Guide Pedagogique Aquaponie - Revise VF [PDF]

Zitiervorschau

 

L’AQUAPONIE  :  UN  PROJET   MULTIDISCIPLINAIRE  NOVATEUR   POUR  LA  JEUNE  RELÈVE  SCIENTIFIQUE  

           

Guide  de  l’enseignant  et  de   l’enseignante  

  Par   Bénard-­‐Déraspe  Marie-­‐Hélène   Bergeron  Josiane     Gilmore  Solomon  Lisandre     Juin  2020  

 

TABLE  DES  MATIÈRES   Table  des  matières  .............................................................................................................  ii   Remerciements  ..................................................................................................................  1   Mise  en  contexte  ................................................................................................................  2   Introduction  .......................................................................................................................  3   1.  

L’aquaponie  comme  outil  pédagogique  .....................................................................  4  

2.  

Réflexions  préalables  au  démarrage  d’un  projet  pédagogique  en  aquaponie  ...........  6  

3.  

Quelle  est  la  différence  entre  aquaponie,  hydroponie  et  aquaculture  ?  ...................  8  

4.  

3.1  

L’aquaponie  .........................................................................................................  8  

3.2  

L’hydroponie  ........................................................................................................  9  

3.3  

L’aquaculture  .....................................................................................................  11  

Les  composantes  du  système  aquaponique  .............................................................  13   4.1  

Les  composantes  vivantes  .................................................................................  13  

4.1.1  

Les  organismes  aquatiques  ........................................................................  13  

4.1.2  

Le  biofiltre  et  les  bactéries  .........................................................................  17  

4.1.3  

Les  plantes  ..................................................................................................  18  

4.2  

Les  composantes  physicochimiques  ..................................................................  20  

4.2.1  

L’ammoniac  et  le  cycle  de  l’azote  ...............................................................  20  

4.2.2  

Le  pH  ...........................................................................................................  22  

4.2.3  

L’oxygène  ....................................................................................................  23  

4.2.4  

La  prise  de  mesure  des  éléments  physicochimiques  ..................................  23  

4.3  

Les  composantes  physiques  et  mécaniques  ......................................................  25  

4.3.1  Les  types  de  support  de  culture  en  aquaponie  ...............................................  25   4.3.2  Les  matériaux  à  utiliser  ....................................................................................  27   5  

L’installation  des  systèmes  du  projet  .......................................................................  28   5.1  

Informations  générales  pour  l’installation  des  systèmes  aquaponiques  ...........  28  

5.2  

Les  étapes  du  montage,  leur  utilité  et  les  pièces  requises  ................................  29  

Conclusion  ........................................................................................................................  32   Annexe  .............................................................................................................................  34   Bibliographie  ....................................................................................................................  42      

 

ii  

REMERCIEMENTS   La  réalisation  de  ce  projet  a  été  rendue  possible  grâce  à  la  contribution  des  partenaires   financiers  et  les  collaborateurs  suivants  :  le  Ministère  de  l’Économie  et  de  l’Innovation   du   Québec   (MEI)   via   le   programme   de   financement   Nova   Science   volet   2   «  Enrichissement  des  sciences  et  de  la  technologie  au  postsecondaire  »,  le  Cégep  de  la   Gaspésie   et   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   (CGÎ),   Merinov,   Centre   collégial   de   transfert   technologique   en   pêches   (CCTT),   Les   Jardins   du   Havre   Vert   et   le   Ministère   de   l’Agriculture,  des  Pêcheries  et  de  l’Alimentation  du  Québec  (MAPAQ).       La   réalisation   de   ce   projet   a   également   été   appuyée   par   la   grande   expertise   et   la   participation  des  personnes  suivantes  :   Au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   du   CGÎ   :   Madeleine   Arseneau,   enseignante   en   chimie;  Sylvie  Juneau,  technicienne  en  travaux  pratiques;  Joël  Arseneau,  enseignant  en   communication;   Odile   Dion-­‐Achim,   enseignante   en   communication;   Lysandre   Lapierre,   étudiante   au   DEC   en   Arts,   lettres   et   communication,   ainsi   que   tous   les   étudiant(e)s   intervenant   dans   la   capsule   vidéo   et   ayant   participé   aux   divers   projets   pédagogiques.   Merci   également   à   Serge   Rochon,   ancien   directeur   du   campus   et   Louis-­‐François   Bélanger,  directeur  actuel  du  campus,  d’avoir  cru  au  potentiel  de  ce  projet.   À   l’École   des   pêches   et   de   l’aquaculture   du   Québec   (ÉPAQ)   du   CGÎ:   Pierre-­‐Olivier   Fontaine  et  Tony  Grenier,  enseignants  en  Techniques  d’aquaculture;  et  les  étudiant(e)s   membres  du  club  d’aquaponie.     À  Merinov:  Madeleine  Nadeau,  chercheuse  industrielle;  Yvon  Chevarie,  ouvrier  certifié;   François  Gallien,  technicien  maricole;  Daniel  Leblanc,  technicien  en  génie  maricole.   Au  MAPAQ:  Robert  Robitaille,  agronome.     Les   Jardins   du   Havre   Vert:   Jacques   Gaudet   et   Natalia   Porowska,   entrepreneurs   maraîchers.        

 

 

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MISE  EN  CONTEXTE   À   l’automne   2017,   Lisandre   G.   Solomon   et   Josiane   Bergeron,   deux   enseignantes   de   biologie  du  campus  des  Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine,  ont  décidé  de  créer  de  nouveaux  projets   pédogogiques   stimulants   à   l’intérieur   du   programme   des   sciences   de   la   nature   sur   la   thématique   de   l’aquaponie.   En   plus   de   bonifier   les   activités   pédagogiques   du   programme   collégial   préuniversitaire,   ce   projet   a   permis   l’élaboration   d’activités   parascolaires   permettant   le   maillage   des   enseignant(e)s   et   des   étudiant(e)s   de   deux   campus  du  Cégep  de  la  Gaspésie  et  des  Îles,  des  entrepreneur(e)s  d’une  entreprise  des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine,   et   des   professionnels   d’un   CCTT   et   d’un   ministère   québécois.   Plusieurs  présentations  grand  public  ont  été  effectuées  afin  de  faire  connaître  aux  gens   les   retombées   pédagogiques   de   l’insertion   de   cette   technologie   dans   nos   cours   de   sciences.   Une   capsule   vidéo   a   également   été   réalisée   au   sujet   de   certaines   de   ces   activités   pédagogiques.   Le   projet,   financé   par   le   Ministère   de   l’Économie   et   de   l’Innovation  du  Québec  via  le  programme  NovaScience,  s’est  déroulé  de  janvier  2018  à   mai   2020.   Le   présent   document   constitue   un   guide   pour   les   enseignantes   et   les   enseignants  intéressés  par  l’aquaponie,  et  qui  souhaiteraient  développer  leur  expertise   ainsi  que  réaliser  des  activités  pédagogiques  ou  parascolaires  en  lien  avec  ce  domaine.  

 

 

 

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INTRODUCTION   En  2015,  le  Parlement  de  l’Union  européenne  a  reconnu  l’aquaponie  comme  l’une  des   dix   technologies   qui   peuvent   changer   nos   vies   (VAN   WOENSEL   et   coll.,   2015).   À   une   époque   où   les   terres   arables   de   la   planète   sont   menacées   par   la   désertification,   l’urbanisation   et   les   changements   climatiques,   et   où   la   population   est   en   pleine   croissance   et   devrait   atteindre   9,6   milliards   d’humains   en   2050   (FAO,   2016),   les   systèmes  de  production  agricole  intensifs,  qui  ne  nécessitent  pas  de  sols  et  qui  ont  un   impact   réduit   sur   l’environnement,   suscitent   de   l’intérêt.   L’aquaponie,   qui   est   un   système   de   production   agricole   en   émergence   combinant   la   culture   des   végétaux   et   l’élevage   des   poissons   dans   un   système   en   recirculation,   possède   justement   ces   caractéristiques.   L’aquaponie   possède   également   un   très   grand   potentiel   pédagogique   et   l’intérêt   pour   son   enseignement   est   en   croissance   (JUNGE   et   coll.,   2017).   En   effet,   grâce   entre   autres   à   sa   nature   très   interdisciplinaire,   de   nombreux   auteurs   reconnaissent   la   pertinence   de   l’aquaponie   comme   outil   pédagogique   pour   enseigner   les  sciences  naturelles,  et  cela  du  primaire  (CLAYBORN  et  coll.,  2017)  jusqu’à  l’université   (GODDEK   et   coll.,   2019).   L’utilisation   de   systèmes   aquaponiques   dans   le   cadre   de   l’enseignement   des   sciences   au   collégial   fera   l’objet   ce   document.   Il   est   le   fruit   de   l’expérience   et   des   projets   menés   par   deux   enseignantes   du   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐ Madeleine.   Le   présent   document   se   veut   un   outil   pour   guider   les   enseignantes   et   enseignants   du   collégial   qui   souhaitent   en   apprendre   davantage   sur   l’aquaponie   et   explorer   les   différentes  possibilités  pédagogiques  offertes  par  ce  type  de  système.  Il  définit  d’abord   ce  qu’est  l’aquaponie  et  présente  de  façon  non  exhaustive  les  différentes  composantes   d’un   système   aquaponique   et   divers   aspects   liés   à   son   entretien.   Il   présente   aussi   le   potentiel   pédagogique   de   l’aquaponie   et   il   donne   des   exemples   d’activités   pédagogiques  qui  peuvent  être  réalisées  en  contexte  collégial  (voir  l’annexe  du  présent   document).   La   réalisation   de   projets   pédagogiques   en   aquaponie   au   collégial   présente   certains  défis  et  ce  guide  vise  à  soutenir  les  enseignants  et  enseignantes  qui  souhaitent   se   lancer   dans   cette   aventure,   afin   qu’ils   et   elles   puissent   être   prévenus   pour   y   faire   face.  

 

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1.  L’AQUAPONIE  COMME  OUTIL  PÉDAGOGIQUE   La   pertinence   de   l’aquaponie   comme   outil   pédagogique   pour   l’enseignement   des   sciences   naturelles   est   bien   documentée   (CLAYBORN   et   coll.,   2017;   GODDEK   et   coll.,   2019).   Par   sa   nature   interdisciplinaire,   l’aquaponie   permet   d’aborder   des   thèmes   comme   le   développement   durable,   les   sciences   environnementales,   l’agriculture   et   les   systèmes   agroalimentaires,   la   pisciculture   et   la   santé   (HART   et   coll.,   2013).   Cette   nature   interdisciplinaire   est   très   intéressante   dans   le   cadre   de   la   formation   en   science   de   la   nature  au  collégial.  En  effet,  en  plus  d’offrir  de  solides  bases  disciplinaires  en  sciences,  le   programme  de  sciences  de  la  nature  au  cégep  doit  permettre  à  l’étudiant  «  d’établir  des   liens  entre  la  science,  la  technologie  et  l’évolution  de  la  société,  [de]  définir  son  système   de  valeurs  »  et  de  «  traiter  de  situations  nouvelles  à  partir  de  ses  acquis  »  (MEES,  2017).   Dans   les   universités   et   les   collèges   dans   le   monde,   l’aquaponie   est   généralement   enseignée   dans   le   cadre   d’une   formation   en   lien   avec   l’agriculture,   l’horticulture   ou   l’aquaculture   (GODDEK   et   coll.,   2019).   Le   potentiel   pédagogique   de   l’aquaponie   va   cependant   bien   au-­‐delà   des   formations   en   agriculture.   Le   système   aquaponique   permet   de  réaliser  des  expériences  très  diversifiées  qui  permettent  aux  étudiantes  et  étudiants   de   mettre   en   pratique   la   démarche   scientifique   et   d’aborder   des   notions   en   lien   avec   la   biologie   (relations   entre   les   espèces,   physiologie   des   animaux   aquatiques   et   des   végétaux,   microbiologie,   etc.),   la   chimie   (cycles   biogéochimiques,   pH,   chimie   des   solutions,   etc.),   la   physique   et   l’ingénierie   (conception,   automatisation   et   optimisation   des  systèmes)  et  les  mathématiques  (traitement  des  données).  Le  système  aquaponique   peut   donc   être   utilisé   dans   le   cadre   d’une   multitude   de   cours   du   programme   de   science   de  la  nature.  Au  campus  des  Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine,  une  partie  des  projets  en  aquaponie   ont   été   réalisés   dans   le   cadre   d’un   cours   de   biologie   et   d’un   cours   de   chimie.   Par   exemple,   un   projet   pédagogique   comportant   un   volet   pour   chacune   de   ces   deux   disciplines  a  été  réalisé,  et  l’évaluation  de  ce  travail  comptait  pour  les  cours  d’Évolution   et  diversité  du  vivant  et  de  Chimie  générale.  Une  autre  partie  des  projets  pédagogiques   a   été   effectuée   dans   les   cours   d’Activité   synthèse   de   programme   (cours   porteur   de   l’épreuve   synthèse   de   programme   ESP)   pour   le   profil   science   de   la   santé   et   le   profil   sciences  pures.  Les  fiches  pédagogiques  de  ces  activités  sont  présentées  en  annexe  de   ce  document. Il  a  été  possible  d’observer  de  la  curiosité  et  de  l’enthousiasme  hors  de  l’ordinaire  chez   les   étudiantes   et   étudiants   participant   aux   projets   en   aquaponie   dans   notre   cégep.   L’intérêt   pour   la   production   alimentaire   durable   est   très   important   et   palpable.   Cela   permet   de   croire   que   les   projets   pédagogiques   sur   l’aquaponie   ont   une   influence   très   positive  sur  la  motivation  des  étudiantes  et  étudiants,  et  contribuent  donc  à  améliorer  

 

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leur   engagement   envers   leurs   études.   Le   Conseil   supérieur   de   l’éducation   (MOFFET,   2008)  mentionne  que  «  l’engagement  de  l’étudiant  dans  la  réalisation  de  son  projet  de   formation  est  étroitement  relié  à  la  réussite  de  ce  projet  »  et,  bien  que  cet  aspect  n’ait   pas   été   étudié   scientifiquement   dans   le   cadre   de   ce   projet,   nous   avons   pu   faire   ce   constat   durant   toutes   les   activités   pédagogiques   réalisées   en   aquaponie.   Ce   projet   a   également   permis   de   créer   des   liens   avec   d’autres   départements   du   Cégep   de   la   Gaspésie  et  des  Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine.  Par  exemple,  une  capsule  vidéo  a  été  réalisée  en   collaboration  avec  le  département  d’Arts,  lettres  et  communication  et  des  échanges  ont   eu   lieu   entre   les   étudiantes   et   étudiants   du   programme   de   Sciences   de   la   nature   du   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   et   ceux   et   celles   du   programme   de   Techniques   d’aquaculture   à   l’École   des   pêches   et   de   l’aquaculture   du   Québec   (ÉPAQ)   à   Grande-­‐ Rivière.   Un   atelier   sur   l’aquaponie   a   également   été   donné   conjointement   lors   d’un   rassemblement   intercampus   par   une   enseignante   du   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   et  un  enseignant  de  l’ÉPAQ.        

 

 

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2.  RÉFLEXIONS   PRÉALABLES   AU   DÉMARRAGE   D’UN   PROJET  PÉDAGOGIQUE  EN  AQUAPONIE   Bien  que  les  bénéfices  pédagogiques  de  l’utilisation  de  l’aquaponie  soient  nombreux  et   bien   documentés   (GODDEK   et   coll.,   2019),   se   lancer   dans   une   telle   aventure   requiert   une   bonne   préparation   de   par   la   mise   en   disponibilité   de   ressources   humaines   et   matérielles   particulières.     Ce   type   de   projet   nécessite   également   une   certaine   souplesse   au   niveau   des   horaires   de   laboratoire   car   les   activités   de   laboratoire   ne   peuvent   pas   toujours   se   dérouler   selon   un   horaire   prédéfini   et   durer   moins   de   deux   périodes,   comme  c’est  souvent  le  cas  pour  les  activités  de  laboratoire  réalisées  au  niveau  collégial. La   première   étape   à   effectuer   pour   un   enseignant   ou   une   enseignante   qui   désire   se   lancer   dans   des   projets   pédagogiques   en   aquaponie   est   d’acquérir   des   connaissances   sur  ce  domaine.  Depuis  les  cinq  dernières  années,  plusieurs  ouvrages  ont  été  publiés  sur   l’aquaponie  (voir  bibliographie  de  ce  document)  et  certaines  formations  ont  vu  le  jour.   Par   exemple,   l’École   des   pêches   et   de   l’aquaculture   du   Québec   (EPAQ)   offre   un   cours   complémentaire   en   aquaponie   (http://www.epaq.qc.ca/futurs-­‐etudiants/formation-­‐ collegiale/aquaculture).     Pour   débuter   un   projet   pédagogique   en   aquaponie,   il   est   également   nécessaire   d’avoir   l’espace   et   les   équipements   appropriés.   Le   document   suivant   présente   certaines   composantes   du   système   aquaponique   qui   pourront   vous   guider   dans   le   choix   de   systèmes   qui   répondent   à   vos   besoins   pédagogiques   (voir   section   la   section   4   de   ce   document).   Il   Figure   1.   Les   systèmes   aquaponiques   doivent   permettre   est   cependant   important   de   le   travail   simultané   d’un   groupe   d’étudiantes   et   garder   en   tête   que   le   ou   les   d’étudiants  (crédit  photo:  Josiane  Bergeron).   systèmes   choisis   doivent   idéalement   permettre   le   travail   simultané   d’un   groupe-­‐classe   d’étudiants   et   d’étudiantes.   Les   systèmes   doivent   aussi   offrir   une   certaine   flexibilité   dans   l’aménagement  pour  permettre  une  diversité  de  projets  et  il  faut  choisir  un  système  de    

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type  permanent  ou  temporaire  (qui  se  monte  et  se  démonte  facilement),  en  fonction  de   l’utilisation  qui  est  prévue  d’en  faire  (GODDEK  et  coll.,  2019).  Un  contrôle  automatisé  de   certains  paramètres  permet  de  diminuer  le  temps  de  suivi  et  d’entretien  des  systèmes,   mais  est  plus  dispendieux  qu’une  trousse  d’analyse  physicochimique. Un   autre   aspect   important   à   considérer   avant   de   se   lancer   dans   l’aventure   de   l’aquaponie   est     le   soutien   technique   qui   est   nécessaire.   Selon   Hart   et   coll.   (2013),   les   difficultés  techniques,  le  manque  de  connaissances  et  l’entretien  des  systèmes  durant  la   fin  de  semaine  et  les  vacances  sont  parmi  les  défis  les  plus  importants  rencontrés  dans   les  projets  pédagogiques  en  aquaponie.  Est-­‐ce  qu’il  y  a  des  techniciens  compétents  dans   votre   établissement   qui   peuvent   vous   soutenir   dans   la   mise   en   place   des   systèmes   aquaponiques?   Est-­‐ce   qu’il   y   a   des   ressources   professionnelles   externes   qui   peuvent   vous   aider?   Lors   de   la   planification   financière   du   projet,   il   faut   réserver   des   montants   pour  ces  ressources  essentielles.   Finalement,   la   réalisation   de   projets   pédagogiques   en   aquaponie   nécessite   un   engagement  à  long  terme  de  la  part  de  l’enseignant  ou  de  l’enseignante.  En  général,  il   faudra  compter  plusieurs  semaines  pour  le  démarrage  d’un  système  et  entre  un  et  deux   ans   avant   d’obtenir   un   système   aquaponique   mature.   Il   est   cependant   possible   de   réaliser  des  projets  pédagogiques  même  si  le  système  n’a  pas  atteint  sa  pleine  maturité.   Maintenir   l’intérêt   et   la   motivation   des   enseignantes   et   enseignants   sur   le   long   terme   est   donc   un   aspect   important   à   considérer   pour   assurer   le   succès   des   projets   pédagogiques   en   aquaponie     (HART   et   coll.,   2013;   CLAYBORN   et   coll.,   2017).   Il   peut   être   plus   difficile   de   réaliser   ce   type   de   projet   lorsqu’il   y   a   beaucoup   de   roulement   de   personnel  chez  les  enseignants  et  des  techniciens.

         

 

 

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3.  QUELLE   EST   LA   DIFFÉRENCE   ENTRE   AQUAPONIE,   HYDROPONIE  ET  AQUACULTURE  ?   3.1  L’aquaponie   L’aquaponie   est   un   système   de   production   agricole   en   émergence   qui   combine   la   culture   des   végétaux   et   l’élevage   des   poissons   dans   un   système   en   recirculation.   Les   déchets   azotés   produits   par   les     animaux   aquatiques   sont   transformés   par   des   bactéries   en   nutriments   disponibles   et   assimilables   par   les   plantes   (WONGKIEW   et   coll.,   2017).   C’est  donc  dire  que  les  déchets  produits  par  les  animaux  servent  de  nourriture  pour  les   plantes.  Ces  dernières  «  nettoient  »  l’eau  de  ces  déchets  toxiques  pour  offrir  un  milieu   de  vie  adéquat  pour  les  organismes  aquatiques  tels  que  des  poissons  ou  des  crustacés   d’eau  douce.  Cette  collaboration  ne  serait  toutefois  pas  possible  sans  la  pierre  angulaire   de  tous  les  écosystèmes,  les  bactéries. Cette   pratique   combine   les   méthodes   utilisées   en   aquaculture   et   en   hydroponie,   sans   avoir   besoin   d’utiliser   de   système   de   filtration   pour   l’eau   ni   de   fertilisants   pour   les   plantes.   L’aquaponie   utilise   très   peu   d’eau   puisque   cette   dernière   est   constamment   recirculée   à   l’intérieur   de   ses   systèmes   et   les   fertilisants   proviennent   des   déchets   des   poissons/crustacés.   Selon   la   FAO   (s.d.),   les   systèmes   aquaponiques   produisent   des   aliments  avec  moins  de  10%  de  l’eau  requise  en  culture  conventionnelle.  C’est  donc  une   méthode  de  culture  ayant  moins  d’impacts  sur  l’environnement  que  certains  systèmes   de  production  plus  conventionnels. L’aquaponie   est   donc   un   intermédiaire   intéressant   entre   l’aquaculture   et   l’hydroponie   puisqu’elle   crée   une   symbiose   entre   les   organismes   aquatiques   et   les   plantes   via   des   processus   bactériens   présents   naturellement   dans   les   milieux   aquatiques.   Elle   cumule   donc  tous  les  avantages  des  deux  types  de  cultures  mentionnées  précédemment,  tout   en  supprimant  leurs  effets  négatifs  (BERNSTEIN,  2011;  BITON,  2017).   Voici  quelques  avantages  supplémentaires  de  la  culture  aquaponique  : •   L’aquaponie   peut   être   pratiquée   partout   et   valorise   complètement   tous   les   intrants  du  système.   •   Elle   consomme   peu   d’énergie,   prend   peu   d’espace   et   ne   pollue   pas   l’environnement.  

 

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•   Depuis  2018,  l’aquaponie  peut  être  reconnue  comme  production  biologique  au   Canada   (GOUVERNEMENT   DU   CANADA,   2018),   car   elle   n’utilise   ni   pesticides,   herbicides,  hormones  ou  autres  additifs  chimiques.  Les  pratiques  de  production   doivent  cependant  suivre  des  normes  strictes.  L’utilisation  de  produits  chimiques   est  généralement  nuisible  pour  l’un  ou  l’autre  des  composants  de  l’écosystème   aquaponique.  Puisque  les  moyens  de  lutte  contre  les  ennemis  des  plantes  sont   très   limités   en   aquaponie,   Bittsansky   et   coll.   (2016,   cités   par   JUNGE   et   coll.,   2017)  suggèrent  de  mettre  l’accent  sur  la  prévention  afin  de  limiter  les  entrées   de  pathogènes  et  d’insectes.       •   Elle  utilise  beaucoup  moins  d’eau  que  la  culture  en  sol  ou  en  hydroponie,  car  le   circuit   d’eau   est   fermé   et   elle   n’a   donc   pas   besoin   d’être   renouvelée.   Dans   la   culture  en  sol,  l’eau  percole  et  l’arrosage  doit  constamment  être  répété,  tandis   que   dans   les   systèmes   hydroponiques,   l’eau   doit   être   remplacée   afin   d’éviter   l’accumulation  d’éléments  toxiques,  ce  qui  n’est  pas  le  cas  en  aquaponie.  Il  suffit   simplement   d’en   ajouter   périodiquement   pour   compenser   la   perte   par   évaporation   et   l’absorption   par   les   plantes.   Cela   représente   une   économie   en   eau  de  90%  par  rapport  à  la  culture  en  terre  !   •   En   aquaculture,   les   déchets   doivent   être   disposés   de   manière   convenable   et   peuvent   poser   problème,   tandis   qu’en   aquaponie,   ces   déchets   produits   par   les   animaux  aquatiques  sont  indispensables  au  système.  Les  déjections  des  animaux   sont   transformées   par   les   bactéries   puis   converties   en   minéraux   utiles   aux   plantes.  Ce  sont  donc  des  fertilisants  naturels.     •   Les   plantes   qui   utilisent   ces   minéraux   contribuent   à   purifier   l’eau,   offrant   ainsi   aux  poissons  un  milieu  de  qualité.   •   Pour   la   même   quantité   de   ressource   initiale   (nourriture   pour   poissons),   on   a   deux  produits  :  les  poissons  et  les  plantes.  

3.2  L’hydroponie   La  culture  hydroponique  consiste  à  faire  pousser  des  végétaux  sans  substrat,  en  utilisant   seulement  l’eau  et  des  engrais  chimiques.  En  Amérique  du  Nord,  plusieurs  plantes  sont   cultivées   de   cette   manière,   dont   les   tomates,   les   fraises,   le   basilic,   la   laitue   et,   plus   récemment,  les  plantes  à  usage  récréatif.  Un  des  avantages  de  cette  méthode  de  culture   est   qu’elle   permet   d’optimiser   les   rendements   des   végétaux   en   leur   fournissant   des   nutriments  facilement  assimilables  en  quantité.

 

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Dans   un   système   hydroponique,   tout   comme   dans   un   système   aquaponique,   les   racines   des  plantes  baignent  dans  une  eau  riche  en  oxygène  et  en  nutriments.  Comme  il  n’y  a   pas   de   compétition   au   niveau   des   racines,   les   plantes   accèdent   facilement   aux   nutriments   dissous   dans   l’eau,   ce   qui   fait   en   sorte   que   les   taux   de   croissance   sont   généralement   beaucoup   plus   élevés   que   pour   les   cultures   en   sol.   Ces   plantes   peuvent   par   le   fait   même,   supporter   un   entassement   plus   grand   qu’en   agriculture   en   sol.   Les   types   de   supports   où   poussent   les   plantes   en   système   hydroponique   peuvent   être   similaires  à  ceux  utilisés  en  système  aquaponique.  Un  autre  avantage  de  la  culture  hors   sol  est  que  les  plantes  sont  moins  susceptibles  d’être  attaquées  par  des  prédateurs  ou   des  parasites  en  provenance  du  sol,  ce  qui  permet  de  limiter  l’utilisation  de  pesticides.   L’hydroponie   nécessite   l’utilisation   d’engrais   chimiques   liquides   très   coûteux.   De   plus,   certains   ingrédients   utilisés   dans   ce   genre   de   produits   sont   devenus   difficiles   à   acquérir,   ce  qui  fait  en  sorte  que  les  produits  deviennent  de  plus  en  plus  coûteux.  L’aquaponie,   quant  à  elle,  n’a  pas  besoin  de  ces  produits.  Elle  les  remplace  plutôt  par  de  la  nourriture   pour   les   organismes   aquatiques   qui   est   beaucoup   moins   chère.   À   titre   comparatif,   un   gallon  de  solution  hydroponique  peut  coûter  de  30  à  60$  et  produira  quelques  tomates,   tout  au  plus.  Un  sac  de  50  livres  de  nourriture  pour  tilapia  coûtera  quant  à  lui  un  prix   similaire,  mais  permettra  d’avoir  38  livres  de  tilapia  mature,  ce  qui  permet  de  soutenir  la   production  de  8  plants  de  tomates  (Bernstein,  2011).   Un  autre  inconvénient  de  l’hydroponie  est  que  l’eau  doit  être  changée  périodiquement   pour  éviter  l’accumulation  de  nutriments  à  un  niveau  qui  pourrait  devenir  toxique  pour   les   plantes.   En   effet,   dans   un   système   de   culture   hydroponique,   entre   15%   et   50%   de   l’eau   amendée   est   rejetée,   causant   une   source   de   pollution   non   négligeable   (CIDES,   2008).   L’endroit   où   disposer   convenablement   de   cette   eau   pose   problème,   car   elle   ne   peut   pas   être   évacuée   n’importe   où.   Dans   un   système   aquaponique,   l’eau   n’a   jamais   besoin  d’être  changée,  car  les  éléments  qui  pourraient  devenir  toxiques  pour  les  plantes   servent   de   nourriture   à   une   autre   composante   de   l’écosystème   :   les   bactéries.   La   consommation  d’eau  pour  ce  type  de  système  est  donc  moindre  que  dans  un  système   hydroponique  ou  dans  un  système  aquacole  traditionnel  (MAPAQ,  s.d.). Le   suivi   des   paramètres   physicochimiques   du   système   hydroponique   a   besoin   d’être   réalisé  très  fréquemment,  soit  à  tous  les  jours  ou  au  moins  quelques  fois  par  semaine.   En  aquaponie,  un  certain  suivi  doit  être  effectué,  mais  comme  l’écosystème  a  tendance   à   s’équilibrer   par   lui-­‐même   après   quelques   mois,   les   paramètres   tels   le   pH   et   l’ammoniaque  peuvent  être  vérifiés  une  fois  par  semaine  seulement  et  les  autres  tests,   comme  le  taux  de  nitrates,  peuvent  être  vérifiés  à  tous  les  mois  (Bernstein,  2011).

 

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Finalement,  la  culture  hydroponique  est  réalisée  dans  un  environnement  complètement   stérile  où  l’humain  y  ajoute  des  produits  chimiques,  ce  qui  permet  souvent  d’atteindre   des   rendements   très   importants.   Ces   rendements   sont   difficilement   atteignables   dans   les   systèmes   aquaponiques.   L’aquaponie   repose   quant   à   elle   sur   des   processus   plus   naturels.   Il   n’est   pas   possible   d’ajouter   des   pesticides   classiques   dans   un   tel   système,   puisque   les   animaux   aquatiques   en   souffriraient.   Certains   pesticides   biologiques   peuvent   cependant   être   utilisés   tels   que   des   savons   acides.   Il   ne   faut   pas   non   plus   donner   d’hormones   ou   d’antibiotiques   aux   animaux,   car   ce   serait   nuisible   pour   les   plantes.

3.3  L’aquaculture   L’aquaculture   est   la   culture   d’animaux   ou   de   plantes   aquatiques,   principalement   des   poissons,   des   mollusques   et   des   algues,   dans   un   système   naturel   ou   contrôlé   en   eau   douce  ou  salée.  En  raison  de  la  surexploitation  des  océans,  l’aquaculture  effectue  une   croissance  fulgurante  au  niveau  mondial  et,  en  2016,  47%  de  la  production  halieutique   dans  le  monde  provenait  de  l’aquaculture  (FAO,  2018).  Les  récents  développements  en   aquaculture   font   en   sorte   qu’il   est   maintenant   possible   d’élever   des   densités   élevées   d’organismes   aquatiques   n’importe   où   dans   des   bassins   fermés.   Cependant,   ces   méthodes   d’élevage   intensifs   nécessitent   beaucoup   d’argent   et   d’énergie,   puis   comportent  de  nombreux  risques.  Ces  organismes  ont  notamment  besoin  de  beaucoup   d’oxygène  qui  elle,  dépend  de  l’électricité.  Comme  ils  sont  maintenus  à  de  très  grandes   densités,   une   panne   d’électricité   de   quelques   minutes   peut   faire   chuter   le   taux   d’oxygène  dans  un  système  de  production  aquacole  et  être  fatale  pour  les  animaux  qui  y   sont  élevés.   Comme   les   densités   de   poissons   dans   les   bassins   d’élevage   sont   très   grandes,   d’importantes   quantités   de   déchets   sont   générées,   dont   une   grande   partie   est   constituée   d’ammoniaque,   principal   déchet   métabolique   produit   par   le   système   respiratoire   des   organismes   aquatiques   et   excrété   par   les   branchies.   Ce   composé   est   hautement   toxique   pour   les   animaux   lorsqu’il   est   présent   en   grande   quantité.   Les   poissons   produisent   aussi   des   déchets   solides   issus   de   la   digestion.   De   plus,   les   aliments   non   consommés   qui   coulent   au   fond   des   bassins   constituent   une   autre   source   de   déchets   du   système.   Pour   pallier   à   ces   problèmes,   les   systèmes   en   recirculation   sont   munis  de  filtres  (mécaniques,  chimiques  et  biologiques)  qui  ont  pour  fonction  principale   de   retirer   les   déchets.   L’aquaculture   nécessite   également   un   renouvellement   d’eau   constant   plus   ou   moins   important,   afin   d’éviter   l’intoxication   des   animaux   qui   sont  

 

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élevés.   L’aquaculture   en   circuit   ouvert   consomme   donc   de   grandes   quantités   d’eau.   L’eau  rejetée,  polluée  par  les  déjections  des  animaux  de  ces  systèmes,  peut  contribuer  à   l’eutrophisation   des   cours   d’eau   avoisinants.   Afin   de   remédier   à   cette   situation,   des   systèmes   d’élevage   en   système   partiellement   fermé   ont   été   développés,   mais   cela   ne   règle   pas   totalement   le   problème.   En   aquaponie,   ces   déchets   indésirables   sont   des   ressources  indispensables  de  nutriments  qui  sont  utilisés  pour  la  croissance  des  plantes   (BERNSTEIN,  2011).    

 

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4.  LES  COMPOSANTES  DU  SYSTÈME  AQUAPONIQUE   Voici  un  résumé  du  cycle  de  l’eau  dans  un  système  aquaponique  simple.  Les  organismes   aquatiques,   qui   vivent   dans   les   bassins   d’aquaponie,   consomment   de   la   nourriture   et   défèquent   dans   l’eau.   Cette   eau   viciée   est   pompée   vers   un   filtre   physique   (éponge,   sac,   poche,  cartouche)  avant  d’être  traitée  par  le  filtre  biologique  (bactéries  nitrifiantes)  et   d’atteindre   le   bac   de   culture   contenant   les   plantes.   Les   déchets   solubles   dans   l’eau   sont   transformés   par   des   bactéries   du   biofiltre   en   éléments   minéraux   accessibles   et   assimilables  par  les  plantes.  Les  plantes  poussent  donc  dans  des  bacs  de  culture  hors  sol   en  puisant  les  nutriments  qui  sont  dissous  dans  l’eau.  Par  le  fait  même,  elles  contribuent   à   purifier   l’eau,   qui   est   renvoyée   aux   poissons.   Idéalement,   tous   les   nutriments   qui   sont   introduits  dans  le  système  sont  utilisés  par  les  plantes. Afin   que   l’écosystème   soit   équilibré,   stable   et   productif,   il   faut   bien   en   connaître   toutes   les   composantes   et   comprendre   toutes   les   interactions   entre   elles.   Ces   dernières   sont   détaillées   dans   les   sections   ci-­‐dessous.   Quoi   qu’il   en   soit,   on   note   trois   exigences   communes  aux  composantes  qui  vivent  en  symbiose  dans  le  système  aquaponique: •   une  eau  de  qualité;   •   de  l’oxygène  en  quantité  suffisante;   •   une   température   relativement   stable   et   adaptée   aux   espèces   utilisées   (Biton,   2017).  

4.1  Les  composantes  vivantes   4.1.1   Les  organismes  aquatiques     Les  poissons     De   nombreuses   espèces   de   poissons   peuvent   être   utilisées   en   aquaponie   comme   la   truite,  le  tilapia  et  la  carpe.  Certains  crustacés  comme  les  écrevisses  peuvent  également   être   utilisés   et   il   existe   même,   aux   Etats-­‐Unis,   des   fermes   avec   des   systèmes   aquaponiques  qui  utilisent  des  alligators!  Avant  toute  chose,  il  importe  de  bien  évaluer   nos  besoins  et  nos  moyens  puisque  l’espèce  choisie  dépendra  de  :   •   sa  disponibilité  locale  en  juvéniles.  Il  est  plus  facile  de  se  procurer  des  espèces   de  pisciculture  qui  seront  disponibles  à  l’année,  que  des  espèces  sauvages  qui  ne  

 

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sont   pêchées   qu’en   saison.   Certaines   espèces   domestiques   disponibles   en   animalerie  peuvent  aussi  convenir  à  de  petits  systèmes  à  vocation  pédagogique.   La  taille  du  système.  Plus  le  système  sera  grand  (volume  d’eau  important),  plus  il   y  aura  de  plantes  à  nourrir  et  plus  il  faudra  de  poissons  ou  de  crustacés.   Les   températures   possibles.   La   température   de   l’eau   doit   être   relativement   stable.   Comme   les   organismes   aquatiques   sont   des   animaux   à   sang   froid,   ils   s’ajustent   à   la   température   dans   laquelle   ils   baignent.   Des   variations   de   température   rapides   et   de   grande   ampleur   leur   provoquent   un   stress,   ce   qui   peut  affaiblir  leur  système  immunitaire.  Le  degré  de  tolérance  aux  variations  de   température  est  différent  d’une  espèce  à  l’autre.   Son   aptitude   à   vivre   en   groupe   assez   dense.   La   densité   de   poissons   ou   d’organismes   aquatiques   doit   être   relativement   élevée   afin   de   produire   assez   de   nutriments   pour   les   plantes.   Il   faut   compter   au   moins   20   kg   de   poissons   par   mètre  cube  d’eau.  Il  n’existe  toutefois  pas  de  norme  universelle  et  les  densités   optimales  sont  propres  à  chaque  espèce.   La  qualité  de  l’eau  qu’elle  exige.  Selon  l’espèce  choisie,  les  besoins  en  oxygène   et  la  tolérance  à  la  pollution  peuvent  varier.  L’eau  doit  être  propre  et  bien  aérée,   car  les  poissons  sont  très  sensibles  aux  pollutions  chimiques  de  l’eau  puisqu’ils  la   filtrent  en  permanence  pour  en  retirer  l’oxygène.  Il  ne  faut  donc  pas  qu’il  y  ait   d’accumulation  de  matières  organiques  qui  dégagent  des  gaz  toxiques  pour  les   poissons.  De  plus,  le  système  d’aération  doit  être  adéquat  afin  que  la  quantité  en   oxygène   dissous   dans   l’eau   soit   suffisante   pour   supporter   les   densités   élevées   d’organismes.  Leur  mort  peut  être  très  rapide  si  les  conditions  optimales  ne  sont   pas  respectées.  C’est  pourquoi  le  système  doit  être  stable  et  la  circulation  d’eau   doit  être  adéquate.     La   réglementation.   Il   existe   de   nombreuses   lois   et   normes   à   respecter   concernant   l’élevage   d’organismes   aquatiques.   Celles   qui   s’appliquent   aux   poissons   ne   sont   pas   les   mêmes   que   celles   qui   concernent   les   crustacés.   Il   importe  donc  de  bien  s’informer  à  ce  sujet.  Pour  l’aquaculture  commerciale  au   Québec,   la   liste   des   espèces   autorisées   est   assez   limitée   et   constitue   un   des   facteurs   limitant   le   développement   de   l’aquaponie   dans   la   province.   Les   espèces   permises   sont   essentiellement   des   espèces   indigènes,   à   l’exception   de   la   truite   arc-­‐en-­‐ciel   (LÉGIS   QUÉBEC,   2017).   Plusieurs   établissements   scolaires   ont   des   comités  d’éthique  et  de  règles  entourant  les  bonnes  pratiques  à  appliquer  avec   des  animaux  vivants.  Il  est  préférable  de  s’informer  sur  les  normes  en  place  au   sein   de   son   propre   établissement   avant   de   débuter   un   projet.   Le   conseil   canadien   de   protection   des   animaux   (CCPA)   possède   beaucoup   d’informations   sur  la  réglementation  de  la  culture  et  des  projets  de  recherche  avec  les  poissons.   14  

Il  est  important  de  consulter  leur  site  internet  avant  l’introduction  des  poissons   dans  un  système  aquaponique.   •   Le  caractère  invasif  ou  non.  Un  des  principaux  vecteurs  d’introduction  d’espèces   aquatiques   envahissantes   est   l’élevage   d’organismes   hors   de   leur   aire   de   répartition   habituelle.   Bien   qu’habituellement,   les   individus   soient   confinés   dans   un   milieu   d’élevage,   il   est   possible   qu’ils   s’échappent   et   colonisent   le   milieu   naturel,  faisant  rapidement  compétition  aux  espèces  locales.  Il  faut  donc  éviter   d’utiliser  des  espèces  exotiques  et  privilégier  les  espèces  indigènes,  surtout  si  les   organismes   élevés   dans   le   système   aquaponique   ne   sont   pas   destinés   à   la   consommation   lorsque   leur   quantité   deviendra   trop   grande   (BITON,   2017).   Le   MAPAQ   possède   des   listes   de   poissons   autorisés   selon   les   différentes   régions   du   Québec.   Finalement,   il   est   essentiel   d’avoir   un   plan   établi   afin   de   disposer   des   animaux   morts   en   toute   sécurité   pour   ne   pas   favoriser   la   propagation   de   maladie.   Comme   la   nourriture   est   le   principal   apport   en   nutriments   dans   le   système,   il   faut   qu’elle   soit   de   qualité,   tant   pour   la   santé   des   poissons   que   pour   la   croissance   des   plantes.   La   plupart   des   espèces   de   poissons   domestiques   et   d'élevage   au   Canada   ont   une   moulée   spécialisée   pour   combler   leurs   besoins   particuliers.   Chaque   espèce   a   des   besoins   très   spécifiques   afin   de   ne   pas   développer   des   carences   et   des   problèmes   de   croissance.  L'utilisation  de  ces  moulées  comporte  plusieurs  avantages.  La  densité  de  la   moulée  est  calculée  pour  flotter  ou  couler  afin  de  convenir  aux  habitudes  alimentaires   de  l'espèce.  Tous  les  composants  utilisés  pour  produire  la  moulée  sont  sécuritaires  pour   l'espèce.     Le   profil   de   goût   et   d’odeur   est   aussi   soigneusement   choisi   afin   d’être   appétant   pour   l’espèce.   Certaines   espèces   comme   les   truites   peuvent   être   très   capricieuses.   La   composition   de   la   moulée   est   régulière   et   finement   détaillée.   Cette   dernière   caractéristique   vous   permettra   d'analyser   plus   précisément   l'apport   qui   sera   disponible  aux  plantes.  Ces  moulées  sont  parfois  disponibles  à  l’animalerie.  Dans  le  cas   contraire,   vous   pouvez   toujours   vérifier   avec   le   fournisseur   avec   qui   vous   vous   êtes   procuré  vos  organismes  aquatiques. Il   est   fortement   conseillé   de   maintenir   les   poissons   dans   un   bassin   sous   un   filet   et   à   l’ombre   afin   d’éviter   qu’ils   ne   s’échappent   et   pour   leur   procurer   une   sensation   de   cachette.  Les  poissons  n’aiment  pas  nécessairement  la  lumière  et  vivent  très  bien  dans   la  pénombre.  De  plus,  il  faut  éviter  les  dérangements  tels  les  bruits,  les  vibrations,  etc.     Les  crustacés  (écrevisses)     Les   espèces   aquacoles   qui   ont   été   utilisées   pour   les   projets   d’aquaponie   du   Cégep   de   la   Gaspésie   et   des   Îles   sont   l’écrevisse   à   pinces   bleues   (Orconectes   virilis)   et   l’écrevisse    

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géante   (Cambarus   robustus),   car   celles-­‐ci   présentent   de   nombreux   avantages.   Il   est   possible   d’alimenter   les   écrevisses   simplement   avec   des   légumineuses   (riches   en   nutriments   essentiels   aux   plantes)   et   leurs   seuils   de   tolérance   à   des   variations   de   pH  et  de  déchets  azotés  sont   assez   élevés.   Par   ailleurs,   les   écrevisses   peuvent   généralement   tolérer   des   températures  qui  permettent   la   croissance   des   plantes   (environ  20°C),  ce  qui  en  font   également   de   bonnes   espèces   à   utiliser   pour   les   systèmes   aquaponiques.   Figure   2.   Des   abris   construits   à   partir   de     tuyaux   en   PVC   L’utilisation   des   écrevisses   collés   permettent   aux   écrevisses   de   se   protéger   (crédit   permet   également   de   photo  :  Pierre-­‐Olivier  Fontaine).     valoriser   une   espèce   sous-­‐exploitée   au   Québec.   Finalement,   comme  les  expériences   ont   eu   lieu   aux   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   (milieu   isolé   où   le   temps   de   livraison   des   spécimens   peut   être   assez   long),   le   choix   des   écrevisses   s’est   avéré   judicieux,   car   elles   supportent   bien   quelques   jours   de   transport,   à   condition   d’être   maintenues   dans   une   glacière   avec   des   linges   humides.   Les   écrevisses   sont   cependant   des   espèces   cannibales   et   compétitives  qui  ont  tendance  à   se   battre   et   se   manger   entre   elles.   Leur   élevage   exige   donc   Figure   3.   Dispositif   empêchant   les   écrevisses   de   des   abris   pour   qu’elles   puissent   s’échapper   du   système   (crédit   photo:   Lisandre   G.   se   protéger   (figure   2).   De   plus,   Solomon). les   écrevisses   ont   la   capacité      

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d’escalader   très   efficacement   différentes   structures   et   ont  tendance   à   vouloir   fuir   le   système   aquaponique.   Une   grille   est   donc   nécessaire   pour   limiter   les   évasions   (figure   3).       4.1.2    Le  biofiltre  et  les  bactéries     Un  biofiltre  colonisé  par  des  bactéries  doit  être  utilisé  dans  les  systèmes  aquaponiques   afin   de   transformer   les   déchets   azotés   (ammoniaque)   produits   par   les   animaux   aquatiques   en   nitrites   puis   en   nitrates.   Ces   dernières   jouent   donc   un   rôle   essentiel   dans   le  fonctionnement  des  systèmes.  Le  type  de  bactéries  utilisées  en  aquaponie  sont  dites   nitrifiantes  puisqu’elles  transforment  l’ammoniaque,  soit  excrétée  par  les  poissons,  soit   issue  de  la  décomposition  des  matières  organiques,  en  nitrates  très  peu  toxiques  pour   les   animaux   et   servant   de   premier   nutriment   pour   les   plantes   (BERNSTEIN,   2010;   WONGKIEW  et  coll.,  2017).   Elles  effectuent  en  quelque  sorte  un  compostage  humide.  Les   plus   importants   groupes   de   bactéries   impliquées   dans   le   processus   de   transformation   de   l’ammoniaque   sont   les   bactéries   oxidatrices   d’ammoniaque     et   les   bactéries     oxidatrices   de   nitrites   (Munguia-­‐Fragozo   et   coll.,   2015).   Ces   groupes   de   bactéries   oxidatrices   d’ammoniaque   appartiennent   généralement   au   genre   Nitrosomonas   alors   que   les   bactéries   oxidatrices   de   nitrites   appartiennent   au   genre   Nitrobacter.   D’autres   types   de   bactéries   peuvent   également   être   impliqués   dans   le   processus  de  nitrification.     Afin   de   proliférer,   ces   bactéries   ont   besoin   d’un   substrat   pour   s’accrocher.   Elles   se   multiplient   rapidement,   si   la   température   de   l’eau   n’est   pas   trop   froide,   pour   occuper   toute   la   surface   qui   est   mise   à   leur   disposition.     Elles   forment   un   film   sur   toutes   les   composantes   du   système   :   bassin,   tuyaux,   filtres,   etc.   De   plus,   elles   colonisent   le   substrat  supportant  les  racines  des  plantes.  Elles  ne  tolèrent  pas  bien  la  lumière  et  ont   besoin   d’humidité,   c’est   pourquoi   elles   colonisent   très   peu   les   surfaces   éclairées   et   sèches.  Afin  de  maximiser  leur  efficacité  tout  en  conservant  la  propreté  du  système,  il   est   nécessaire   de   fabriquer   un   biofiltre.   Le   biofiltre   est   une   section   d’un   système,   oxygéné   et   à   l’obscurité,   dans   lequel   les   bactéries   peuvent   proliférer   en   raison   de   la   grande   quantité   de   substrats   pour   les   accueillir.   Vous   pouvez   remplir   ce   biofiltre   de   substrat   spécialisé   ou   encore   avec   des   éléments   du   quotidien.   Certains   biofiltres   artisanaux  sont  remplis  de  billes  de  plastique  pour  fabriquer  des  colliers  ou  encore  de   blocs   lego.   L’important   est   d’avoir   une   grande   quantité   de   surfaces   auxquelles   les   bactéries  peuvent  venir  se  fixer.  Il  est  essentiel  de  toujours  placer  votre  biofiltre  après  le   filtre   physique   de   votre   système   afin   de   ne   pas   colmater   votre   biofiltre   avec   de   la  

 

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matière   organique   et   de   ne   pas   attirer,   par   le   fait   même,   des   bactéries   qui   feraient   le   chemin  inverse  de  la  nitrification  en  produisant  de  l’ammoniaque.   Les   bactéries   nitrifiantes   sont   aérobies.   Elles   ont   donc   besoin   d’oxygène   pour   fonctionner.  En  s’assurant  d’une  bonne  oxygénation  du  système,  ces  dernières  prennent   facilement   le   dessus   sur   les   bactéries   anaérobies,   souvent   néfastes.   De   plus,   elles   ont   besoin   d’une   certaine   température   pour   proliférer   suffisamment.   Bien   qu’elles   soient   actives  sur  un  large  éventail  de  températures,  leur  température  optimale  se  situe  entre   15°C  et  35°C  et  idéalement  au-­‐dessus  de  20°C  (SOUTHERN  et  KING,  2017).  Leur  activité   diminue  en  fonction  de  la  température.       L’apport   en   «   nourriture   »   (ammoniaque)   doit   être   constant   afin   de   maintenir   les   colonies   bactériennes.   C’est   pourquoi   si   le   système   est   arrêté   durant   une   période   de   temps,  il  faudra  reprendre  progressivement  l’alimentation  des  animaux  aquatiques  afin   que   le   biofiltre   redevienne   efficace.   De   plus,   certaines   choses   sont   à   éviter   pour   bien   conserver   la   colonie   bactérienne.   Par   exemple,   l’eau   chlorée   directement   sortie   du   réseau   public,   la   matière   organique   trop   abondante,   les   antibiotiques   et   le   manque   d’oxygène   dissous   dans   l’eau   peuvent   nuire   grandement   aux   bactéries   d’un   système   aquaponique  (BITON,  2017).     4.1.3   Les  plantes     De   nombreux   types   de   plantes   peuvent   être   cultivées   en   aquaponie,   mais   il   est   important   de   se   renseigner   sur   les   besoins   spécifiques   de   chaque   espèce   avant   de   se   lancer   dans   la   culture   de   celles-­‐ci.   Le   document   suivant   ne   présentera   pas   toute   l’étendue  des  cultivars  possibles.  Il  dressera  plutôt  un  portrait  des  éléments  à  prendre   en  considération  dans  le  choix  des  plantes.     Un  des  principaux  facteurs  limitants  pour  les  plantes  est  la  lumière.  Cette  dernière  est   essentielle   pour   la   bonne   croissance   des   plantes   et   la   luminosité   est   un   critère   très   important   à   prendre   en   compte   lorsque   l’on   installe   un   système   aquaponique.   L’idéal   est   d’installer   un   système   aquaponique   dans   une   serre   pour   bénéficier   de   la   lumière   du   soleil   ou   encore   sur   le   bord   d’une   fenêtre,   mais   lorsque   ce   n’est   pas   possible   (comme   c’est   souvent   le   cas   en   milieu   scolaire)   il   est   tout   de   même   possible   d’utiliser   un   éclairage  artificiel.  Des  lumières  DEL    ou   des   fluorescents   peuvent   faire   l’affaire.   Des   boutiques   spécialisées   en   matériel   pour   les   cultures   maraichères   ou   hydroponiques   pourront  vous  conseiller  sur  le  choix  des  lumières  selon  vos  besoins.  En  fonction  du  type   d’éclairage  sélectionné,  il  pourra  être  préférable  d’opter  pour  la  culture  de  plantes  qui   sont   moins   exigeantes   en   lumières   comme   la   laitue,   l’épinard,   le   chou   kale,   la   bette   à   carde,  les  fines  herbes,  etc.      

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Les  plantes  ont  besoin  de  plusieurs  éléments  essentiels  généralement  puisés  dans  le  sol.   Les   éléments   cruciaux   dans   la   culture   aquaponique   sont   l’azote,   le   phosphore,   le   potassium,   le   calcium,   le   magnésium   et   le   fer   (SOUTHERNE   et   KING,   2017).   D’autres   nutriments   sont   essentiels,   mais   en   très   petites   quantités.   Ces   derniers   servent   de   catalyseurs   pour   certaines   réactions   chimiques.   On   les   appelle   les   oligoéléments   ou   micronutriments.   Parmi   ces   derniers,   il   y   a   le   bore,   le   chlore,   le   cuivre,   le   manganèse,   le   molybdène  et  le  zinc.  Les  plantes  ne  sont  pas  capables  d’absorber  les  grosses  molécules   organiques.   Ces   dernières   doivent   avoir   été   «   cassées   »   pour   se   retrouver   sous   leur   forme   minérale   puis   dissoutes   dans   l’eau.   Dans   un   système   aquaponique,   la   source   initiale  de  tous  les  nutriments  est  la  nourriture  des  poissons  et  leurs  déjections,  car  c’est   le   seul   intrant   du   système.   Lorsqu’on   observe   certaines   carences,   il   est   cependant   possible   d’ajouter   certains   éléments.   C’est   souvent   le   cas   pour   le   calcium,   le   potassium,   le  fer  et  occasionnellement  le  magnésium  (SOUTHERNE  et  KING,  2017).     Pour  les  ajouts   de  fer,  il  est  essentiel  que  celui-­‐ci  soit  chélaté  pour  être  accessible  aux  plantes  (RAKOCY,   2007).   Pour   la   plupart   des   plantes,   une   température   d’au   moins   18°C   est   nécessaire   pour   assurer   une   bonne   croissance   (BERNSTEIN,   2011;   BITON,   2017).   Plusieurs   variétés   de   plantes   à   feuilles   comme   les   laitues,   le   chou   kale   et   les   bettes   à   cardes   tolèrent   une   vaste   gamme   de   températures.   Par   contre,   certaines   espèces   préfèrent   des   températures   plus   élevées   comme   les   tomates,   les   aubergines,   les   poivrons,   etc.   Ces   plantes  à  fruits  seront  également  plus  exigeantes  aux  plans  des  éléments  nutritifs  et  de   l’éclairage.   De   plus,   comme   leur   temps   de   culture   est   plus   long,   elles   sont   moins   adaptées   au   contexte   pédagogique   que   les   légumes   qui   poussent   plus   rapidement.   Enfin,  certaines  plantes  sont  moins  adaptées  à  la  culture  aquaponique,  comme  c’est  le   cas  pour  les  légumes  racines  tels  que  les  carottes  et  les  pommes  de  terre.       Afin  d’optimiser  la  production  de  vos  plantes,  il  est  aussi  crucial  de  concevoir  le  système   (voir   section   4.3.1)   en   fonction   de   l’espèce   visée.   Les   plantes   à   feuilles   tolèrent   généralement   les   systèmes   à   radeaux.   Les   plus   grands   plants   (tomates,   arbustes   voire   même   bananiers)   préfèrent   des   lits   de   billes   d’argiles   profonds   pour   leur   croissance.   Certaines  espèces  ont  des  exigences  particulières  comme  les  fraisiers  qui  préfèrent  un   système  reproduisant  les  marées  où  leurs  racines  ne  baignent  pas  continuellement  dans   l’eau.   Il   est   préférable   d’acheter   vos   semences   dans   des   serres   et   des   magasins   spécialisés.   Des   souches   sélectionnées   pour   croître   de   façon   plus   efficace   dans   des   systèmes   hydroponiques  et  aquaponiques  ont  été  développées  par  des  semenciers  spécialisés.  

 

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4.2    Les  composantes  physicochimiques   4.2.1   L’ammoniac  et  le  cycle  de  l’azote     L’azote  est  un  élément  très  important  pour  les  plantes,  car  il  est  un  constituant  essentiel   des  protéines,  des  acides  nucléiques,  des  hormones,  de  la  chlorophylle  et  d’une  foule  de   composés  chez  les  plantes  (HOPKINS,  2003).  On  le  retrouve  sous  plusieurs  formes  dans   le   système   (Figure   4).   Tout   d’abord,   les   poissons   sont   nourris   avec   une   nourriture   organique  qui  contient  de  l’azote  sous  forme  de  protéines.  Après  l’avoir  consommé,  les   organismes   aquatiques   excrètent   des   déchets   azotés   sous   forme   d’ammoniaque   dissous.   Il   est   important   de   comprendre   qu’en   milieu   aquatique,   l’ammoniaque   existe   simultanément   sous   sa   forme   non-­‐ionisée   (NH3)   et   sa   forme   ionisée   (NH4 ).   L’équilibre   entre  les  deux  formes  dépend  du  pH  et  de  la  température  (PETITET-­‐GOSGNACH,  2017).   Ceci   étant   dit,   c’est   la   forme   non-­‐ionisée   qui   est   particulièrement   nocive   pour   les   organismes   aquatiques   (Environnement   et   ressources   naturelles   Canada,   2015).   À   très   faible   dose,   cette   substance   peut   être   tolérée   par   les   animaux,   mais   elle   peut   rapidement  s’accumuler  si  elle  n’est  pas  contrôlée  et  devenir  toxique.  C’est  pourquoi  on   utilise   des   bactéries   afin   de   maintenir   la   concentration   en   ammoniaque   totale   (NH3   +   NH4+)  sous  la  barre  de  0,5  ppm  (BITON,  2017).       L’ammoniaque  sert  de  nourriture  à  un  premier  genre  de  bactéries  (Nitrosonomas)  qui  la   transforme   en   nitrites   (NO2-­‐)   en   présence   d’oxygène.   Les   nitrites   sont   également   toxiques   (0,5   ppm)   pour   les   animaux   puisqu’ils   perturbent   leur   capacité   à   absorber   l’oxygène,   alors   un   autre   genre   de   bactéries   entre   en   jeu   :   Nitrobacter.   Ces   dernières   dégradent  les  nitrites  en  nitrates  (NO32-­‐),  qui  eux  sont  très  peu  toxiques.  C’est  la  forme   sous  laquelle  l’azote  est  directement  assimilable  par  les  plantes  (TYSON  et  coll.,  2008).     Les   éléments   du   système   aquaponique   peuvent   tolérer   des   concentrations   de   nitrates   allant   de   100   à   1000   ppm   sans   nuire   aux   productions   aquacoles,   mais   les   plantes   maintiennent   généralement   les   nitrates   à   une   concentration   inférieure   à   500   ppm   (SOUTHERNE  et  KING,  2017).  Les  plantes  puisent  les  nitrates  directement  dans  l’eau,  qui   est   retournée   aux   animaux   avec   une   quantité   de   déchets   azotés   diminués.   Selon   GRABER   et   JUNGE   (2009),   69%   de   l’azote   généré   par   les   poissons   dans   un   système   aquaponique   est   converti   en   végétaux.   De   cette   manière,   l’eau   peut   être   recirculée   continuellement  sans  problème  dans  le  système.     +

 

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Avant   d’ajouter   les   poissons   et   les   plantes   dans   un   système   aquaponique,   il   faut   s’assurer  que  les  colonies  de  bactéries  soient  bien  établies  et  efficaces.  Comme  elles  ont   un   développement   lent,   il   faut   prévoir   environ   8   semaines   pour   qu’elles   colonisent   bien   le  système  (BITON,  2017).  La  vitesse  de  colonisation  est  cependant  fortement  influencée   par   la   température   du   système.   Bien   que   les   bactéries   soient   présentes   dans   l’environnement  et  puissent  coloniser  par  elles-­‐mêmes  un  système  aquaponique,  il  est   recommandé  d’apporter  une  source  de  bactéries  nitrifiantes  au  système  afin  d’accélérer   le   processus   de   cyclage.   Pour   ce   faire,   on   peut   simplement   prendre   un   échantillon   de   substrat   d’un   autre   système   aquaponique   ou   d’un   aquarium   en   bonne   santé,   puis   les   transférer   dans   notre   nouveau   système.   Il   est   également   possible   de   se   procurer   une   solution   de   bactéries   nitrifiantes   en   animalerie.   ATTENTION   !   Avant   d’ensemencer   les   bactéries,   il   faut   s’assurer   que   les   conditions   propices   à   leur   développement   soient   atteintes,   c’est-­‐à-­‐dire   que   l’eau   ne   contienne   plus   de   chlore   et   qu’elle   soit   bien   oxygénée.   De   plus,   on   doit   leur   apporter   de   la   nourriture   (de   l’ammoniaque)   afin   qu’elles   puissent   bien   se   développer.   Cet   apport   en   nourriture   peut   se   faire   sous   plusieurs  formes.     On   peut   introduire,   dès   le   début   du   cyclage,   les   poissons   afin   qu’ils   excrètent   des   déchets   azotés   après   les   avoir   nourris.   Toutefois,   comme   le   filtre   biologique   n’est   pas   encore  efficace  et  que  l’ammoniaque  est  toxique,  cela  nécessite  de  changer  une  partie   de  l’eau  lorsque  la  quantité  d’ammoniaque  est  trop  élevé  afin  d’éviter  que  les  poissons   ne   s’empoisonnent.   Cette   méthode   n’est   donc   pas   adaptée   à   un   gros   système.   Il   est   aussi   possible   d’ajouter   de   l’ammoniaque   pur,   souvent   vendu   en   poudre,   directement   dans  l’eau  ou  encore  de  la  nourriture  en  décomposition  qui,  au  bout  d’un  certain  temps,  

Figure  4.  Cycle  de  l’azote  dans  un  système  aquaponique.    

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générera   de   l’ammoniaque.   Cette   dernière   option   amènera   cependant   un   apport   considérable   de   matière   organique   dissoute   dans   l’eau   et   peut   amener   la   colonisation   par  des  bactéries  autres  que  les  bactéries  nitrifiantes,  ce  qui  rend  la  filtration  biologique   moins  efficace.   Il   est   difficile   de   déterminer   la   quantité   d’ammoniaque   à   ajouter   au   système.   Cela   dépend   de   la   concentration   de   la   source   d’ammoniaque   ainsi   que   du   volume   d’eau.   Il   faut  donc  y  aller  petit  à  petit  en  ajoutant  l’ammoniaque  et  en  mesurant  la  concentration   un   jour   plus   tard,   une   fois   le   système   équilibré.   L’objectif   est   de   maintenir   une   concentration   se   situant   entre   0,5   et   3   ppm.   Le   suivi   doit   être   fait   à   tous   les   jours,   jusqu’à   ce   que   le   système   soit   cyclé,   c’est-­‐à-­‐dire   que   les   colonies   de   bactéries   soient   matures   et   puissent   transformer   l’ammoniaque   en   nitrates.   Au   départ,   les   quantités   d’ammoniaque   sont   élevées.   Au   fur   et   à   mesure   que   Nitrosomonas   le   consomme,   on   voit  apparaître  un  pic  de  nitrites.  Cette  concentration  élevée  fera  intervenir  les  bactéries   du  genre  Nitrospira  et  Nitrobacter  qui  vont  se  développer  et  transformer  les  nitrites  en   nitrates.   À   ce   moment,   les   concentrations   en   ammoniaque   et   en   nitrites   resteront   basses  puis  les  nitrates  seront  augmentés.  Cela  indique  que  le  système  est  cyclé. 4.2.2   Le  pH     Tous  les  organismes  de  l’écosystème  aquaponique  ont  un  pH  optimal  auquel  est  adapté   leur  métabolisme.  Comme  cet  optimum  est  différent  pour  les  bactéries,  les  poissons  et   les   plantes,   il   faut   rechercher   un   compromis.   Un   pH   adéquat   pour   l’aquaculture   se   situe   généralement  entre  6,5  et  8,5  alors  que  le  pH  idéal  pour  la  culture  des  plantes  se  situe   généralement  entre  5,5  et  6,5.  Ces  valeurs  favorisent  l’assimilation  des  nutriments  par   les  plantes.  Le  pH  influence  la  forme  chimique  sous  laquelle  se  trouvent  les  molécules,   les   rendant   accessibles   ou   non   pour   les   plantes.   Par   exemple,   si   le   pH   est   trop   haut,   certains  nutriments  comme  le  fer  se  présentent  sous  une  forme  qui  n’est  pas  assimilable   par  les  plantes.  Ces  dernières  se  retrouvent  donc  avec  des  carences  (BITON,  2017).  Le   pH   idéal   pour   favoriser   la   nitrification   est   cependant   de   8,5   (MUNGUIA-­‐FRAGOZO   et   coll.,  2015;  ZOU  et  coll.,  2016).     La  transformation  de  l’ammoniaque  en  nitrites  et  en  nitrates  peut  cependant  s’effectuer   à  des  valeurs  de  pH  beaucoup  plus  basses.  TYSON  et  coll.  (2011)  suggèrent  de  favoriser   un  pH  qui  permet  d’optimiser  la  nitrification  de  l’ammoniaque  plutôt  que  la  croissance   des  végétaux,  car  la  nitrification  de  l’ammoniaque  est  l’élément  essentiel  de  l’équilibre   d’un  système  aquaponique.  SOUTHERNE  et  KING  (2017)  mentionnent  quant  à  eux  qu’il   est   préférable   de   maintenir   le   pH   à   des   valeurs   optimales   pour   les   végétaux   (environ   6,5),  ce  qui  favorise  la  croissance  des  plantes,  nuit  peu  à  la  croissance  des  poissons  et  

 

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permet  une  nitrification  satisfaisante  de  l’ammoniaque.  Il  ne  faut  toutefois  pas  oublier   l’espèce   animale   dans   l’équation.   En   bref,   le   maintien   d’un   pH   entre   6   et   7,5   semble   adéquat,   mais   devrait   être   ajusté   en   fonction   de   l’espèce   choisie   pour   trouver   une   zone   de  compromis.

4.2.3   L’oxygène     L’oxygène   est   essentiel   pour   toutes   les   composantes   vivantes   du   système   aquaponique,   il   est   donc   important   de   bien   le   gérer.   Le   taux   d’oxygène   diminue   lorsque   la   température  augmente.  En  effet,  à  5°C,  le  taux  maximal  d’oxygène  dans  l’eau  est  de  12   mg/L.  À  chaque  5°C  de  plus,  le  taux  de  saturation  diminue,  c’est-­‐à-­‐dire  qu’à  10°C,  le  taux   maximal  d’oxygène  dans  l’eau  est  de  11  mg/L;  à  15°C,  il  est  de  10  mg/L,  et  ainsi  de  suite   (PETITET-­‐GOSHNACH,   2017).   La   consommation   d’oxygène   par   les   organismes   aquatiques  augmente  quant  à  elle  avec  l’augmentation  de  la  température.  Puisque  les   animaux   des   systèmes   aquaponiques   sont   poïkilothermes   (à   sang   froid),   leur   métabolisme  augmente  avec  la  température. L’utilisation   de   compresseurs   et   de   soufflantes   d’oxygénation   (diffuseurs   à   air)   est   souvent  nécessaire  pour  oxygéner  le  système  adéquatement.  Ces  composantes  doivent   être  situées  juste  avant  le  déversement  de  l’eau  dans  le  réservoir  à  poissons  et  dans  le   biofiltre.     Plusieurs  recherches  ont  aussi  documenté  qu’une  bonne  oxygénation  sous  les   racines   pouvant   stimuler   la   croissance   des   plantes   (PADE,   2008;   RAKOCY,   2007).   Le   suivi   de   la   quantité   d’oxygène   dissout   dans   le   système   doit   être   fait   régulièrement.   Une   sonde  à  oxygène  permet  d’effectuer  ce  suivi.  Lorsqu’on  ajoute  de  l’eau  dans  le  système,   il  faut  compter  plusieurs  heures  afin  que  le  taux  d’oxygène  revienne  à  la  normale.   4.2.4   La  prise  de  mesure  des  éléments  physicochimiques     Plusieurs   types   de   tests   existent   afin   de   bien   suivre   tous   les   éléments   chimiques   mentionnés  précédemment,  ainsi  que  d’autres.  Il  est  toutefois  important  de  se  procurer   des   tests   adaptés   au   système   aquaponique.   Par   exemple,   il   est   inutile   d’avoir   un   test   de   pH   avec   une   échelle   allant   de   0   à   14   si   l’eau   se   situe   entre   6   et   8.   Assurez-­‐vous   également   que   vos   tests   sont   conçus   pour   l’eau   douce.   Pour   suivre   l’évolution   des   éléments  physico-­‐chimiques  du  système  dans  le  temps,  il  est  recommandé  de  tenir  un   petit  cahier  spécialement  pour  cet  usage.  Voici  quelques  exemples  des  tests  qui  peuvent   être  effectués  :    

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Les  bandelettes Les  bandelettes  sont  les  tests  les  plus  simples  puisqu’il  suffit  simplement  de  tremper  la   bandelette   dans   l’eau   puis   l’égoutter.   Après   un   certain   temps   de   réaction,   la   couleur   de   la   bandelette   est   comparée   à   une   échelle   de   couleur   qui   permet   de   déduire   la   concentration  de  la  substance  en  question.  Le  pH,  les  nitrites  et  les  nitrates  peuvent  être   mesuré  à  l’aide  de  bandelettes,  mais  les  résultats  ne  sont  pas  toujours  très  précis. Les  tubes  et  gouttes   Pour   ce   type   d’analyse,   il   suffit   de   prendre   en   échantillon   d’eau   à   l’aide   d’un   petit   tube   marqué   afin   d’avoir   la   bonne  quantité  nécessaire  pour  le  test.   On   y   ajoute   un   nombre   précis   de   gouttes,   puis   on   attend   un   certain   temps  de  réaction,  qui  variera  selon  le   type   de   test   effectué.   Par   la   suite,   comme   pour   les   bandelettes,   la   couleur   de   la   solution   obtenue   est   comparée  à  une  échelle  de  couleur  qui   permet   déduire   la   concentration   de   la   substance  mesurée  (Figure  5).  Ces  tests   sont   souvent   plus   précis   que   les   bandelettes,  mais  plus  longs  à  réaliser.   Pour   les   projets   réalisés   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine,   des   tests   des   marques   Nutrafin   de   Hagen   (utilisés   en   aquariophilie)  ont  été  utilisés.    

Figure  5  L’analyse  des  différents  nutriments  a   été   réalisée  avec  des  trousses  d’analyse  avec  tubes  et   gouttes  (crédit  photo:  Josiane  Bergeron).

Les  sondes   Il  existe  également  certains  outils  spécialisés  qui  permettent  de  connaître  avec  précision   la  valeur  de  certaines  composantes  chimiques  du  système  (figure  6).  Par  exemple,  le  pH-­‐ mètre  est  une  sonde  que  l’on  plonge  tout  simplement  dans  l’eau  afin  d’avoir  la  valeur   exacte  du  pH.  Il  existe  également  des  sondes  pour  mesurer  la  quantité  d’ammoniaque.   Ces  dernières  sont  toutefois  plus  complexes,  car  elles  sont  couplées  avec  des  réactifs  qui   doivent  être  ajoutés  à  l’eau.  Les  sondes  sont  bien  sûr  beaucoup  plus  dispendieuses  que   les   bandelettes   et   les   gouttes,   mais   plus   précises.   Cela   peut   valoir   la   peine   lorsque   les   systèmes   sont   de   plus   grande   envergure.   Les   sondes   peuvent   aussi   être   un   bon   outil  

 

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pour  permettre  aux  étudiants  et  étudiantes   affectés   par   le   daltonisme   de   participer   à   l’analyse   de   la   composition   chimique   du   système.    

4.3   Les   composantes   physiques   et   mécaniques   Jusqu’à   présent,   il   existe   peu   d’entreprises   qui   offrent   de   systèmes   aquaponiques   prêts   à   assembler   et   les   systèmes   qui   existent   ne   répondent   pas   toujours   aux   besoins  de  l’enseignement  collégial.  Il  vaut   mieux   connaître   toutes   les   options   qui   s’offrent   à   nous   afin   de   construire   un   Figure   6.   Prise   de   mesures   physicochimiques   à   système   qui   répond   bien   à   nos   besoins.   l’aide  d’une  sonde  (crédit  photo:  Josiane  Bergeron) L’important   est   que   le   système   soit   simple,     robuste,   efficace,   stable   puis   facile   à   entretenir   et   réparer   (BITON,   2017).   Le   Club   d’aquaponie   de   l’École   des   pêches   et   de   l’aquaculture   du   Québec   offre   un   service   de   conception   et   d’accompagnement   pour   concevoir   des   systèmes   aquaponiques.   Il   est   possible   de   les   contacter   à   l’adresse   suivante:   club-­‐[email protected]   pour   obtenir  plus  d’informations.   4.3.1  Les  types  de  support  de  culture  en  aquaponie     Il  existe  quatre  types  de  supports  de  culture  plus  fréquemment  utilisés  en  hydroponie  et   en   aquaponie:   les   gouttières   horizontales,   les   tours   verticales,   les   radeaux   en   eau   profonde  et  la  culture  en  bac  de  substrat.   La  culture  en  gouttières  horizontales     Dans  ce  type  de  système,  les  plantes  sont  irriguées  par  un  mince  film  d’eau  contenu  au   fond   de   la   gouttière.   Les   racines   ne   sont   donc   en   contact   que   partiellement   avec   de   l’eau,  ce  qui  permet  une  bonne  oxygénation  des  racines.  Par  contre,  l’utilisation  de  ce   type   de   système   est   moins   bien   adapté   aux   cultures   de   gros   plants   qui   nécessitent   beaucoup  de  temps  de  croissance,  car  les  racines  peuvent  bloquer  la  circulation  de  l’eau   dans  les  gouttières.  Il  faut  donc  vérifier  régulièrement  la  taille  des  racines  et  les  tailler  au   besoin   si   elles   deviennent   envahissantes.   Ce   type   de   système   a   été   utilisé   pour   les  

 

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projets   pédagogiques   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine.   Il   permet   notamment   de   faire  pousser  plusieurs  plants  dans  les  mêmes  conditions  pour  avoir  plusieurs  réplicats   lors  des  expérimentations.   La  culture  en  tours  verticales     Dans   ce   type   de   système,   l’eau   est   amenée   aux   plantes   par   le   haut   via   des   goutteurs   puis  elle  percole  au  travers  un  substrat  inerte  où  sont  placés  les  végétaux.  Ce  système   est   particulièrement   adapté   dans   les   endroits   restreints.   Cependant,   comme   l’eau   y   circule   très   peu   (comme   c’est   le   cas   pour   la   culture   en   gouttière),   cela   peut   être   néfaste   puisque   la   qualité   d’eau   peut   s’y   dégrader   plus   rapidement.   De   grandes   pertes   de   chaleur  peuvent  aussi  être  causées  par  ce  type  de  système.   La  culture  sur  radeaux  en  eau  profonde   Les   plantes   sont   installées   dans   de   grands   bacs   sur   des   radeaux.   Les   racines   baignent   directement   dans   une   eau   oxygénée.   Comme   l’eau   est   toujours   en   mouvement   grâce   aux   diffuseurs   à   air,   ce   type   de   système   est   idéal   pour   des   installations   à   plus   grande   échelle.   Dans   certains   cas,   les   espèces   aquatiques   peuvent   être   élevées   directement   sous  les  plantes,  mais  il  est  préférable  de  les  garder  dans  des  bassins  séparés.     La  culture  en  bac  de  substrat   Dans   la   culture   en   bac   de   substrat,   les   plantes   sont   installées   dans   un   bac   rempli   de   substrat   inerte   (ex.   billes   d’argile   expansée)   que   l’on   irrigue   régulièrement.   C’est   ce   genre   de   bac   que   l’on   utilise   dans   les   systèmes   de   tables   à   marée   où   le   substrat   est   inondé,  puis  drainé  de  façon  régulière.  Il  peut  aussi  être  inondé  en  permanence.  Dans  ce   type  de  système,  les  plantes  sont  installées  comme  si  on  les  plantait  en  sol.  Il  n’y  a  pas   de  petits  espaces  réservés  pour  chaque  plant.   La  profondeur  du  bac  doit  permettre  d’offrir  un  volume  de  développement  suffisant  aux   racines.  Idéalement,  elle  devrait  être  comprise  entre  20  et  30  cm.  Le  bac  ne  doit  pas  non   plus  être  trop  large  afin  de  favoriser  l’accès  aux  plantes  en  tout  temps.  Si  on  y  accède   seulement  d’un  côté,  la  largeur  maximale  devrait  être  de  80  cm  et  si  on  peut  y  accéder   des  deux  côtés,  elle  devrait  être  de  1,20  mètre  (BITON,  2017).   Il   est   possible   d’installer   les   bacs   sur   des   pieds   ou   au   sol.   Toutefois,   le   fait   de   les   surélever   sur   des   pieds   permet   une   position   de   travail   beaucoup   plus   ergonomique.   Dans  ce  cas,  il  faut  s’assurer  que  la  structure  qui  supporte  le  bac  soit  très  solide,  car  le   tout   est   très   lourd.   Pour   les   plantes   qui   nécessitent   d’être   palissées,   comme   les   concombres  et  les  tomates,  il  est  préférable  d’utiliser  des  bacs  près  du  sol  afin  d’éviter   que  les  plantes  soient  trop  hautes.  

 

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4.3.2  Les  matériaux  à  utiliser     Afin  d’éviter  que  des  substances  en  provenance  des  matériaux  utilisés  s’accumulent  et   contaminent   l’eau   ainsi   que   les   organismes   du   système   aquaponique,   il   est   important   d’opter  pour  des  matériaux  non  toxiques  (BERNSTEIN,  2011).  Il  est  même  recommandé   d’utiliser  des  matériaux  certifiés  de  qualité  alimentaire.   Tous  les  types  de  métaux  sont  à  éviter  puisqu’ils  peuvent  relâcher  certaines  particules   dans   l’eau.   Ceci   est   particulièrement   important   à   considérer   dans   un   système   aquaponique  puisque  le  pH  légèrement  acide  favorise  la  dégradation  du  métal.  Le  zinc   et   le   cuivre   peuvent   être   toxiques   pour   les   organismes   aquatiques,   même   à   faibles   quantités.   Il   faut   donc   éviter   d’utiliser   des   bacs   en   acier   galvanisé   et   des   tuyaux   de   plomberie  métalliques  (BITON,  2017;  BERNSTEIN,  2011).   Le   plastique   est   le   matériel   à   favoriser,   mais   pas   n’importe   lequel   puisque   certains   peuvent  relâcher  des  substances  toxiques,  surtout  lorsqu’ils  sont  exposés  au  soleil.  Les   meilleurs   plastiques   à   utiliser   sont   ceux   identifiés   par   les   pictogrammes   2   et   4   (polyéthylène)   puis   5   (polypropylène).   Tous   les   autres   sont   à   éviter,   à   l’exception   du   PVC-­‐U  (PVC  réticulé)  qui  est  certifié  pour  l’eau  potable  (BITON,  2017).  Il  est  également   fortement   recommandé   d’utiliser   des   colles   et   des   silicones   de   grade   alimentaire,   afin   de   ne   pas   contaminer   le   système   avec   des   produits   chimiques   qui   pourraient   être   néfastes  pour  les  organismes  vivants.      

 

 

 

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5.  L’INSTALLATION  DES  SYSTÈMES  DU  PROJET   5.1    Informations   générales   aquaponiques  

pour  

l’installation  

des  

systèmes  

Les   systèmes   d’aquaponie   utilisés   pour   les   projets   pédagogiques   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐ la-­‐Madeleine   ont   été   montés   par   un   groupe   d’étudiants   du   profil   sciences   pures   du   cours   Activité   synthèse   de   programme   (360-­‐293-­‐GA)   (voir   fiche   pédagogique   #4).   Ils   ont   été  accompagnés  d’un  technicien  aquacole  de  Merinov  pour  l’installation.     Il   n’est   pas   conseillé   d’installer   ces   systèmes   dans   une   classe   ou   un   laboratoire,   car   il   peut   y   avoir   des   fuites   d’eau   causées   par   des   bris   sur   la   tuyauterie   et   par   les   manipulations   lors   de   la   réalisation   des   projets.   Un   entrepôt,   un   garage   ou   une   serre   peuvent  très  bien  convenir  à  l’installation  de  ce  type  de  système.  L’alimentation  en  eau   douce  est  également  à  prévoir  pour  le  remplissage  et  le  nettoyage  des  systèmes.     Les   systèmes   utilisés   lors   du   projet   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐ madeleine   ont   été   faits   sur   mesure   par   un   consultant   en   aquaponie   (voir   figure   7).   Toutefois,   il   est   définitivement   possible   de   concevoir   ces   systèmes   soi-­‐même   avec   des   ouvrages   de   référence,   un   bon   technicien,   un   peu   de   Figure   7.   Systèmes   aquaponiques   utilisés   lors   des   projets   débrouillardise   et   les   réalisés   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   (crédit   photo:   ressources   financières   Lisandre  G.  Solomon).   nécessaires.   Les   types   de   systèmes   utilisés   dans   ce   projet-­‐ci   sont   pour   la   culture   en   gouttières  horizontales.      

 

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5.2  Les  étapes  du  montage,  leur  utilité  et  les  pièces  requises     1-­‐  La  cuve  à  poisson  (fish  tank)  ou  le  lavabo  blanc  (voir  figure  7,  figure  9  et  figure  10)  a   été  le  premier  élément  à  être  installé.  Cette  cuve  a  une  capacité  théorique  de  70  litres,   mais   un   niveau   moindre   est   conseillé   (environ   50   litres   au   réel).   Une   mise   au   niveau   minutieuse  des  pattes  du  lavabo  a  été  nécessaire  lors  de  cette  étape.  Un  drain  en  tuyau   PVC  a  également  été  inséré  dans  le  drain  du  lavabo.  La  hauteur  du  drain  détermine  la   hauteur   de   la   colonne   d’eau   dans   le   lavabo.   Un   filet,   un   grillage   ou   un   nytex   doit   être   installé   sur   la   sortie   supérieure   du   drain   si   des   écrevisses   sont   utilisées   pour   l’expérience,  afin  d’éviter  qu’elles  ne  s’échappent  de  la  cuve  (voir  figure  3).  L’ajustement   de  la  purge  sous  le  lavabo  a  également  été  faite  à  cette  étape.  Cette  purge  sert  à  vider  le   lavabo   de   son   contenu   en   eau   lors   du   nettoyage   ou   de   la   vidange   finale.   Du   téflon   en   ruban  a  été  appliqué  sur  les  parties  mâles  (treads)  de  la  purge  et  sur  tous  les  tuyaux  du   système  afin  d’empêcher  d’éventuelles  fuites  d’eau.  Un  autre  tuyau  relie  ensuite  la  cuve   à  poissons  au  bassin  de  sédimentation.  C’est  dans  ce  sens  que  l’eau  circulera.     2-­‐  Le  bassin  de  sédimentation  (95   L)  (en  bleu  sur  les  figures  9  et  10;  gros  bidon  bleu  sur   la  figure  7)  a  ensuite  été  installé  sous  les  gouttières.  C’est  lui  qui  recevait  l’eau  de  la  cuve   à  poisson.  Les  eaux  «  usées  »  provenant  du  lavabo,  chargées  en  particules  à  cause  des   déchets   des   animaux   et   des   rejets   de   nourriture,   vont   atteindre   la   première   étape   du   bassin  de  sédimentation.  Les  eaux  déchargées  de  particules  vont  ensuite  passer  vers  la   deuxième  étape  du  bassin.  C’est  dans  la  deuxième  étape  que  la  pompe  tire  l’eau  afin  de   la  faire  circuler  dans  tout  le  système.     3-­‐  La  pompe  Hydor,  en  noir  sur  les  schémas  des  figures  9  et  10,  est  une  pompe  externe   utilisée   en   aquariophilie.   Le   model   utilisé   pour   ce   projet   était   Hydor   professional   350.   Cette  pompe  possède  une  capacité  de  pompage  900  litres/heures  et  est  conçu  pour  les   aquariums  de  220-­‐350  litres.  Elle  réalise  la  filtration  mécanique,  biologique  et  chimique   de  l’eau  présente  dans  le  système.     4-­‐  Le  refroidisseur  (pas  présent  sur  les  figure  9  et  10,  juste  après  l’étape  de  la  pompe)   permettait   de   refroidir   l’eau   à   la   température   voulue   et   surtout,   de   maintenir   cette   température  stable.  Dans  notre  cas,  il  était  avantageux  de  maintenir  la  température  de   l’eau  autour  de  18-­‐20°C  afin  d’assurer  la  survie  des  écrevisses.  La  température  de  l’eau   est  un  facteur  encore  plus  important  lorsque  des  élevages  de  poissons  d’eau  froide  sont   réalisés,   le   refroidisseur   devient   donc   un   élément   incontournable   dans   ce   cas.   Le   modèle  utilisé  dans  ce  projet-­‐ci  (un  pour  chaque  système,  donc  trois  au  total)  était  de   marque   Coralife.   Ses   caractéristiques   sont   les   suivantes   :     il   possède   ¼   de   force,   une   capacité   refroidissante   allant   jusqu’à   125   gallons   et   il   est   doté   d’une   technologie  

 

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échangeur   de   chaleur   en   titanium.   Ce   petit   refroidisseur   est   compact,   ce   qui   facilite   son   installation  sous  les  tables  où  sont  posées  les  cultures  en  gouttières.     5-­‐  Le  biofiltre,  élément  en  gris  sur  les  figures  9  et  10  (sur  la  table).  Cet  élément  a  permis   de  retirer  une  partie  de  l’ammoniaque  toxique  excrété  par  les  organismes  (poissons  ou   écrevisses)   dans   chaque   système.   Pour   bien   comprendre   le   cycle   de   l’azote   et   le   cyclage   des   systèmes,   voir   la   section   4.2   sur   les   composantes   physico-­‐chimiques.   Chaque   chaudière   de   25   litres   (une   pour   chaque   système,   donc   trois   au   total)   contenait   des   substrats   d’attache   pour   les   bactéries   nitrifiantes   (voir   point   6   ci-­‐dessous)   et   un   diffuseur   à   air   pour   l’oxygénation.   Les   substrats   d’attache   pour   les   bactéries   sont   souvent  des  billes  trouées  ou  petites  formes  de  plastiques  d’un  cm  de  diamètre.  Dans  ce   projet-­‐ci,   il   y   avait   environ   10-­‐15   litres   de   ce   substrat   par   chaudière.   Une   partie   de   l’eau   arrivant  du  refroidisseur  a  donc  pu  accéder  à  la  chaudière  de  biofiltration  par  le  bas  et   en   est   ressortie   par   le   haut   pour   retourner   à   nouveau   dans   la   cuve   à   poisson.   L’autre   partie  de  l’eau  qui  arrivait  du  refroidisseur  était  quant  à  elle  dirigée  vers  les  gouttières   avec  les  légumes.  Deux  circuits  d’eau  ont  donc  voyagé  en  parallèle  dans  les  systèmes  à   ce  point-­‐ci.     6-­‐   Les   bactéries   nitrifiantes   (dans   le   biofiltre  en  gris  sur  les  figures  9  et  10).  Une   solution   de   bactéries   nitrifiantes   doit   être   achetée   avant   la   mise   en   circulation   de   l’eau   dans   les   systèmes.   On   peut   se   la   procurer   dans   les   animaleries   ou   encore   dans   les   magasins   spécialisés   en   aquaculture   comme   chez   Aquamerik.   La   solution   de   bactéries   nitrifiantes   doit   être   idéalement   ajoutée   plusieurs   semaines   dans   les   systèmes   avant   l’ajout   des   poissons   ou   écrevisses.   Voir   la   section   3.2   sur   les   aspects   physico-­‐chimiques   importants  pour  le  cyclage  du  système.     7-­‐   Les   gouttières   servant   à   la   culture   des   plantes   sont   illustrées   en   noir   et   gris   avec   les   trous   verts   dans   les   figures   9   et   10.   Deux   gouttières   d’une   capacité   de   10   litres   chacune   ont   été   posées   côte   à   côte   sur   une  table  de  support  (au  milieu  de  la  figure    

Figure   8.   Paniers   remplis   de   billes   d’argile  s emi-­‐immergées   dans   les   gouttières.   Le   plant   de  basilic   a   été   préalablement   cultivé    dans  un  bloc  de   laine  de  roche.  (crédit   photo  :  Lisandre  G.  Solomon).

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7).   Ces   gouttières   étaient   recouvertes   d’un   couvercle   longitudinal   perforé   à   plusieurs   endroits   (trous   d’un   diamètre   d’environ   10-­‐15   cm)   afin   de   permettre   l’installation   des   paniers   servant   aux   cultures.   Chaque   panier   conique   était   rempli   de   billes   d’argiles   et   le   semis,   qui   était   préalablement   germé   sous   milieu   contrôlé   dans   un   bloc   de   laine   de   roche,   était   installé   au   milieu   des   billes   dans   chacun   des   paniers   (figure   8).   Chaque   gouttière   comportait   10   trous   permettant   ainsi   l’installation   des   paniers   avec   les   plants.   L’eau  pouvait  ainsi  accéder  aux  racines  des  plantes,  car  le  panier  était  semi-­‐immergé  par   son  insertion  dans  la  gouttière.  Le  petit  matériel  servant  à  la  culture  des  plantes  (billes   d’argile,  laine  de  roches,  paniers,  etc.)  a  été  acheté  dans  une  boutique  spécialisée  dans   le  matériel  d’hydroponie  (https://hydrodionne.com/).  Les  semis  qui  ont  été  testés  dans   les   différents   projets   pédagogiques   sont   détaillés   dans   les   fiches   pédagogiques   présentées  en  annexe.   8-­‐  Les  lumières  (pas  présentes  sur   les  figures  9  et  10)  ont  été  installées  par-­‐dessus  les   gouttières.   Ces   lumières   de   marque   LED   Sunblaster   6400   K   ont   donc   été   fixées   au   plafond  pour  descendre  à  environ  25-­‐30  cm  au-­‐dessus  des  plantes.  Une  barre  lumineuse   de  96  DEL  (48  pouces,  48  W)  puis  une  de  48  DEL  (24  pouces,  24  W)  a  été  nécessaire  pour   couvrir  une  gouttière  complète.  Nous  avons  donc  utilisé  6  barres  de  48  pouces,  puis  6   barres  de  24  pouces  pour  couvrir  l’ensemble  du  système.     Vue   de   coté                               Vue   de   devant

   

 

Vue   de   dessus

Figure   9  :   différentes   vues   du   système   aquaponique   utilisé   pour   les   projets   pédagogiques   au   Campus  des  Îles.  ( Réalisation  d es  s chémas  :  Daniel  Leblanc)  

 

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  Figure   10  :   système   aquaponique   complet   utilisé   au   campus   des   Îles   pour   les   projets   pédagogiques.  (Réalisation  du  schéma  :  Daniel  Leblanc)  

CONCLUSION   L’utilisation   des   systèmes   aquaponiques   dans   le   cadre   de   l’enseignement   des   sciences   au   collégial   nécessite   de   nombreuses   connaissances   techniques   et   représente   certains   défis   pour   les   institutions   collégiales.   Par   exemple,   l’accès   à   du   support   technique,   les   contraintes  financières,  les  difficultés  d’approvisionnement  en  équipements  ou  espèces,   le  roulement  de  personnel  et  l’adaptation  des  horaires  sont  des  éléments  qui  peuvent   limiter   la   réalisation   de   ce   type   de   projet.   Une   bonne   préparation   effectuée   par   une   équipe  régulière  et  motivée  est  donc  nécessaire  avant  de  se  lancer  dans  l’aventure  de   l’aquaponie.   Les  projets  d’aquaponie  réalisés  dans  le  cadre  du  programme  de  Sciences  de  la  nature   au   campus   des   Îles-­‐de-­‐la-­‐Madeleine   nous   ont   permis   de   constater   de   nombreux   bénéfices   pédagogiques   pour   les   étudiants   et   les   étudiantes.   Leur   motivation   et   leur   intérêt  pour  la  production  alimentaire  durable  sont  grands  et  les  a  amenés  à  s’investir   de   façon   remarquable   dans   ce   projet   d’études.   L’interdisciplinarité   qui   caractérise   les    

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projets   en   aquaponie   est   selon   nous   un   avantage   réel   permettant   aux   étudiantes   et   étudiants   d’intégrer   de   nombreuses   connaissances   et   d’appliquer   plusieurs   compétences  du  programme  de  Sciences  de  la  nature.  Nous  espérons  que  ce  guide  a  pu   vous   aider   à   mieux   concevoir   ce   qu’implique   de   réaliser   des   projets   en   aquaponie   au   collégial  et  vous  a  convaincu  de  leur  pertinence.        

 

 

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        ANNEXE   FICHES  PÉDAGOGIQUES      

 

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Fiche  pédagogique  #1

Comparaison  de  différents  cultivars  de  légumes  pour  la  culture  aquaponique But  du  projet   Déterminer  quels  cultivars  de  végétaux  étaient  les  plus  adaptés  pour  la  culture  aquaponique.   Objectifs  pédagogiques Appliquer  la  démarche  scientifique.   Utiliser  des  technologies  appropriées  de  traitement  de  l’information. Travailler  en  équipe. Établir  des  liens  entre  la  science,  la  technologie  et  l’évolution  de  la  société.   Cours  porteurs   Évolution  et  diversité  du  vivant  (101-­‐NYA-­‐05)  et  chimie  générale  (202-­‐NYA-­‐05). Description  sommaire La  culture  aquaponique  permet  généralement  de  fournir  un  peu  moins  de  nutriments  aux  végétaux   que   la   culture   hydroponique.   Les   cultivars   les   plus   performants   en   culture   aquaponiques   sont   donc   généralement   peu   exigeants   en   nutriments.   L’activité   qui   suit   a   permis   de   déterminer   quels   étaient   les  cultivars  les  plus  adaptés  à  la  culture  aquaponique.  Cette  dernière  consistait  à  faire  pousser,  dans   un   système   aquaponique,   différents   cultivars   afin   d’en   évaluer   la   croissance   durant   quelques   semaines.   La   concentration   de   différents   nutriments   a   été   mesurée   pendant   toute   la   durée   de   l’expérience   pour   analyser   la   croissance   des   végétaux   à   la   lumière   des   nutriments   qui   étaient   disponibles.   Temps  requis   Environ   4   à   6   semaines   pour   l’expérience   avec   les   étudiants   et   les   étudiantes.   Il   est   à   noter   qu’un   temps  de  plusieurs  semaines  est  nécessaire  pour  la  mise  en  place  des  systèmes  aquaponiques  et  le   développement  des  bactéries.     Liste  de  matériel  et  montage  expérimental   •   Système   aquaponique   permettant   la   croissance   de   plusieurs   végétaux   simultanément   (voir   section   sur   les   systèmes  aquaponiques).     •   Trousse   d’analyse   de   différents   nutriments   (fer,   magnésium,   potassium,   phosphates,   calcium,   cuivre,   ammoniaque,  nitrites,  nitrates)   •   Éprouvettes   •   Supports  à  éprouvettes   •   Pipettes   •   Thermomètres      

•   •   •   •   •  

•   •   •  

pHmètre   Écrevisses   ou   autre   espèces   piscicole   selon  les  permis  disponibles   Épuisettes   Abris   pour   les   écrevisses   en   tuyau   de   PVC  (si  les  écrevisses  sont  utilisées)   Semences  de  différents  légumes  feuilles   et   fines   herbes   (kale,   laitues,   bette   à   carde,  basilic,  coriandre,  etc.)   Multicellules  en  laine  de  roche   Support  à  laine  de  roche   Étagère  à  semis  ou  biotronette    

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Description  détaillée  de  l’activité   Après   une   brève   présentation   par   l’enseignante   de   la   problématique   de   la   production   alimentaire   mondiale   et   des   perspectives   qu’offre   l’aquaponie,   la   question   de   recherche   a   été   présentée   aux   étudiants   et   étudiantes   (quels   types   de   cultivars   croissent   le   plus   efficacement   en   système   aquaponique?).     Les   équipes   d’étudiantes   et   étudiants   ont   formulé   des   hypothèses   et   ont   choisi   les   cultivars   qu’ils   voulaient   expérimenter   parmi   une   liste   fournie   par   l’enseignante.   Par   la   suite,   les   étudiantes   et   étudiants  ont  semé  les  différents  cultivars  dans  des  multicellules  en  laine  de  roche  (cette  étape  peut   également   être   réalisée   préalablement   par   le   personnel)   et   ont   cultivé   les   transplants   pendant   quelques  semaines  dans  une  étagère  à  semis  possédant  un  éclairage  suffisant.       Lorsque   les   plants   ont   été   assez   grands   pour   être   transplantés   (environ   4   semaines),   l’expérience   a   débuté  et  les  étudiantes  et  étudiants  ont  installé  les  transplants  dans  les  systèmes  aquaponiques.  Ils   ont   également   mesuré   les   concentrations   des   différents   nutriments   dans   l’eau   et   mesuré   les   plants   (hauteur  totale  et  longueur  de  la  deuxième  plus  grande  feuille).  Pendant  les  quatre  semaines  qui  ont   suivi,   les   équipes   ont   effectué   les   mesures   des   concentrations   en   nutriments   et   ont   mesuré   les   plants   à  chaque  semaine  pour  suivre  l’évolution  de  leur  croissance.  Après  quatre  semaines,  les  plants  ont  été   récoltés  pour  effectuer  une  mesure  de  la  biomasse  produite  et  les  résultats  ont  été  analysés  par  les   étudiantes  et  les  étudiants. Travaux  réalisés  par  les  étudiant(e)s •   Rapport  scientifique   •   Présentation  orale  dans  le  cadre  d’un  mini-­‐colloque  scientifique    

Figure   10.   Des   étudiants   mesurent   des   plants   pour   comparer   la   croissance   de   différents   cultivars   (crédit   photo:   Josiane  Bergeron).      

 

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Fiche  pédagogique  #2

Comparaison  de  la  productivité  des  systèmes  hydroponiques  et   aquaponiques   But  du  projet   Comparer  la  productivité  et  les  impacts  des  systèmes  hydroponiques  et  aquaponiques.   Objectifs  pédagogiques •   Appliquer  la  démarche  scientifique     •   Utiliser  des  technologies  appropriées  de  traitement  de  l’information.   •   Travailler  en  équipe   •   Établir  des  liens  entre  la  science,  la  technologie  et  l’évolution  de  la  société   •   Définir  son  système  de  valeurs.     Cours  porteurs   Évolution  et  diversité  du  vivant  (101-­‐NYA-­‐05)  et  chimie  générale  (202-­‐NYA-­‐05).   Description  sommaire Les   systèmes   hydroponiques   et   aquaponiques   sont   deux   types   de   systèmes   hors   sol   qui   ont   des   caractéristiques   différentes,   mais   également   des   impacts   environnementaux   différents.   L'activité   suivante  a  permis  de  comparer  expérimentalement  la  productivité  de  ces  deux  types  de  systèmes  et   d’effectuer  une  revue  de  littérature  sur  les  impacts  environnementaux  de  ceux-­‐ci.   Temps  requis   Environ  4  à  6  semaines  pour  l’expérience  avec  les  étudiants  et  étudiantes.  Il  est  à  noter  qu’un  temps   de  plusieurs  semaines  est  nécessaire  pour  la  mise  en  place  des  systèmes  aquaponiques  et  le   développement  des  bactéries.     Liste  de  matériel  et  montage  expérimental   •   3   systèmes   aquaponiques   identiques   permettant   la   croissance   de   plusieurs   végétaux   simultanément   (voir   section   sur  les  systèmes  aquaponiques).     •   Trousse   d’analyse   de   différents   nutriments   (fer,   magnésium,   potassium,   phosphates,   calcium,   cuivre,   ammoniaque,  nitrites,  nitrates)   •   Solution  nutritive  pour  hydroponie   •   Éprouvettes   •   Supports  à  éprouvettes   •   Pipettes   •   Thermomètres    

 

•   •   •   •   •  

•   •   •  

pHmètre   Écrevisses   ou   autres   espèces   piscicoles   selon  les  permis  disponibles   Épuisettes   Abris   pour   les   écrevisses   en   tuyau   de   PVC  (si  les  écrevisses  sont  utilisées)   Semences  de  différents  légumes  feuilles   et   fines   herbes   (kale,   laitues,   bette   à   carde,  basilic,  coriandre,  fenouil,  etc.)   Multicellules  en  laine  de  roche   Support  à  laine  de  roche   Étagère  à  semis  ou  biotronette  

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Description  détaillée  de  l’activité   Après   une   brève   présentation   par   l’enseignante   de   la   problématique   de   la   production   alimentaire   mondiale  et  des  perspectives  qu’offrent  l’aquaponie  et  l’hydroponie,  les  questions  de  recherche  ont   été   présentées   aux   étudiants   et   étudiantes   (Quel   est   le   système   le   plus   productif   entre   le   système   aquaponique   et   le   système   hydroponique?   Quels   sont   les   impacts   environnementaux   de   ces   deux   systèmes?).   Les   équipes   d’étudiantes   et   étudiants   ont   formulé   des   hypothèses   et   ont   choisi   les   cultivars   qu’ils   voulaient   expérimenter   parmi   une   liste   fournie   par   l’enseignante.   Par   la   suite,   les   étudiantes   et   étudiants  ont  semé  les  différents  cultivars  dans  des  multicellules  en  laine  de  roche  (cette  étape  peut   également   être   réalisée   préalablement   par   le   personnel)   et   ont   cultivé   les   transplants   pendant   quelques  semaines  dans  une  étagère  à  semis  possédant  un  éclairage  suffisant.       Lorsque   les   plants   ont   été   assez   grands   pour   être   transplantés   (environ   4   semaines),   l’expérience   a   débuté   et   les   étudiantes   et   étudiants   ont   installé   les   transplants   dans   les   systèmes   aquaponique,   hydroponique   et   dans   un   système   témoin   contenant   seulement   de   l’eau.   Un   minimum   de   trois   systèmes   a   donc   été   nécessaire.   Les   étudiants   et   étudiantes   ont   mesuré   les   concentrations   des   différents   nutriments   dans   l’eau   des   trois   systèmes   et   ont   mesuré   les   plants   (hauteur   totale   et   longueur   de   la   deuxième   plus   grande   feuille).   Pendant   les   quatre   semaines   suivantes,   les   équipes   ont   fait   le   suivi   des   concentrations   en   nutriments   et   ont   mesuré   les   plants   à   chaque   semaine   pour   suivre   l’évolution   de   la   croissance.   Après   quatre   semaines,   les   plants   ont   été   récoltés   pour   effectuer   une   mesure   de   la   biomasse   produite   et   les   résultats   ont   été   analysés   par   les   étudiantes   et   étudiants.  

Figure   11.   Systèmes   permettant   la   comparaison   des  rendements   des   systèmes   aquaponiques   et   hydroponiques   (crédit   photo  :   Lisandre   G.   Solomon).

Travaux   réalisés   par   les     étudiants •   Rapport  scientifique   •   Présentation  orale  dans  le  cadre  d’un  mini-­‐colloque  scientifique  

 

 

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Fiche  pédagogique  #3

Impact   de   la   densité   d’écrevisses   sur   les   rendements   de   systèmes   aquaponiques     But  du  projet   Comparer   la   productivité   et   les   concentrations   en   nutriments   dans   des   systèmes   aquaponiques   présentant  différentes  densités  d’écrevisses. Objectifs  pédagogiques •   Appliquer  la  démarche  scientifique   •   Utiliser  des  technologies  appropriées  de  traitement  de  l’information. •   Travailler  en  équipe •   Établir  des  liens  entre  la  science,  la  technologie  et  l’évolution  de  la  société.   Cours  porteurs   Activité  d’intégration  (profil  sciences  de  la  santé)  (360-­‐283-­‐GA).   Description  sommaire Dans  les  systèmes  aquaponiques,  les  nutriments  disponibles  pour  la  croissance  des  plantes  sont   fournis  par  les  déjections  des  animaux.  La  densité  des  animaux  influence  donc  la  quantité  de   nutriments  que  l’on  retrouve  dans  l’eau.  La  densité  des  animaux  peut  aussi  avoir  un  impact  sur  le  taux   de  survie  de  ces  derniers.  L’activité  suivante  a  permis  de  comparer  les  concentrations  en  nutriments   et  les  taux  de  croissances  des  végétaux  dans  des  systèmes  aquaponiques  présentant  différentes   concentrations  d’animaux.   Temps  requis   Environ  4  à  6  semaines  pour  l’expérience  avec  les  étudiants  et  les  étudiantes.  Il  est  à  noter  qu’un   temps  de  plusieurs  semaines  est  nécessaire  pour  la  mise  en  place  des  systèmes  aquaponiques  et  le   développement  des  bactéries.     Liste  de  matériel  et  montage  expérimental   •   3   systèmes   aquaponiques   identiques   permettant   la   croissance   de   plusieurs   végétaux   simultanément   (voir   section   sur  les  systèmes  aquaponiques).     •   Trousse   d’analyse   de   différents   nutriments   (fer,   magnésium,   potassium,   phosphates,   calcium,   cuivre,   ammoniaque,  nitrites,  nitrates)   •   Solution  nutritive  pour  hydroponie   •   Éprouvettes   •   Supports  à  éprouvettes   •   Pipettes   •   Thermomètres    

•   •   •   •   •  

•   •   •  

pHmètre   Écrevisses   ou   autre   espèces   piscicole   selon  les  permis  disponibles   Épuisettes   Abris   pour   les   écrevisses   en   tuyau   de   PVC  (si  les  écrevisses  sont  utilisées)   Semences  de  différents  légumes  feuilles   et   fines   herbes   (kale,   laitues,   bette   à   carde,  basilic,  coriandre,  fenouil,  etc.)   Multicellules  en  laine  de  roche   Support  à  laine  de  roche   Étagère  à  semis  ou  biotronette     38  

Description  détaillée  de  l’activité   Après   une   brève   présentation   par   l’enseignante   de   la   problématique   de   la   production   alimentaire   mondiale  et  des  perspectives  qu’offrent  l’aquaponie  et  l’hydroponie,  les  questions  de  recherche  sont   présentées   aux   étudiants   et   étudiantes   (Quels   sont   les   impacts   de   la   densité   d’écrevisse   sur   les   nutriments  disponibles,  la  croissance  des  plantes  et  sur  la  mortalité  des  écrevisses?).   Les  équipes  d’étudiantes  et  d’étudiants  ont  formulé  des  hypothèses  et  ont  choisi  les  cultivars  qu’ils   voulaient   expérimenter   parmi   une   liste   fournie   par   l’enseignante.   Par   la   suite,   les   étudiantes   et   étudiants  ont  semé  les  différents  cultivars  dans  des  multicellules  en  laine  de  roche  (cette  étape  peut   également   être   réalisée   préalablement   par   le   personnel)   et   ont   cultivé   les   transplants   pendant   quelques  semaines  dans  une  étagère  à  semis  possédant  un  éclairage  suffisant.       Lorsque   les   plants   ont   été   assez   grands   pour   être   transplantés   (environ   4   semaines),   l’expérience   a   débuté   et   les   étudiantes   et   étudiants   ont   installé   les   transplants   dans   les   systèmes   aquaponiques   contenant   différentes   densités   d’écrevisses.   Un   minimum   de   deux   systèmes   a   donc   été   nécessaire,   mais   un   nombre   plus   grand   permettrait   un   plus  grand  nombre  de  réplicats  ou   la   comparaison   de   plusieurs   Figure   12.   Comparaison   des   rendements   dans   des   systèmes   densités.   Les   étudiants   et   contenant   différentes   densités   d’écrevisses   (crédit   photo  :   Josiane   Bergeron).     étudiantes  ont  mesuré  par  la  suite   les   concentrations   des   différents   nutriments  dans  l’eau  des  trois  systèmes  et  ont  mesuré  les  plants  (hauteur  totale  et  longueur  de  la   deuxième  plus  grande  feuille).  Pendant  les  quatre  semaines  suivantes,  les  équipes  ont  fait  le  suivi  des   concentrations  en  nutriments  et  ont  mesuré  les  plants  à  chaque  semaine  pour  vérifier  l’évolution  de   la  croissance.   Quatre   semaines   plus   tard,   les   plants   ont   été   récoltés   pour   effectuer   une   mesure   de   la   biomasse   produite  et  les  résultats  sont  analysés  par  les  étudiantes  et  étudiants.     Travaux  réalisés  par  les  étudiants •   Rapport  scientifique   •   Communication  orale  avec  une  affiche  scientifique  devant  grand  public.  

   

 

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Fiche  pédagogique  #4

Construction   et   évaluation   des   limites   d’un   système   aquaponique   aux   Îles-­‐ de-­‐la-­‐Madeleine  à  des  fins  pédagogiques     But  du  projet   Construire  des  systèmes  aquaponiques,  vérifier  leur  bon  fonctionnement  et  déterminer  leurs  limites   afin  de  sélectionner  les  bonnes  espèces  à  y  introduire. Objectifs  pédagogiques •   Appliquer  la  démarche  scientifique •   Utiliser  des  technologies  appropriées  de  traitement  de  l’information •   Travailler  en  équipe   Cours  porteur   Activité  d’intégration  (profil  sciences  pures)  (360-­‐293-­‐GA)   Description  sommaire Il  est  important  de  connaître  le  nombre  de  cycles  d’eau  dans  les  systèmes  aquaponiques  afin  de  savoir   quels  poissons  ou  crustacés  il  est  possible  d’y  introduire.  Les  étudiants  des  Sciences  de  la  nature  profil   sciences   pures   se   sont   penchés   sur   la   question.   Ils   ont   dû,   tout   d’abord,   construire   les   systèmes,   réparer  des  bris  mécaniques  et  réaliser  leur  expérimentation.   Temps  requis   Environ  6  semaines  en  passant  par  toutes  les  étapes  de  la  démarche  scientifique,  incluant  la   recherche  de  littérature  au  préalable  et  la  communication  des  résultats  en  fin  de  projet.   Liste  de  matériel  et  montage  expérimental   •   3  systèmes  aquaponiques  identiques  (toutes  les  composantes  sont  détaillées  dans  la  section  5)   •   Quelques  outils  et  matériel  de  base  (téflon  en  ruban,  ruban  à  mesurer,  vise  grip,  colle,  etc.)   •   Béchers  5  litres   •   Chronomètre       Description  détaillée  de  l’activité   Pour  cette  activité,  les  étudiant(e)s  du  cours  Activité  synthèse  de  programme  ont  eu  à  construire  les   systèmes  aquaponiques  selon  les  consignes  du  consultant  en  aquaponie.  Avant  tout,  ils  ont  effectué   une  revue  de  la  littérature  sur  les  types  de  systèmes  aquaponique,  de  même  que  leurs  avantages  et   leurs   limites.   Par   la   suite,   les   étudiant(e)s   ont   pu   poser   des   hypothèses   sur   nombre   de   cycles   d’eau   dans  le  type  de  système  utilisé  afin  d’identifier  les  espèces  à  y  introduire.  Ils  ont  ensuite  planifié  et   réalisé  la  partie  expérimentale  pour  la  récolte  des  données.    Pour  la  construction  des  systèmes,  ils  ont   été   aidés   d’un   technicien   en   mariculture   de   Merinov   pour   l’assemblage   des   différentes   pièces   et   la   mise  en  marche  de  ces  derniers.  Ensuite,  ils  ont  dû  vérifier  le  bon  fonctionnement  des  systèmes  lors   de   leur   mise   en   fonction   et   ont   eu   à   évaluer   le   nombre   de   cycles   d’eau   dans   ces   systèmes   et   leur   capacité   afin   de   sélectionner   les   espèces   (poissons   ou   crustacés)   à   introduire   dans   la   cuve   à   poissons.    

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Certaines   espèces   de   poissons,   plus   fragiles,   nécessitent   une   qualité   d’eau   impeccable.   Il   est   donc   important  de  valider  cet  aspect  avant  de  commencer  un  élevage.  Après  quelques  heures  de  mise  en   fonction   des   systèmes,   les   étudiant(e)s   se   sont   aperçus   d’un   bris   sur   deux   des   trois   pompes.   Ils   ont   procédé   à   la   réparation   de   ces   dernières   avec   le   technicien   en   mariculture.   Les   étudiant(e)s   ont   ensuite  compilé  les  résultats  et  effectué  une  discussion  au  sujet  des  aspects  importants  de  leur  projet.   Ils  ont  fait  un  rapport  écrit  sous  forme  d’article  scientifique  et  réalisé  une  présentation  orale  devant   grand  public  pour  présenter  le  fruit  de  leur  travail.   Travaux  réalisés  par  les  étudiants •   Rapport  écrit  sous  forme  d’un  article  scientifique   •   Communication  orale  avec  une  affiche  scientifique  devant  grand  public   •   Entrevue  à  la  radio  communautaire    

       

Figures   13   et   14.   Construction   du   système   aquaponique   lors   de   l’activité   synthèse   de   programme   du   profil   sciences  pures  (crédit  photo:  Lisandre  G.  Solomon).  

 

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BIBLIOGRAPHIE   BERNSTEIN,   Sylvia.   2011.   Aquaponic   gardening.   A   step-­‐by-­‐step   guide   to   raising   vegetables  and  fish  together.  New  Society  Publishers.  Gabriola  Island.  257  p. BITON,   Grégory.   2017.   Guide   pratique   de   l’aquaponie.   Produire   ensemble   légumes   et   poissons.  Construire  sa  propre  installation.  Éditions  de  Terran.  Escalquens.  143  p. BITTSANSZKY,   A.,   GYLAI,   G.,   JUNGE,   R.,   SCHMAUTZ,   Z.   et   KOMIVES,   T.   2016.   Plant   protection  in  ecocycle-­‐based  agricultural  systems:  Aquaponics  as  an  example.  In   Proceedings   of   the   28th   International   Plant   Protection   Congress   (IPPC),   Berlin,   Germany,  24–27  August  2016. Centre  d’information  et  de  développement  expérimental  en  serriculture  (CIDES).  2008.   Projet   sur   la   caractérisation   des   eaux   de   surplus   en   production   serricole   ornementale   et   maraîchère   au   Québec,   83   p.,   https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2 ahUKEwiEvIH-­‐ x6zpAhUGH80KHd0MC6wQFjAAegQIBRAB&url=https%3A%2F%2Fwww.serres.qu ebec%2Fdownload%2Fpublications%2Fgestion_de_leau_et_irrigation%2Fculture s_mixtes_et_autres%2Fcaracterisation-­‐eau-­‐de-­‐surplus-­‐serre-­‐cides-­‐2008-­‐ min.pdf&usg=AOvVaw2VnN3rjwl-­‐xC29pTn074Ju   CLAYBORN,  J.,  M.  MEDINA  ET  G.  O’BRIEN.  2017.  School  gardening  with  a  twist  using  fish:   Encouraging   educators   to   adopt   aquaponics   in   the   classroom,   Applied   Environmental   Education   and   communications,   16:2,   93-­‐104,   https://doi.org/10.1080/1533015X.2017.1304837 FOOD   AND   AGRICULTURE   ORGANIZATION   OF   THE   UNITED   NATIONS   (FAO).   s.d.   Aquaponie  –  une  solution  intelligente  basée  sur  les  poissons  pour  produire  de  la   nourriture   en   utilisant   des   ressources   limitées   et   peu   d’eau,   Smart   fiche   9.   Programme   pour   la   mise   en   oeuvre   d’une   stratégie   des   pêches   pour   la   région   Afrique   centrale   et   australe   -­‐   Océan   indien,   2   p.    http://www.fao.org/3/a-­‐ br812f.pdf   FOOD   AND   AGRICULTURE   ORGANIZATION   OF   THE   UNITED   NATIONS   (FAO).   2016.   État   des   ressources   en   sols   dans   le   monde,   résumé   technique,   92   p.   http://www.fao.org/3/a-­‐i5126f.pdf     FOOD   AND   AGRICULTURE   ORGANIZATION   OF   THE   UNITED   NATIONS   (FAO).   2018.   La   situation  mondiale  des  pêches  et  de  l’aquaculture  2018:  Atteindre  les  objectifs  de   développement   durable,   Rome,   237   p.   http://www.fao.org/3/I9540FR/i9540fr.pdf  

 

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GODDEK,  S.  et  coll.,  2019.  Aquaponics  Food  Production  Systems,  chapter  22  Aquaponics   as   an   Educational   Tool,   p.   561-­‐595.   https://doi.org/10.1007/978-­‐3-­‐030-­‐15943-­‐ 6_22 GOUVERNEMENT   DU   CANADA.   2018.   Systèmes   de   production   biologique:   Aquaculture   –   Principes   généraux,   normes   de   gestion   et   listes   des   substances   permises.   Office   des   normes   générales   du   Canada,   37   p.   http://publications.gc.ca/collections/collection_2018/ongc-­‐cgsb/P29-­‐32-­‐312-­‐ 2018-­‐fra.pdf   GRABER,   A.   et   JUNGE,   R.   2009.   Aquaponic   Systems:   Nutrient   recycling   from   fish   wastewater  by  vegetable  production.  Desalination  246:  147-­‐156. HART,   E.   R.,   WEBB,   j.   B.   et   DANYLCHUK,   A.   J.   2013.   Implementation   of   aquaponics   in   education:   An   assessment   of   challenges   and   solutions.   Sciences   Education   International  vol.  24:4,  460-­‐480.    https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1022306.pdf   HOPKINS,  W.  G.  2003.  Physiologie  végétale.  Éditions  De  Boeck  Université,  Bruxelle,  514   p.   JUNGE,   R.,   KÖNIG,   B.,   VILLARROEL,   M.,   KOMIVES,   T.   et   JIJAKLI,   M.   H.   2017.   Strategic   Points  in  Aquaponics.  Water  9  (182),  9  p.     LÉGIS   QUÉBEC.   2020.   Règlement   sur   l’aquaculture   et   la   vente   des   poissons.     Loi   sur   la   conservation  et  la  mise  en  valeur  de  la  faune  (chapitre  C-­‐61.1,  a.  70,  73  et  162).   http://legisquebec.gouv.qc.ca/fr/ShowDoc/cr/C-­‐61.1,%20r.%207   Ministère  de  l’Agriculture,  des  Pêcheries  et  de  l’Alimentation  du  Québec  (MAPAQ),  s.d.   Qu’est-­‐ce  que  l’aquaponie,  Fiche  technique  aquaculture,  Québec,  6  p.   MINISTÈRE   DE   L’ÉDUCATION   ET   DE   L’ENSEIGNEMENT   SUPÉRIEUR.   2017.   Sciences   de   la   nature   (200.B0)   Programme   d’études   préuniversitaires.   s.l.   67   p.,   http://www.education.gouv.qc.ca/fileadmin/site_web/documents/enseignemen t-­‐superieur/200.B0-­‐Sciences-­‐nature-­‐VF.pdf   MOFFET,   J.-­‐D.   2008.   Au   collégial   -­‐   L’engagement   de   l’étudiant   dans   son   projet   de   formation:   une   responsabilité   partagée   avec   les   acteurs   de   son   collège.   Conseil   supérieur  de  l’éducation,  Québec,  102  p.   https://eduq.info/xmlui/bitstream/handle/11515/2432/50-­‐0457.pdf?sequence=1   MUNGUIA-­‐FRAGOZO,  P.,  ALATORRE-­‐JACOME,  O.,  RICO-­‐GARCIA,  E.,  TORRES-­‐PACHERO,  I.,   CRUZ-­‐HERNANDES,   A.,   OCAMPO-­‐VELASQUEZ,   R.   V.,   GARCIA-­‐TREJO,   J.   F.   et   GUEVARA-­‐GONZALEZ,   R.   G.   2015.   Perspective   for   Aquaponic   Systems:   “Omic”   Technologies  for  microbial  Community  Analysis.  BioMed  Research  International,   10  p.  https://doi.org/10.1155/2015/480386  

 

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PADE,    J.  S.  2008.  Aquaponic  equipment-­‐airlifts.  Aquaponics  J.,  (49),  24-­‐25. PETITET-­‐GOSGNACH,  François.  2017.  Aquaponie.  Le  guide  de  référence.  Rustica  éditions.   Paris.  303  p. RAKOCY,  James.  2007.  Ten  guidelines  for  aquaponic  systems.  Aquaponics  J,  46,  p.  14-­‐17. SOUTHERN,  Adrian  and  KING,  Whelm.  2017.  The  aquaponic  farmer.  A  complete  guide  to   building  and  operating  a  commercial  aquaponic  system.  New  Society  Pubilshers.   Gabriola  Island.  283  p. TYSON,  R.  V.,  TREADWELL,  D.D.     et  SIMONE,  E.H.  2011.  Opportunities  and  challenges  to   Sustainability   in   Aquaponic   Systems.   HortTechnology   21:   6-­‐13.   https://doi.org/10.21273/HORTTECH.21.1.6   VAN   WOENSEL,   L.,   ARCHER,   G.,   PANADES-­‐ESTRUCH,   L.   et   VRSCAJ,   D.   2015.   Ten   Technologies   Which   Could   Change   Our   Lives,   potential   impacts   and   policy   implications.   European   Parliamentary   Research   Service.   European   Union,   Brussels,   Switzerland.   http://www.europarl.europa.eu/EPRS/EPRS_IDAN_527417_ten_trends_to_chan ge_your_life.pdf   WONGKIEW,   S.,   HU,   Z.,   CHANDRAN,   K.,   LEE,   J.   W.   et   KHANAL,   S.   K.   2017.   Nitrogen   transformations   in   aquaponic   systems:   A   review.   Aquacultural   Engineering   76:   9-­‐ 19. ZOU,   Y.,   HU,   Z.,   ZHANG,   J.,   XIE,   H.,   GUIMBAUD,   C.,   et   FANG,   Y.   2016.   Effects   of   pH   on   nitrogen   transformations   in   media-­‐based   aquaponics.   Bioresource   technology,   210,  81-­‐87.  

 

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MERCI  AUX  PARTENAIRES  DU  PROJET  !  

 

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