel
Les lits de culture (ou bacs de culture) sont une partie importante d’un système aquaponique car ils effectuent de nombreuses tâches essentielles. Ils sont l'endroit où les plantes vont absorber les nutriments. Le volume (pour les lits de culture à substrat) ou la surface (pour NFT/DWC) doit être suffisant pour traiter les déjections des poissons.
Rôle Principal
Plus important encore, les bactéries s’y développant agissent comme un biofiltre, collectant et traitant l’ammoniac et les déchets solides du poisson. Après quoi, il retourne l’eau propre filtrée vers l’eau des poissons. Deuxièmement, vous êtes récompensé avec une excellente production de légumes frais grâce à l’apport de nutriments et de nitrates lors du processus de nettoyage de l’eau. Les lits de culture agissent comme un biofiltre naturel avec ses micro-organismes et ses rouages.
Profondeur et Substrat
La norme généralement acceptée pour la profondeur d’un lit de culture est 30 cm de profondeur (bien que certains aquaponistes cultivent sur de plus petites ou de plus grandes profondeurs de substrat). Il est recommandé 30 cm au minimum pour des plants comme les tomates ou poivrons. Plus vous avez de volume de substrat dans vos bacs de culture et mieux votre biofiltre peut fonctionner efficacement. Le bassin de culture devra mesurer 30 centimètres de profondeur au minimum. Il faut idéalement une hauteur de substrat de 30 centimètres, dont 5 centimètres de substrat qui doit toujours rester sec (au-dessus de votre niveau de marée maximum) et 5 centimètres toujours immergés.
La plupart des utilisateurs aquaponiques utilisent de l’argile expansée comme substrat dans leurs bacs de culture. Il a une grande porosité, et les billes sont de tailles 4 à 16mm ce qui est le mieux pour que les racines se déplacent facilement à travers, tout en laissant passer l’oxygène entre.
Zones du Lit de Culture
- Zone 1 (0-5 cm) : Cette zone sèche pénétrée par la lumière concerne les premiers 5 cm du lit de culture.
- Zone 2 (10-15 cm) : Sous la zone 1, cette zone représente 10 à 15 centimètres de hauteur. C’est dans cette zone que la majeure partie des racines se formeront.
- Zone 3 (5 derniers cm) : Cette zone permet la collecte des déchets solides de vos poissons ainsi que les déjections de vers. C’est dans cette zone que des bactéries hétérotrophes et d’autres micro-organismes vont se charger de minéraliser vos déchets.
Les Pompes : Le Moteur du Système
Choisir la bonne pompe pour votre système aquaponique est très important. La fonction principale des pompes est de faire circuler l’eau dans le système afin de l’oxygéner et de distribuer les nutriments aux plantes.
Choix et Dimensionnement
L’équilibre est la clé lors du choix d’une pompe, et la pompe que vous choisirez sera l’un des meilleurs investissements pour votre système aquaponique. Votre système de pompe principal du réservoir de poissons pourrait être difficile à choisir, mais il n’en est rien. Idéalement, il faut une pompe qui puisse pomper au moins 4 fois la capacité totale de votre système en eau par heure. Si votre bac fait 1000 litres, il est donc recommandé d’avoir une pompe d’au moins 4000 l/h. La pompe est le cœur du système. Elle doit faire circuler le volume total du bac à poissons à travers les lits de culture au moins 1 à 2 fois par heure. La hauteur de refoulement (Head Height) : La pompe doit être capable de remonter l'eau à la hauteur des lits de culture.
Même si un système aquaponique ne consomme pas énormément d’électricité, il est recommandé de choisir des pompes ou des sources d’énergie peu gourmandes afin d’optimiser les dépenses et les gains.
Débit d'Eau
En aquaponie, il est nécessaire d’avoir un débit d’eau continu et constant dans les bacs de culture. Il existe différentes techniques et selon celle employée, vous pourrez avoir un simple débord ou un siphon cloche. Sur notre schéma, il s’agit d’un simple débord avec un niveau constant de 5 cm d’eau. Dans le cas de l’utilisation d’un siphon-cloche, vous aurez des marées dans votre bac de culture. Notre bassin à poissons devrait être brassé 1 à 2 fois par heure. J'aime calculer le volume de tous les bassins supplémentaires et ajouter ce volume au taux de renouvellement du bassin à poissons.
L'Équilibre Essentiel de l'Aquaponie
Dans la vie tout est une question d’équilibre. Dans votre système de culture, il en est de même entre les plantes et les poissons. Il est important de garder un niveau de production constant en maintenant un équilibre régulier entre les poissons et les plantes.
Choix des Poissons
Choisir les bons poissons pour votre bassin aquaponique est crucial. Certains poissons sont populaires grâce à leur résistance et tolérance aux différentes conditions de l’eau. Il est fondamental de tenir compte des besoins spécifiques de vos poissons, car cela influencera directement la santé de vos végétaux et l’équilibre de l’ensemble du système. Un mauvais choix peut vite déséquilibrer l’écosystème de votre bassin aquaponique.
Les poissons d'ornement comme les carpes Koi ou les poissons rouges sont tout aussi possibles que les carpes, les tilapias, les silures et les tanches. Le choix dépend principalement de l'objectif de l'élevage des poissons, de l'expérience et de savoir si l'on souhaite des poissons comestibles ou d'ornement. En second lieu, pour la prise de décision, se pose la question de savoir si l'on souhaite élever des poissons d'eau chaude ou d'eau froide. Mes poissons préférés sont clairement les carpes (miroirs), elles ont une bonne croissance, sont robustes, ont une chair savoureuse et supportent une très large gamme de températures.
Certains poissons (ex: Tilapia, Truite) sont plus producteurs de déjections et supportent mieux des densités élevées. D'autres, comme les poissons d'ornement, sont moins exigeants.
Aquaponie : produire ses propres aliments pour les poissons
Choix des Plantes
Tout aussi important que le choix des poissons, celui des plantes influence le succès de votre système aquaponique. En aquaponie, les plantes vertes à feuilles ont un développement intéressant. Certains légumes-fruits sont aussi très appréciés comme les tomates, les poivrons et les concombres. En terme de plantes, vous pouvez tout faire pousser en aquaponie. Les seules plantes peu recommandées sont les pommes de terre qui paraît-il deviendraient toxiques lors de la culture en aquaponie. Il faut bien entendu vérifier cette information mais je n’ai pas encore pu trouver de source sûre à ce niveau.
Il est préconisé de planter des légumes ayant un cycle de croissance court tels que les salades et de les intercaler avec des cultures à cycle plus long tel que les aubergines par exemple. Si vous replantez régulièrement des légumes comme la laitue en les intercalant avec de grandes plantes à fruits vous obtiendrez un environnement ombragé et performant.
Parmi les options courantes, on trouve les laitues, les herbes aromatiques (basilic, menthe), et divers légumes-feuilles. Notez que certains végétaux demandent plus de nutriments et pourraient ne pas prospérer si la concentration en minéraux est insuffisante. De même, les plantes gourmandes (tomates, poivrons) nécessitent plus de nutriments que les légumes-feuilles (salades, herbes).
Espacement des Plantes
Le choix des plantes et leur espacement doivent être judicieux. Vos plantes auront un espace suffisant pour s’épanouir et vos poissons ne seront pas trop à l’étroit.
Alimentation des Poissons et Gestion des Déchets
La suralimentation de vos poissons tout comme les déchets sont très nocifs car ils peuvent pourrir dans votre système aquaponique. La putréfaction de la nourriture cause des maladies et consomme beaucoup l’oxygène dissous. Ce qui n’a pas été consommé au bout de 10 minutes doit être retiré afin d’ajuster la quantité donnée le jour suivant. Nous nourrissons les poissons avec au moins 78g de nourriture par jour. À partir de là, nous pouvons approximativement calculer la quantité de poisson à introduire. 1 à 2 poissons de plus ne nuiront jamais au système.
Pour les poissons et les bactéries, une petite quantité régulière de nourriture est plus facile à traiter. Ma recommandation est clairement une alimentation avec un distributeur automatique branché sur la même prise électrique que la pompe. Si le courant est coupé, l'alimentation ne se poursuit pas comme avec les distributeurs solaires. Cela peut entraîner la perte du stock dès la première alimentation.
Dimensionnement et Planification du Système
Le dimensionnement d'un système aquaponique est l'une des étapes les plus critiques pour assurer son équilibre, sa productivité et sa durabilité. Un système bien dimensionné sera facile à gérer, produira des récoltes abondantes et maintiendra la santé de vos poissons. À l'inverse, un mauvais dimensionnement peut entraîner des déséquilibres, des maladies et des frustrations. La planification d'une installation aquaponique est l'étape la plus importante vers un système en circuit fermé fonctionnel.
Ratio Poissons/Plantes : Le Principe Fondamental
C'est le principe le plus important. Il s'agit de trouver la bonne quantité de poissons (biomasse) par rapport à la capacité de vos plantes à absorber les nutriments. Un ratio trop faible et les plantes manqueront de nutriments ; un ratio trop élevé et les poissons souffriront d'une mauvaise qualité d'eau.
- Système légèrement planté (débutant/faible densité) : Environ 10-20 grammes de poisson par litre d'eau de culture (volume total du système, hors substrat).
- Système densément planté (expérimenté/haute densité) : Jusqu'à 50 grammes de poisson par litre, voire plus, pour une production intensive.
Pour un système à lits de culture (media bed), une règle générale souvent citée est d'avoir environ 20 litres de lit de culture pour 100 litres de volume de bac à poissons, pour une densité modérée. Le volume du substrat est crucial pour les bactéries nitrifiantes.
Le calcul est maintenant très simple, puisqu’il vous faudra autant de volume de substrat que ce qu’il y a d’eau dans votre écosystème. Cela vous permettra d’obtenir et de garder un équilibre et un biofiltre adéquat.
Objectifs et Espace Disponible
- Objectifs de Production : Consommation personnelle ? Autosuffisance familiale ? Production commerciale ? Nous commençons par déterminer la surface de culture.
- Contraintes d'Espace : Que ce soit en intérieur (garage, sous-sol, véranda) ou en extérieur (jardin, balcon), l'espace dictera la forme et la taille maximale de votre système.
- Budget : Le dimensionnement est directement lié au coût. Un grand système sera plus cher à construire et à exploiter.
Types de Systèmes et Leurs Exigences
Le choix entre un système à lits de culture (Media Bed), NFT (Nutrient Film Technique) ou DWC (Deep Water Culture) influencera également les ratios et les volumes nécessaires. Chaque type a ses propres exigences en termes de dimensionnement et de gestion.
Exemples de Dimensionnement
- Mini-système d'initiation (débutant) :
- Lit de culture (substrat) : Un bac de 25-30 litres de volume de substrat (ex: 40x40x30 cm). Un système de cette taille est gérable et pardonnera plus facilement les erreurs de débutant.
- Bac à poissons : 50 litres.
- Système domestique de taille modeste :
- Bac à poissons : 200 à 500 litres (ex: 250 litres).
- Lits de culture (substrat) : Un ou deux lits de culture totalisant 200 à 300 litres de volume de substrat.
En aquaponie, il est courant de constater qu’il faille entre 4 et 6 m² de surface cultivable pour nourrir une personne en fruits et légumes frais toute l’année. En fait, tout est relatif et dépend du volume de légumes que vous consommez à l’année. Comme tous les systèmes aquaponiques sont évolutifs, vous pourrez bien entendu adapter la surface de culture en fonction de vos envies et besoins. Cependant, la place occupée n’est pas anodine.
Optimisation et Maintenance du Système
Une fois votre bassin en place, l’entretien régulier reste incontournable pour garantir sa pérennité. Surveillez la clarté de l’eau, l’apparition d’algues pouvant nuire au système, sans oublier de contrôler fréquemment la santé des poissons. Ne sous-estimez jamais l’importance de surveiller les ballasts et autres dispositifs mécaniques.
Aération
Votre eau doit être très bien oxygénée et avoir une circulation idéale afin que vos bactéries et vos plantes restent en bonne santé. L'aération est très importante, une trop grande aération peut entraîner un excès d'azote, ce qui peut causer des maladies de la bulle de gaz chez les poissons. Un manque d'aération peut entraîner une carence en oxygène chez nos habitants les plus importants du système. L'oxygène est vital pour les poissons et les bactéries nitrifiantes. Une bonne aération est primordiale dans le bac à poissons.
Filtration
Après le bassin à poissons, il y a notre filtre grossier. Je recommande un filtre à brosse. Pour un petit système comme celui que nous avons planifié, il suffit également comme biofiltre. Avec le filtre à brosse de 400 litres de ma boutique, notre système peut être débarrassé des matières solides sans problème. Pour ceux qui ne veulent pas confier la nitrification complète au filtre à brosse, je recommande un fût de 60 litres avec des EcoPondchips.
Dans les systèmes à lits de culture (Media Bed), le substrat agit comme un filtre mécanique et biologique. Pour les systèmes NFT ou DWC, une filtration mécanique (pour retirer les solides) et un biofiltre (pour convertir l'ammoniac et les nitrites) séparés sont souvent nécessaires.
Aquaponie : produire ses propres aliments pour les poissons
Sécurité du Système
Il y a plusieurs aspects de sécurité à considérer pour votre système aquaponique, les principaux étant la noyade et l’électrocution. La sécurité électrique est impérative pour tout système, car elle peut tuer. Tous les joints sur les câbles et les connecteurs électriques doivent être correctement isolés et imperméabilisés. Si vous vivez dans une zone sujette à la foudre, il est conseillé d’acheter un protecteur d’éclairage/surtensions pour votre batterie et vos pompes. Pensez à raccorder tous les éléments électriques de votre système à une prise équipée d’une prise de terre.
Options et Améliorations
- Alimentation automatique : Particulièrement intéressant pour ceux qui ne sont pas à la maison toute la journée. Les alimentations sont optimales si elles sont réparties tout au long de la journée.
- Chauffage : Un chauffage peut également être très utile pour stabiliser la température de l'eau pendant la nuit.
- Lampe UV-C : Une lampe UV-C optionnelle pourrait être installée. Pour les systèmes intensifs, c'est une recommandation absolue pour la réduction des germes; pour les petits systèmes peu peuplés, elles servent davantage à l'élimination des algues.
- Système CHOP : L’ajout d’une cuve IBC coffrée qui remplacera le bassin à poissons peut être envisagé. Votre ancien bassin à poissons deviendra alors un puisard (sump tank en anglais). Un trop-plein sera défini sur la cuve IBC pour que le niveau reste constant pour les poissons. Bien qu’il soit plus confortable pour les poissons, l’avantage principal du système CHOP réside dans la filtration. En effet, l’eau chargée en déjection va pouvoir être filtrée par gravité entre la cuve IBC et la table de culture.
Les Avantages de l'Aquaponie
L'aquaponie représente une solution durable face aux défis environnementaux actuels. Elle permet non seulement de réduire la consommation d’eau jusqu’à 90 % par rapport à l’agriculture traditionnelle, mais elle offre aussi la possibilité de cultiver ses propres légumes biologiques localement.
Durabilité et Économie d'Eau
En incorporant un bassin aquaponique, vous économisez près de 90 % de l'eau nécessaire à la culture des plantes par rapport au jardinage conventionnel. Comme le système aquaponique repose sur la théorie selon laquelle les nutriments importants sont générés naturellement, il n'est pas nécessaire d'utiliser des engrais.
Production Alimentaire Continue et Locale
La différence entre un système aquaponique et d'autres moyens d'agriculture normaux est que vous pouvez cultiver des aliments tout au long de l'année. Un bassin aquaponique n'est rien de moins qu'une source de nourriture renouvelable. Elle offre la possibilité de cultiver ses propres légumes biologiques localement.
Réduction des Tâches Agricoles
À l'instar de l'agriculture conventionnelle, vous n'aurez pas non plus à souffrir de maux de dos pour avoir arraché toutes ces mauvaises herbes ou appliqué d'autres pratiques horticoles.
Gestion des Algues
Les algues sont un véritable fléau pour les propriétaires d'étangs. Heureusement, les plantes aquatiques s'en chargent également. Les algues ont besoin d'un taux élevé de nitrates pour proliférer. Mais dans un bassin aquaponique, vous pourriez utiliser une plante potagère pour vous débarrasser de ces nitrates gênants et faire pousser de jolis légumes.
Création d'un Écosystème Sain
L'aquaponie permet à un écosystème d'être régi par l'environnement aquatique. Un tel environnement ne manque ni d'humidité ni de nutriments. Comparé à un poisson vivant dans des eaux extérieures, un poisson élevé dans un étang de jardin sera en meilleure santé. Il en va de même pour les plantes. Les excréments des poissons sont décomposés et décomposés en azote par des bactéries.
Les produits chimiques utilisés dans les pesticides peuvent être toxiques pour les poissons. Le sol absorbe les aliments non consommés par les poissons, les matières décomposées et les excréments des poissons à l'intérieur d'un étang. Ceux-ci agissent comme un engrais qui améliore la santé de la terre. En outre, les bassins aquaponiques utilisent des bactéries qui finissent par décomposer plusieurs composés en nitrate. La seule chose à ajouter est de la nourriture pour poissons. Ainsi, le maintien de tous ces composants naturels permet d'atteindre un objectif crucial, celui de réduire la pollution. Cette quantité insignifiante de déchets ne suffit pas à polluer votre étang. Votre étang et ses environs sont donc en sécurité.
Opportunité Éducative
Pour les familles, c'est une magnifique opportunité éducative pour initier les enfants aux concepts de la durabilité et des sciences naturelles de manière ludique et engagée. Enfin, l'aquaponie crée un micro-environnement propice à l'expérimentation et à l'apprentissage perpétuel pour ceux qui s'intéressent à l'agriculture urbaine.
Se lancer dans l’aventure aquaponique peut sembler complexe, mais avec un peu de préparation et quelques conseils pratiques, vous pouvez concevoir votre propre bassin aquaponique avec succès. Il est toujours plus sûr de commencer avec un système légèrement sous-peuplé en poissons et en plantes. Cela vous donne une marge de manœuvre pour apprendre et ajuster les paramètres sans risquer un effondrement du système. Dimensionner votre système aquaponique est une étape fondamentale qui conditionnera son efficacité et votre satisfaction. N'hésitez pas à vous inspirer des exemples, à adapter les recommandations à votre situation spécifique, et surtout, à commencer de manière mesurée pour vous familiariser avec ce merveilleux écosystème.