L’Aquaponieou

le « Poisson-Tomate »

GrainesEtVie.com – Michel BARBEAU - 06.78.96.15.33

Présentation AquaponieLycée Jean ZayOrléansJeudi 19 Mai 2016

Conséquence des Excès de «Nitrate»En Bretagne, le lisier est coupable de la «marée verte».

L’excès de nitratescause la prolifération d’algues vertes.

Affiches de France Nature Environnement (www.fne-asso.fr) - Les algues vertes contiennent du soufre qui lors de leur décomposition se transforme en hydrogène sulfuré qui est un gaz mortel.

La vie sur Terre ou les atomes du vivant

Naissance de la Vie.Ok … 3 Mds d’années !

Calendrier cosmique de Carl Sagan

… où quand 15 Milliards d’annéessont ramenées à 1 année

1 mois ½pour créer uneatmosphère etquitter les océans(1,8 Ga)

Nous venons de l’océan, grâce àquelques atomes et à la photosynthèse,(énergie créatrice du Soleil), il y a de cela+ de 1 milliard d’années !

86%

100%

0%

97%

L’Air et l’Eau …formé avec 4 atomes• L’Eau (pure) est composée

- d’1 atome d’Oxygène (O)- de 2 atomes d’Hydrogène (H) donc une molécule d’eau s’appelle H2O

• L’Air est composé– De 78% d’Azote (N)– De 21% d’Oxygène (O)– De 1% d’autres gaz : Dioxyde de Carbone (CO2),

vapeur d’eau et des gaz rares …• Néon, Xénon, Méthane, Ozone, …

La Vie – Les Molécules du VivantDe quoi sommes-nous fait ?

Notre corps est composé en partie de molécules inorganiques (ou minérales) et de molécules organiques.

Parmi les molécules minérales : on trouve en majorité l'eau (65 à 70%), mais également des éléments (chimiques).

6 éléments du tableau périodiques sont les principaux constituants du corps: C: Carbone N: azote (N du latin Nitrogenium) O: Oxygène H: Hydrogène P: Phosphore S: Soufre

Toutes nos molécules sont faites à partir de ces 6 éléments qui sont par conséquent très abondants dans notre corps.

Mais d'autres éléments sont également présents, mais en moindre quantité, ce sont les oligo-éléments, présents soit sous forme de vitamines, soit sous forme de sels minéraux.Par exemple: le Calcium (Ca) pour les os, le Fer (Fe) pour le transport de l'oxygène dans le sang,....

Parmi les substances organiques, on distingue les glucides (sucres), les lipides (graisses), les protides (protéines) et les acides nucléiques (ADN, ...). Tous ces éléments sont formés des 6 éléments chimiques principaux cités précédemment. Ce sont les molécules organiques qui composent toutes les cellules vivantes.

L’eau, les plantes

L’eau est indispensable à la vie. Comme l’océan recouvre plus de 70 % de la surface de la planète et contient 97 % des eaux du globe, c’est la plus grande réserve d’eau de la planète.La quantité d’eau sur terre, circulant et se recyclant sans cesse, est inchangée depuis des milliards d’années.

L’Eau et la planète

L’Eau et Nous

L'eau constitue un élément indispensable à toutes formes de vie : La mer, les océans, les lacs, les fleuves et rivières abritent la vie du monde aquatique et permettent à toute une vie terrestre de se développer.

L'eau représente 65% du poids total d'un adulte et 70% chez l'enfant.

L'eau circule en permanence dans notre corps. Elle irrigue nos cellules, transporte les aliments, permet l'élimination des déchets et aide le maintien de la température de notre corps à 37°. De plus l'eau contient des sels minéraux Calcium (Ca), Fluor (F), Magnésium (Mg),… qui sont indispensables à l'équilibre de notre organisme.

Chaque jour, notre corps perd 2.5 litres d'eau par la transpiration, la respiration et l'urine. Les aliments que nous mangeons nous en procurent en moyenne 1 litre /jour ;il faut donc en boire 1.5 litre par jour pour compenser ces pertes et rester en bonne santé.

La Photosynthèse

Transformationdu Gaz Carbonique en Oxygène

Quelques atomes Molécules

C5 H12

C6 H12 O6

HydroCarbures Cn H2n +2

Glucose (dans la sève des arbres)

C6 H8 O6Vitamine C

• La matière organique est composée des mêmes éléments chimiques que le monde inerte mais dans des proportions différentes.

• Les molécules organiques sont riches en C, H et O.• Les êtres vivants sont riches en eau.• Les molécules organiques sont classées en glucides, lipides, protides et acides nucléiques.• Le métabolisme permet la synthèse des molécules organiques.

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Photosynthèse,Là où tout commence (3)

En phase photochimique, l’équation est :12 H2O + lumière énergie chimique (24 atomes d’hydrogène – 24 H) + 6 O2

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Photosynthèse,Là où tout commence (4)

En phase de fixation du carbone, l’équation est :énergie chimique + 24 H + 6 CO2 1 (C6H12O6 ) + 6 H2O

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Photosynthèse,Là où tout commence

Equation-bilan simplifiée :

6 H2O + 6 CO2 + lumière C6H12O6 + 6 O2

Autrement dit : eau + gaz carbonique + lumière

glucose + oxygène

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Molécule de Lignine

Exemple d’une structure possible de molécule de lignine. Dans cette partie et sans décompter les atomes compris dans les molécules de "Carbohydrate") il y a :• 28 monomères (principalement de coniferyl alcohol),• 278 atomes de Carbone, • 407 atomes d’Hydrogène,• Et 94 atomes d’Oxygène

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Molécule de Cellulose

La cellulose est une substance macromoléculaire de type polysaccharide : c’est donc un enchaînement de sucres. Ces « oses » sont également tous du même type : il s’agit de molécules appelées bêta-D-glucopyranose, dont la représentation est la suivante ci-dessus.Sa formule brute est C6H12O6. Cependant, avec les liaisons qui se créent, les chaînes de cellulose sont une succession d’unités anhydroglucoses, c’est-à-dire la molécule précédente amputée d’une molécule d’eau H2O.

La Nourriture

L’Eau, les Poissons, la Nourriture

2.000 ans avant JCPêche du Tilapia dans un bassinpar les égyptiens sur le NilEntre les VIe et XVe siècles -> 1521 (Espagnols)

Création de Chinampas à Mexico sur le lac de Texcoco par les Aztèques

Bas relief d'une tombe thébaine daté -2000 JC :

Pêche au tilapia dans un bassin aménagé(cité en 1958)Historique du développement de l'aquacultureLa représentation la plus ancienne au monde d'une activité d'aquaculture est un bas-relief d'une tombe thébaine daté de 2 000 ans avant J.C. Le peuple égyptien vit depuis toujours dans la vallée du Nil et son delta. Il a donc une longue expérience de la gestion de l'eau, de la protection contres les crues, de l'irrigation, de la polyculture intégrée en systèmes extensif ou semi-extensif. Cette accumulation de siècles d'expérience rend les Egyptiens particulièrement réceptifs aux possibilités de l'aquaculture sous toutes ses formes.

Tous les Egyptiens savent que l'eau est précieuse, qu'elle est la vie, et qu'elle doit être partagée avec intelligence pour permettre le profit du plus grand nombre.

Cette perception est suffisamment rare pour mériter d'être soulignée.

L'Homme a commencé à cultiver le riz il y a près de 10.000 ans. (Traces en Chine dès 13.000 av. JC puis ce riz disparaît à cause d'une sécheresse ? )

L’espèce sauvage de riz Oryza rufipogon existait depuis 680.000 ans.

Ce n'est qu'il y a environ 5.000 ans en Chine que le riz domestique a cessé de varier et de s'hybrider, devenant la seule forme de riz cultivée.

LES POISSONS DANS LA RIZIERE: UN SYSTEME PISCICOLE NATUREL

+ de Rendement+ Poissons

(Vente ou Consommation)+ Travail

Rendement de la Rizipisciculture

Note : 1 are = 100 m2 = 10 m x 10 m

+ de Rendement+ Dépenses d’Engrais

Riz x 2,25 Riz x 2,50 + Poissons

Aquaculture ou Hydroponie« Seule »

Besoins d’Intrants Chimiqueset Rejets d’engrais et de Nitrate

peuvent concourir à la pollution des eaux si les rejets ne sont pas traités

Rejet des excréments (Homme + Animaux)

Rejets dans le Cher à Saint-Florent-sur-CherAlgues au niveau du fond du Parc du Château

La ré-appropriation du Vivant« de la Graine à la Graine »

un Processus

1 Grainede Tomate

1 Piedde Tomate

5 à 15 Tomatespar Pied

1 Tomate25 à 50 Grainespar Tomate

125 à 750 Grainesde Tomate

De la

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0,07€

4,90€le Kg

Business Plan (cas simple)

Pour un cycle (de 2 à 7) Vous économisez de 5 à 11€ par pépin Vous multipliez votre autonomie alimentaire ou financière par le nombre de pépins Vous pouvez, à votre tour, faire preuve de solidarité Vous pouvez aussi vendre une partie de votre récolte Vous commencer à créer une économie circulaire, locale et saine

La Nourriture via l’Aquaponie

Les Bases de l’Aquaponie

L’Aquaponie• Le mot « aquaponie » est une contraction :

- de « aquaculture » (élevage en milieu aquatique : poissons, crustacés, coquillages)- de « hydroponie » (culture de végétaux hors sol sur eau).

• L’aquaponie est donc la

Culture de poissons et de plantes ensemble, dans un écosystème

construit en circuit fermé, en utilisant des cycles bactériens naturels pour transformer

les déchets des poissons en nutriments pour les plantes.

• C’est une façon écologique et naturelle de produire de la nourriture riche en protéine qui réunit à la fois les meilleures qualités de l’aquaculture et de l’hydroponie, sans avoir besoin de rejeter d’eau ou d’utiliser des fertilisants chimiques.

De l’aquariophilie à l’Aquaponie

Déchets

Excréments

Aquariophilie

Déchets

Excréments

AmmoniaqueNH3

NitritesNO2-

O2 + bactéries

NitrateNO3-

O2 + bactéries

Oxydation O2 + bactéries

Le Cycle de l’Azote « Aquatique »

AmmoniumNH4+

Le Cycle de l’Azote

La « Nitrification » biologique

• Procédé de la « Nitrification » biologique– La nitrification est l’oxydation par des micro-organismes spécifiques (bactéries) de

l’ammoniaque (azote ammoniacal) en engrais (azote nitrique).– Elle s’effectue en deux étapes successives : la nitritation et la nitratation réalisées par

des bactéries aérobies différentes (aérobies = besoin d’oxygène).

• La Nitritation : NH4+ + 1 ½ O2 NO2

- + H2O + 2 H+ • La Nitratation : NO2

- + ½ O2 NO3-

• Les bactéries nitrifiantes sont AUTOTROPHES. L’autotrophie est la production, par un organisme vivant, de matière organique par réduction de matière inorganique. Ce mode de nutrition caractérise les végétaux chlorophylliens (verts), les cyanobactéries, et les bactéries sulfureuses.

• La nitrification est réalisée par des bactéries nitreuses : NITROSOMONAS• La nitratation est réalisée par des bactéries du genre NITROBACTER.

Déchets

Excréments

AmmoniaqueNH3

NitritesNO2-

O2 + bactéries

AmmoniumNH4+

NitrateNO3-

O2 + bactéries

Oxydation O2 + bactéries

Nourriture

LombricCompost

Pompe &Aérateur

Système Aquaponique « Autonome »

Avantage de l’Aquaponie

70 % de l’eau douce dans le monde sert à l’agriculture, la transformation des aliments, le transport et la chaîne

du froid. Les activités sont responsables de 17 et 35 % des

émissions de GES.Une solution commence à se dessiner : l’Aquaponie.

- l’Aquaponie utilise 10% de l’eau nécessaire pour l’agriculture traditionnelle.- 150 à 200% de plantes en plus sur la même surface. Utilisation de surface non agricole.- Pas de produit chimique.- Beaucoup moins d’ « énergie grise » consommée.

L’Aquaponie est en fait un systèmesans lutte, sans hiérarchie, sans destruction, sans déchet.

Une nouvelle façon d’aborder notre présentet de reconstruire l’avenir.

Avantages de l’Aquaponie• Ce mode de production à plusieurs avantages :

– Il peut être développé localement (très proche du consommateur) avec des matériaux locaux réduisant l’empreinte carbone • consommation de carburant • pollution atmosphérique des moyens de transport,

– Il apporte des protéines animales (poissons) et des fibres (légumes) de façon écologique voire totalement Bio (label Bio en France !)

– Il peut être totalement autonome en énergie via l’énergie solaire et/ou éolienne (stockée) pour faire fonctionner les pompes et aérateurs.

– La densité des légumes peut être beaucoup plus forte qu’en pleine terre car ils ne combattent : ni pour la nourriture, ni pour l’eau. Les deux sont à volonté !

Alimentation en Energie Renouvelable (100% EnR)

Aquaponie et Enseignement• La prise de conscience du changement des modes de culture et des modes de consommation

doit se faire dès maintenant et principalement par les jeunes générations.

• L’enseignement, majoritairement « imposé » aux enfants (vs classes inversées) pousse les enfants à connaître beaucoup de théories, mais sans que ceux-ci finissent par savoir à quoi vont servir toutes ces connaissances…

• Donner envie de découvrir et d’en savoir plus ? Par le « jeu » et les expériences concrètes …

• L’Aquaponie est donc un outil didactique inestimable, un outil pour faire le pont entre la théorie et la vie pratique !

• Les élèves savent-ils encore comment leur nourriture est produite ? D’où vient-elle ? Combien de kilomètres a-t-elle parcouru (énergie réelle et énergie grise) avant d’arriver dans leur assiette ? Quels produits sont utilisés ? etc. …

• Comprennent-ils encore bien comment fonctionne la Nature (les cycles biologiques), en restant si souvent déconnectés d’elle en permanence ?

Aquaponie et EnseignementDans le cadre scolaire, en fonction des classes et des apprentissages, l’Aquaponie est la source de multiples domaines :

• Regards et observation sur le vivant (poissons et légumes du stade de la graine, au plant puis à la phase adulte) et compréhension d'un cycle biologique (cycle de l'azote),

• Mise en pratique des principes mathématiques pour la construction du bac à poissons (aquarium) et des bacs de cultures : – surface, volumes d'eau, – principe d'Archimède avec les vases communicants– Pythagore avec l’inclinaison du toit de la serre (hypoténuse) ou avec les siphons-cloche, – vitesse de remplissage et de vidange (effet Venturi) d'un contenant (problème de la baignoire),

• Utilisation de matériaux recyclés pour la construction des bacs de culture et de la serre (si extérieur),

• Gestion de l'énergie (production, stockage et économie) : solaire, éolienne et effet de serre

• Regards sur les écosystèmes et l'environnement durable : lombricomposteur pour alimenter les poissons, recyclage et nettoyage de l'eau en circuit fermé, gestion du «zéro» déchet.

• L’Aquaponie peut être utilisée pour les cours de : Mathématiques, Biologie, Physique/Chimie, Labo, Technologie, SVT, de géographie, d’histoire et encore beaucoup d’autres…

L’Aquaponie, un livre complet pour apprendre ...

Règles et Design

Quelques Règles• Volume-Masse Eau = Substrat

– 1m³ = 1000 litres si on prend des bacs de cultures de :• 25 cm, il en faudra minimum 4 m² • 20 cm, il en faudra minimum 5 m²

• Population : 1 poisson pour 10 litres d’eau minimum

• Equilibre entre : Biomasse Animale Biomasse Végétale

• Bac de culture : 3 zones (humide, inondable, sèche)

« Design » du Système

• Le « Design » englobe : Définition, Circulation, Equilibres et Construction du système

• Les Questions à se poser :– Où : Intérieur (Lumière) ou Extérieur (Température)– Quoi : Produire des poissons et/ou des légumes– Comment : Acheter, Recycler, Construire– Energie : Electricité, Eau, « votre » Temps– Nourriture : Acheter et/ou Produire– Règles : Volumes, Surfaces, Equilibres

Système Hydroponique « Seul »

Système Aquaculture « Seul »

Système Aquaponique = AQUAculture + hydroPONIE

Organisation des bacs de cultures

@Michel_Barbeau - 06.78.96.15.33 - @StFlorent18400

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Composition minérale des Turricules• Les « déjections » des Vers de Terre s’appellent des Turricules.• Grace au parcours des VdT dans le sol et de leurs actions aux côtés des

autres acteurs du sol (pédofaune, bactéries, champignons), les turricules sont un « concerté de minéraux ».

Construction d’un siphon-cloche

Principe du siphon-clochede Pythagore

Bac avec « Lit de Culture »

Remplissage du bac de culture

via l’eau pompée du bac des poissons

Arrivée au niveau du siphon-cloche, l’eau se vide

automatiquement pour retourner dans le bac des

poissons

Que faire pousser ? Quelques exemples• Laitue• Pois• Epinards• Oignon• Concombre• Blette• Basilic• Persil• Tomates (nombreuses variétés)• Cresson• Ciboulette• Piments (nombreuses variétés)• Céleri• Chou Rave• Melon• Fraises

• Pois mange-tout• Aubergine• Poivron• Chou Chinois• Brocoli• Chou• Mizuna (salade Vit A, C, Calcium)• Roquette• Coriandre• Maïs• Haricots nains• Sauge• Lemongrass (citronnellle)• Achillée (coupures)• Consoude (racines cicatrisantes, …)• bouturage de Fleurs, … … …

En vert, ce que nous avons déjà testé et réussi en 1 an

Exemples de construction de systèmes aquaponique

Système Aquaponique à base d’un conteneur IBC de 1000 litres

Coût d’un système Bac IBC 1000 Litres

• Conteneur IBC 1.000 Litres d’occasion 50 €• Pompe 3.000 L/H 50 €• 2 Bulleurs 40 €• Substrat (Billes d’Argile) 100 Lt 45 €• Tuyaux PVC pour siphon + Pompe 30 €

215 €

+ Eau + Electricité (<100w/H) + (Lumière artificielle ou Serre)+ Poissons de rivière + Plantes en graine (ou plants)

Graines Et Vie.com

Notre Système Aquaponique

Nos vidéos sont disponible sur notre chaine YouTube en recherchant sur Google : YouTube GrainesEtVieou via cette url :

https://www.youtube.com/channel/UCsVICtdl9cpuum5bSQkVANw

Un système pour 2 à 4 personnes

Aquaponie – Installation Commerciale

Aquaponie – Installation Commerciale

Aquaponie – Installation Commerciale

• une installation commerciale sur 500 m² peut produire :– 5.000 Kg de poissons par an,

ou 560 Kg environ à pêcher toutes les 6 semaines (3 bacs),– 31.000 têtes de laitues par an,

ou 600 environ à cueillir par semaine

• En consommation, il faudra :– 2 m³ d’eau à ajouter par jour– L’énergie nécessaire équivalent à 2 Kw– 20 Kg de nourriture (granulés) de poissons par jour

• En entretien, il faudra :– Enlèvement manuel des résidus solides 3 fois par jour– Nettoyage des bacs de filtration 1 ou 2 fois par semaine

75MERCI GrainesEtVie.com – Michel BARBEAU - 06.78.96.15.33

Porte-Ouverte AQUAPONIE

2, Rue des IrisSAINT-FLORENT-SUR-CHER (18400)

Sur RDV au 06.78.96.15.33Informations : Michel BARBEAU – 06.78.96.15.33

eMail : Michel.Barbeau@GrainesEtVie.com

www.GrainesEtVie.com https://www.facebook.com/GrainesEtVie

https://www.facebook.com/groups/aquaponie.francophone/

Autres vidéos sur l’Aquaponie • FutureArteTv : L’Aquaponie, un système Vertueux

http://youtu.be/acpJL7lxhQQ

• FutureArteTv : Les Poissons Tomates http://tinyurl.com/jwrkfu7

• Interview d’Agnès JOLY - ingénieur en agro-alimentaire et directrice de la société JolyMer. Elle défend l'aquaponie, qui en augmentant notre autosuffisance en poissons et notre sécurité alimentaire, apparaît comme un véritable remède contre la crise.

http://dai.ly/x2d9eb0

• Notre chaine YouTube « GrainesEtVie » : « Graines Et Vie » sur Youtube