GEV Conférence AQUAPONIE - Les Archers 201704

GrainesEtVie.com - Michel BARBEAU - 06.78.96.15.33

• 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 protéines 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.

Aquaculture ou Hydroponie
« seule »
Les besoins d’INTRANTS Chimiques
et les REJETS d’excès de Nitrate (nourriture-engrais)
peuvent concourir à la pollution des eaux si les rejets ne sont pas traités

Développement d’Algues au niveau
du fond du Parc du Château (en aval)
Rejets dans le Cher à Saint-Florent-sur-Cher
(WC publics et caniveaux)

En Bretagne, le lisier est coupable de la «marée verte».
L’excès de nitrates
cause 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.

Aquaponie 
 Historique : Histoire, Civilisations
 Ecologique : Respect de la Nature, de l’Humain, de la Terre  Ethique de la
Permaculture, Visualisation d’un écosystème
 Biologique : Mise en œuvre des cycles naturels de la vie sur Terre, Compréhension
par la physique-chimie moléculaire
 Economique : Développement Durable, Circuits courts, UrbanFarming, Autonomie
alimentaire
 Education : Support à l’enseignement « pratique », Projets pluridisciplinaires
(Maths, SVT, Histoire, Techno, Economie, …)
__________________________
 Base de l’Aquaponie : Présentation, Explications, Mise en Pratique

Histoire, Civilisations

2.000 ans avant JC
Pêche du Tilapia dans un bassin
par les égyptiens sur le NilEntre les VIe et XVIe siècles -> 1521
(Espagnols)
Création de Chinampas dans la région de
Mexico sur les lacs de Texcoco et Xochimilco
par les Aztèques

Bas relief d'une tombe thébaine daté -2000 JC
:
Pêche au tilapia dans un bassin aménagéHistorique du développement de l'aquaculture
La 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 (FAO).
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

Economie, Développement Durable, Circuits courts, UrbanFarming,
Autonomie alimentaire

+ de Rendement
+ Poissons
(Vente ou Consommation)
+ TravailNote : 1 are = 100 m2 = 10 m x 10 m
+ de Rendement
+ Dépenses d’Engrais
Riz x 2,25 Riz x 2,50 + Poissons

unProcessus
1 Graine
de Tomate
1 Pied
de Tomate
5 à 15 Tomates
par Pied
1 Tomate25 à 50 Graines
par Tomate
125 à 750 Graines
de Tomate
la Réappropriation des semences
c’est une économie Financière et plus d’Autonomie
1 saison

Pour un cycle : Etapes 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 commencez à créer une économie circulaire, locale et saine

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.

« Terre » vs « Aquaponie »
Comparaisons
Densité
Croissance
Couverture du sol
Arrosage
Nutriments (PNPP)
Texture-Goût
Travail

GrainesEtVie.com – Michel BARBEAU - 06.78.96.15.33

Mise en œuvre des cycles naturels de la vie sur Terre, Compréhension par
la physique-chimie moléculaire

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

Calendrier cosmique de Carl Sagan
… où quand 15 Milliards d’années
sont ramenées à 1 année
1 mois ½
pour créer une
atmosphère et
quitter les océans
(1,8 Ga)
Nous venons de l’océan, grâce à
quelques atomes et à la photosynthèse,
(énergie créatrice du Soleil),
il y a de cela + 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, …

L’eau est indispensable à la vie.
Comme l’océan recouvre plus de 71 % 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.

De 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
Les êtres vivants et le monde inerte sont constitués des mêmes éléments chimiques (les mêmes atomes).
Dans notre corps ces 6 éléments sont par conséquent très abondants.
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.

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

C'est la chlorophylle qui
absorbe la lumière rouge et
la lumière violette pour
rendre possible la
photosynthèse.
En vert le spectre d'absorption de la
« chlorophylle a » et en rouge le
spectre d'absorption de la
« chlorophylle b ».
Le carotène absorbe le trop plein de
chlorophylle puis le restitue.
UV IR
UV IR

C5 H12
C6 H12 O6
HydroCarbures  Cn H2n +2
Glucose (dans la sève des arbres)
C6 H8 O6
Vitamine 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.

Equation-bilan simplifiée :
6 H2O + 6 CO2 +  C6H12O6 + 6
Autrement dit :
eau + gaz carbonique +  glucose +

Respect de la Nature, de l’Humain, de la Terre  Ethique de la
Permaculture, Visualisation d’un écosystème

• Conteneur IBC 1.000 Litres d’occasion 75 €
• Pompe 3.000 L/H 50 €
• 2 Bulleurs 40 €
• Substrat (Billes d’Argile) 100 Lt 45 €
• Tuyaux PVC pour siphon + Pompe 30 €
260 €
+ Eau + Electricité (100w) + (Lumière artificielle ou Serre)
+ Poissons de rivière + Plantes en graine (ou plants)

• 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

Support à l’enseignement « pratique », Projets pluridisciplinaires (Maths,
SVT, Histoire, Techno, Economie, …)

• 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 ?

Dans 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 et physiques 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 lors de nombreux 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 ...

Présentation, Explications, Mise en Pratique

Bac à
Poissons
Eau
(pluie)
Energie
(électrique)
Bac de
Cultures
Support
Substrat
Vidange
Plantes
Poissons
(rivière)
Pompe
Bulleur

Déchets
Excréments

Déchets
Excréments
Ammoniaque
NH3
Nitrites
NO2
-
O2 + bactéries
Nitrate
NO3
-
O2 + bactéries
Oxydation O2 + bactéries
Ammonium
NH4
+

6 semaines max. à 18°

• 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
Ammoniaque
NH3
Nitrites
NO2
-
O2 + bactéries
Ammonium
NH4
+
Nitrate
NO3
-
O2 + bactéries
Oxydation O2 + bactéries
Nourriture
Lombric
Compost
Pompe &
Aérateur

Ammoniaque
Ammonium
Calcium
Potassium
Magnésium
Phosphate
Sulfate
…

L’Aquaponie est en fait un système
sans lutte, sans hiérarchie, sans destruction, sans déchet.
Une nouvelle façon d’aborder notre présent
et de reconstruire l’avenir.

• Volume-Masse  Eau = Substrat
1m³ = 1000 litres  si on prend des bacs de cultures de :
• 25 cm de haut, il en faudra minimum 4 bacs de 1 m²
• 20 cm de haut, il en faudra minimum 5 bacs de 1 m²
• Population : 1 poisson (10cm) pour 10 litres d’eau mini.
• Equilibre entre :
Biomasse Animale  Biomasse Végétale
• Bac de culture :
3 zones (humide, inondable, sèche)
il faut de l’air sur une partie des racines.

• 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

• 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 ».

Principe du siphon-cloche
de Pythagore

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

• 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 !GrainesEtVie.com - Michel BARBEAU - 06.78.96.15.33

• 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
• Carottes
• Radis
• Roquette
• Coriandre
• Ail
• Haricots nains
• Sauge
• Lemongrass (citronnellle)
• Achillée (coupures)
• Consoude (racines cicatrisantes, …)
• bouturage de Fleurs, …

Nos vidéos sont disponible sur notre chaine YouTube en recherchant sur Google : YouTube GrainesEtVie
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• 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

Porte-Ouverte
AQUAPONIE
À SAINT-AMAND-MONTROND (18200)
15, Rue NEY
sur RDV
au 06.78.96.15.33
Informations : Michel BARBEAU – 06.78.96.15.33
eMail : Michel.Barbeau@GrainesEtVie.com

Merci !

GEV Conférence AQUAPONIE - Les Archers 201704

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Notes de l'éditeur