R et D en aquaculture au Canada de 2011

Le Réseau canadien d'aquaculture multitrophique intégrée(RCAMTI) – Amener l'industrie aquacole canadienne vers une nouvelle vision de l'aquaculture respectueuse des écosystèmes

Récolte de varech au site AMTI dans la baie de Fundy

Le concept d'AMTI

Site AMTI dans la baie de Fundy

Des technologies et des pratiques responsables doivent être mises en oeuvre afin d'exploiter le potentiel de croissance de l'aquaculture. L'aquaculture durable devrait être efficace sur le plan écologique, respectueuse de l'environnement, proposer des produits diversifiés et être profitable et avantageuse pour la société. L'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) offre la possibilité d'atteindre ces objectifs car elle permet de cultiver, à proximité les unes des autres, des espèces provenant de niveaux trophiques différents et exerçant des fonctions écosystémiques complémentaires. Cette approche fait en sorte que la nourriture non consommée, les déchets, les nutriments et les sous-produits associés à une espèce peuvent être captés et convertis en engrais, en nourriture et en énergie utilisées par les autres cultures. De plus, cette méthode met à profit les interactions synergiques entre les espèces durant le processus d'atténuation biologique (élimination partielle des nutriments et du CO2, et apport d'oxygène). Les exploitants combinent l'aquaculture axée sur l'apport de nourriture (p. ex. poissons ou crevettes soumis à des régimes commerciaux durables) et l'aquaculture d'extraction, dont la croissance repose sur l'utilisation des surplus de nutriments inorganiques (p. ex. algues ou autre végétation aquatique) et organiques (p. ex. espèces suspensivores et déposivores) provenant de l'aquaculture axée sur l'apport de nourriture. Ainsi, toutes les composantes de la culture ont une valeur économique et jouent un rôle clé dans les services et les procédés de recyclage de l'écosystème artificiel. Le but est de construire de façon écologique des systèmes équilibrés qui favorisent la durabilité de l'environnement (services d'atténuation biologique visant à améliorer la santé de l'environnement), la stabilité économique (accroissement de la production, diminution des coûts, diversification des produits, réduction des risques et création d'emplois à l'échelle locale) et l'acceptation sociale (meilleures pratiques de gestion, amélioration de la gouvernance réglementaire et augmentation de la valeur de produits différenciés et sûrs). Donc, certaines des interactions environnementales de la monoculture axée sur l'apport de nourriture sont assimilées, accroissant ainsi la durabilité, la profitabilité et la résilience globales des fermes aquacoles. La valeur économique des services environnementaux et sociaux que les espèces d'extraction représentent devra être reconnue et prise en compte lors de l'évaluation de la valeur réelle de ces composantes de l'AMTI. Cela créera des incitatifs économiques qui encourageront les aquaculteurs à perfectionner et à appliquer l'AMTI. Les algues et les invertébrés produits dans des systèmes d'AMTI devraient être envisagés comme des crédits d'échange possibles pour les nutriments et le carbone dans le contexte plus vaste des biens et services liés aux écosystèmes. La planification à long terme et les solutions d'atténuation biologique favorisant le zonage, notamment l'AMTI, devraient être partie intégrante des cadres de réglementation et de gestion du milieu côtier.

Raison d'être et mise en oeuvre du RCAMTI

Depuis 2001, des initiatives de recherche et développement (R.-D.) relatives à l'AMTI ont été réalisées sur les côtes Est et Ouest du Canada. Des progrès considérables ont été accomplis au cours de ces neuf années mais une approche concertée et stratégique a été adoptée à cause : de la nécessité d'améliorer la coordination ; de la synchronisation d'activités de R.-D. complémentaires pour combler les lacunes dans le savoir et explorer de nouvelles idées ; du partage d'informations et les échanges intellectuels et conceptuels ; de la mise en commun de matériel dispendieux dans le cadre d'expériences réalisées conjointement entre la côte Est et la côte Ouest et étant planifiées de manière à acquérir des données adéquatement et analyser les résultats de façon optimale ; de la formation interdisciplinaire conjointe de personnel hautement qualifié ; de l'intensification de la participation des partenaires industriels. L'AMTI est ainsi passée d'un concept académique et expérimental intéressant à une réalité économique et sociale valorisée à l'échelle commerciale. Le RCAMTI est le résultat de la mise sur pied d'un réseau clé de chercheurs de partout au Canada ayant des compétences complémentaires, et il a comme objectif de perfectionner les approches Le Réseau canadien d'aquaculture multitrophique intégrée (RCAMTI) – Amener l'industrie aquacole canadienne vers une nouvelle vision de l'aquaculture respectueuse des écosystèmes préconisées par l'AMTI afin d'apporter des améliorations stratégiques permettant de créer des systèmes de production dont les activités sont rentables. La finalité du RCAMTI consiste à mettre en oeuvre des systèmes d'aquaculture qui pourront être adoptés par ses partenaires de l'industrie. Ces systèmes atténueront efficacement l'enrichissement organique et inorganique des opérations d'aquaculture nécessitant un apport de nourriture grâce à la recapture active de ces matières, qui seront utilisées dans la production de cultures d'extraction offrant une valeur commerciale. Cela transformera les préoccupations environnementales et socioéconomiques qui sont associées à l'aquaculture, aussi bien pour les partenaires de l'industrie que pour les collectivités côtières, les collectivités rurales et la population canadienne, permettant ainsi également de produire des aliments d'origine marine novateurs et de haute qualité. Grâce à un partenariat pancanadien efficace entre les secteurs universitaire, gouvernemental et industriel, le RCAMTI proposera des activités interdisciplinaires de R.-D. et de formation de personnel hautement qualifié dans les volets connexes de l'AMTI ci-après :

  • conception écologique, interactions des écosystèmes et efficacité de l'atténuation biologique ;
  • innovation et ingénierie du système ;
  • viabilité économique et acceptation sociale ;
  • réglementation scientifique.

En plus de répondre aux questions liées aux sciences naturelles et/ou au génie, le RCAMTI se penchera sur les questions socioéconomiques et réglementaires qu'il faut résoudre pour assurer le développement complet du secteur. De plus, le RCAMTI créera des conditions qui augmenteront les débouchés économiques dans les régions côtières et rurales, notamment dans les communautés autochtones. Il garantira aux Canadiens un approvisionnement durable et de qualité en aliments d'origine marine et favorisera l'acceptabilité sociale du secteur aquacole et l'élaboration d'une politique publique en vue d'améliorer le processus décisionnel au gouvernement.

Emily Nelson et Lindsay Orr déploient une cage à concombre de mer à la SBSA

Structure du RCAMTI

Le RCAMTI s'appuie sur une approche en réseau réunissant 26 scientifiques de huit universités, six laboratoires fédéraux de Pêches et Océans Canada et un laboratoire provincial répartis dans six provinces. Les compétences complémentaires, les infrastructures combinées et l'objectif commun des 26 scientifiques sont en harmonie avec les priorités des trois partenaires industriels (Cooke Aquaculture Inc., Kyuquot SEAfoods Ltd. et Marine Harvest Canada Ltd.) et les enjeux des Premières nations en matière d'environnement, de développement et de société. Par conséquent, le réseau comprend trois domaines interreliés qui englobent les quatre volets définis plus haut. La structure et l'organisation du RCAMTI selon trois domaines : 1) l'environnement, 2) l'ingénierie et 3) l'économie et la société, un domaine lié transversalement aux deux premier domaines car les enjeux biologiques, environnementaux et biotechnologiques/techniques entretiennent toujours un lien avec les aspects économiques et l'acceptabilité sociale. Chaque domaine est codirigé par un scientifique oeuvrant dans un établissement universitaire et un scientifique travaillant dans un laboratoire de Pêches et Océans Canada, soulignant ainsi le rôle important de Pêches et Océans Canada dans le réseau. Le premier domaine est codirigé par MM. MacDonald et Robinson, PhD, le deuxième domaine par MM. Cross et Pearce, PhD et le troisième domaine par M. Knowler, PhD et M. Noce.

La structure de gestion du RCAMTI a été conçue de façon à permettre et à assurer l'efficacité de la planification de la recherche, l'exécution de la recherche, l'administration, le contrôle financier, la responsabilité, de même que les interactions entre tous les membres et partenaires qui prennent activement part à ce réseau interdisciplinaire complexe regroupant plusieurs établissements de recherche. Les principales structures décisionnelles du RCAMTI, soit le Comité directeur et le Comité scientifique, ont été établies afin d'assurer la représentation équilibrée des universitaires, de l'industrie, des gouvernements provincial et fédéral et des organismes non gouvernementaux (particulièrement l'Aboriginal Aquaculture Association). Ceci vise à permettre au RCAMTI d'adopter une approche cohésive et efficace visà- vis l'élaboration de pratiques d'aquaculture responsable tout en tenant compte des priorités de ses partenaires.

Le budget total du RCAMTI s'élève à 9 577 000 $ CAN. Le financement de 5 000 000 $ CAN (52,2 %) du CRSNG a permis d'obtenir d'appréciables contributions en argent, en produits et en services, à savoir 637 210 $ CAN (6,7 %) de contributions en argent (Pêches et Océans Canada, Université du Nouveau-Brunswick, Cooke Aquaculture Inc. et Marine Harvest Canada Ltd.) et 3 939 790 $ CAN (41,1 %) de contributions en produits et services (Pêches et Océans Canada, Université du Nouveau-Brunswick, Cooke Aquaculture Inc., Kyuquot SEAfoods Ltd. et Marine Harvest Canada Ltd.).

La formation de personnel hautement qualifié est une priorité très importante pour le RCAMTI (ce volet compte pour 2,156 millions de dollars CAN, ou 43,1 % du budget du CRSNG). Tous les projets participent à cette tâche prioritaire afin de former la prochaine génération de scientifiques, de responsables des orientations politiques, de décideurs, de chargés de la réglementation et d'industriels. On prévoit que les 26 scientifiques du réseau appuieront et formeront 114 personnes hautement qualifiées au cours des cinq prochaines années : 23 titulaires de maîtrise ès sciences, deux titulaires de maîtrise ès sciences appliquées, quatre titulaires de maîtrise en gestion des ressources, quatre titulaires de maîtrise ès arts, cinq étudiants au doctorat, deux boursiers de recherches postdoctorales et six techniciens. Un grand nombre d'étudiants d'été du premier cycle (68) seront aussi embauchés. Le RCAMTI fait la promotion de la co-supervision des étudiants, de la mobilité entre les domaines, de la réciprocité des visites de laboratoires et des stages au sein des différents organismes partenaires. Cela débouchera sur une formation interdisciplinaire et l'acquisition d'une expérience multisectorielle polyvalente par rapport aux diverses caractéristiques environnementales, économiques et sociales dominantes des différents domaines, établissements, organismes et régions.

Les articles de recherche présentés dans cette section décrivent en détail les quatorze projets mis en oeuvre par le RCAMTI.

Équipe du projet : Thierry Chopin (UNBSJ), B. MacDonald (UNBSJ), S. Robinson (MPO – SBSA), S. Cross (UVic), C. Pearce (MPO – SBP), D. Knowler (SFU), A. Noce (MPO)
Information: Thierry Chopin ( tchopin@unbsj.ca) http://www.cimtan.ca

Modélisation mathématique des systèmes d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) : conception des systèmes et mesure de la durabilité

Les flux de matières et d'énergie au sein des systèmes d'AMTI en eaux libres de même qu'entre les cultures et leur environnement doivent être qualifiés et quantifiés afin d'évaluer la configuration des fermes aquacoles et de mettre au point des mesures de la durabilité. Les mesures empiriques des concentrations dans les systèmes en eaux libres, comme moyen de déterminer les conséquences d'un processus particulier ou d'une niche de culture donnée, présentent des difficultés évidentes dans un environnement aussi variable. Un certain degré de modélisation est donc essentiel pour déterminer le degré d'efficacité et pour comprendre les échanges d'éléments nutritifs entre les espèces cultivées au sein d'un même systême. Comme la plus grande partie de l'aquaculture commerciale au Canada est pratiquée dans des systèmes en eaux libres, l'AMTI sera également utilisée dans ce contexte. La modélisation des systèmes d'AMTI doit donc faire l'objet d'une mise au point qui va au-delà des projets en laboratoire et des projets pilotes à petite échelle afin d'assurer une bonne représentation de la réalité. En conséquence, les principaux objectifs du présent projet sont les suivants : diminuer l'écart entre les mesures d'efficacité actuelles sur le plan écologique et sur le plan des élevages ; poursuivre l'élaboration d'un modèle semi-stochastique du transfert des éléments nutritifs ; déterminer l'efficacité globale des systèmes d'AMTI au chapitre de la récupération des éléments nutritifs et de l'énergie ; créer un modèle mécaniciste/déterministe à intervalles de temps pour améliorer notre compréhension des systèmes d'AMTI. L'atteinte de tous ces objectifs nous permettra, en fin de compte, de trouver des méthodes pour quantifier les fonctions du système pour la gestion de l'AMTI en eaux libres, d'évaluer les paramètres économiques et d'élaborer des politiques relatives à la zone côtière. L'atteinte de ces objectifs sera facilitée par la compilation de données pertinentes recueillies au cours d'autres projets du Réseau canadien d'aquaculture multitrophique intégrée (RCAMTI).

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Gregor K. Reid (UNBSJ/MPO – SBSA), Bruce MacDonald (UNBSJ), Peter Cranford (MPOIOB), Margaret Quinton (U Guelph), Shawn Robinson (MPO – SBSA), Thierry Chopin (UNBSJ)
Information: Gregor K. Reid ( Gregor.Reid@dfo-mpo.gc.ca) http://www.cimtan.ca

Utilisation d'un courantomètre acoustique à effet Doppler dans le but de recueillir des données sur la dynamique des courants et la libération d'éléments nutritifs à partir des cages à saumons

Est-ce que les bivalves filtreurs peuvent ingérer la forme planctonique du pou du poisson et ainsi en contrôler l'incidence ?

Un avantage potentiel venant de l'ajout de coquillages filtreurs au modèle typique de la monoculture du saumon est lié à leur capacité à réduire l'incidence des maladies d'origine virale, bactérienne ou parasitaire chez les poissons d'élevage par la filtration des particules planctoniques dispersées (p. ex. bactéries, virus, larves ou nauplius). Le présent projet étudie, dans des conditions de laboratoire, la capacité de certaines espèces de coquillages filtreurs à ingérer les nauplius ou les copépodes planctoniques du pou du poisson afin d'évaluer les effets de l'ajout de coquillages en quantités commerciales sur les concentrations de ce parasite à un site d'élevage du saumon. L'étape actuelle du projet, qui est menée en laboratoire, permettra de déterminer laquelle parmi quatre espèces de bivalves se nourrissant de particules en suspension (c.-à-d. la moule bleue, l'huître creuse du Pacifique, la coque de Nuttall et le pétoncle du Japon) consomme des larves de pou du poisson et de déterminer les taux d'ingestion à différentes températures (5, 10 et 15 °C). Si nous identifions des espèces pouvant consommer des nauplius ou des copépodes, nous passerons à une expérimentation sur le terrain pour comparer les concentrations de pou du poisson chez des poissons d'élevage dans : 1) des cages expérimentales entourées de coquillages d'élevage en densité commerciale ; 2) des cages et des sites de contrôle où les coquillages sont absents. Si l'expérience réussit, l'adoption d'une approche de lutte biologique reposant sur l'élevage de bivalves dans des fermes salmonicoles pourrait réduire l'abondance du pou du poisson chez les saumons en cage, ce qui pourrait réduire la nécessité d'utiliser des produits chimiques coûteux à des fins curatives.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Chris Pearce (MPO), Stephen Cross (UVic), Simon Jones (MPO), Shawn Robinson (MPO), Janis Webb (UVic)
Information: Chris Pearce ( chris.pearce@dfo-mpo.gc.ca) • http://www.cimtan.ca

Pou du poisson gravide et bucarde de Nuttall adulte

Modélisation économique et financière des systèmes d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI)

Même si l'on présume que l'AMTI constitue un système écologique de production d'aliments, l'adoption de ce système sera tributaire de sa rentabilité et des incitatifs économiques. Le présent projet a pour objectifs : 1) d'examiner les avantages économiques nets de l'AMTI et de les comparer avec ceux de systèmes d'aquaculture classiques ; 2) d'évaluer les incitatifs financiers offerts dans le secteur privé pour la mise en place de l'AMTI dans les sites aquacoles ; 3) de déterminer quels incitatifs financiers seraient appropriés pour la promotion à plus grande échelle de l'AMTI. Il s'appuiera sur des outils d'analyse tant financiers qu'économiques, où la composante financière servira à examiner les revenus et les coûts pour les entreprises et où la composante économique servira à évaluer les effets nets d'une activité, y compris les effets sur des parties externes. Les études qui seront menées dans le cadre de ce projet permettront d'examiner : 1) les impacts de l'AMTI pratiquée à une échelle commerciale sur l'industrie des mollusques et des crustacés de la Colombie-Britannique ; 2) les attitudes des consommateurs et la volonté de payer pour obtenir des produits d'AMTI dans le Nord-Ouest du Pacifique ; 3) l'analyse économique comparative de la dynamique des éléments nutritifs dans les systèmes d'AMTI et dans les systèmes classiques d'élevage du saumon en cages. En outre, d'autres études préliminaires sont proposées afin d'examiner la modélisation des incitatifs offerts dans le secteur privé pour l'adoption de l'AMTI chez les éleveurs de saumons de la Colombie-Britannique ainsi que d'autres études portant sur les valeurs estimatives de ces incitatifs.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Duncan Knowler (USF), Patrick Kitchen (USF), Winnie Yip (USF)
Information: D. Knowler ( djk@sfu.ca) http://www.cimtan.ca

Modèles spatiaux et temporels des panaches d'éléments nutritifs et de particules organiques

La détermination des profils spatiaux et temporels ainsi que de la dynamique des rejets d'éléments nutritifs et de particules dans différentes configurations de systèmes d'AMTI nous permettra d'obtenir des données essentielles sur les faiblesses de ces approches. Elle nous éclairera également sur la manière dont les espèces extractives de ces systèmes doivent être configurées afin que l'on puisse optimiser la capacité d'intercepter efficacement ces flux de déchets. Il est également essentiel, pour comprendre comment les systèmes d'AMTI doivent être conçus et exploités, de savoir comment ces processus de dispersion fonctionnent lorsqu'ils sont soumis à la fluctuation naturelle des éléments nutritifs, des particules et de la capacité inhérente d'assimilation biotique (p. ex. phytoplancton). Les résultats du présent projet nous aideront à équilibrer adéquatement les espèces composant le système d'AMTI et faciliteront la conception ainsi que l'ingénierie d'infrastructures de production qui intégreront efficacement ces espèces dans un modèle plurispécifique. Deux étudiants à la maîtrise en sciences étudient actuellement des méthodes pour la délimitation directe et indirecte de la portée spatiale des panaches de déchets en comparant les techniques actuelles de profilage avec des mesures indirectes de la productivité d'espèces de varechs sentinelles (laminariées). Un troisième étudiant à la maîtrise en sciences examinera la dispersion, l'accumulation benthique et le potentiel de rejet d'éléments nutritifs ou de remise en suspension de particules à partir des flux de déchets particulaires en sédimentation. Un étudiant au doctorat (PhD) met actuellement au point de nouveaux protocoles/techniques optiques pour la délimitation directe des panaches d'éléments nutritifs dissous et de particules émanant des systèmes de polyculture.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Stephen Cross (UVic), Maycira Costa (UVic), Fred Page (MPO), Peter Cranford (MPO), Jon Grant (U Dalhousie), Gregor Reid (UNBSJ/MPO), Thierry Chopin (UNBSJ), Emrys Prussin (UVic), Lindsay Brager (U Dalhousie),Sadar Jabber (UVic)
Information: Stephen Cross ( sfcross@office.geog.uvic.ca) http://www.cimtan.ca

Lindsay Brager enregistrant des données aux installations d'AMTI de Kyuquot SEAfoods Ltd.

Utilisation des moules bleues pour réduire la transmission horizontale de Loma salmonae

En tant qu'hypothèse générale, il est probable que la transmission d'agents pathogènes – en particulier l'échange des pathogènes entre les centres de pisciculture et l'environnement avoisinant – serait modifiée par l'adoption de pratiques d'AMTI. Cette hypothèse s'applique surtout (ou, du moins, peut faire l'objet d'une modélisation fort réussie) aux organismes qui affichent des méthodes d'infection/de transmission qui leur permettent de survivre de longues périodes à l'extérieur d'un organisme (sans hôte) et dont la gravité de l'infection peut être quantifiée comme un résultat continu et directement lié (de façon linéaire) à l'exposition à une dose infectieuse. Considérant ces dernières caractéristiques, la maladie connue sous le nom de microsporidie des ouïes (MGD) chez les saumons, un trouble endémique grave des branchies chez les saumons quinnats (ou à d'autres saumons du Pacifique) sauvages ou élevés dans des enclos à filets, a le potentiel de servir de modèle pouvant nous aider à mieux comprendre la façon dont se transmettent les maladies dans les installations d'aquaculture modifiées. Notre but est de concevoir, en laboratoire, un modèle in vivo de la formation des xénomes sur les branchies pour la MGD et de l'utiliser pour tenter de réaliser nos objectifs scientifiques comprenant la détermination de la mesure selon laquelle les moules bleues peuvent contribuer à enlever, à désactiver ou à retenir les spores de Loma relâchées par les poissons infectés. En outre, nous cherchons également à mieux comprendre la cinétique temporelle de la survie des spores dans les milieux marins et dans les sédiments ainsi que leur survie (déterminée en fonction de l'infectiosité) à l'intérieur et à la surface des structures pouvant être utilisées dans les installations d'AMTI.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : David Speare (UPEI), Jan Lovy (UPEI), Nicole Guselle (UPEI), Emily Ball (UPEI), Lauren Collins (UPEI/Pfizer)
Information: David Speare (speare@upei.ca) • http://www.cimtan.ca

Spores de Loma salmonae colorées à l'aide d'un anticorps monoclonal dans un xénome se développant à l'intérieur du système microvasculaire d'une branchie

Efficacité des espèces utiles à la capture et à la conversion des composés organiques

Le potentiel d'un organisme à être utilisé dans des sites d'AMTI en tant qu'espèce extractive des composés organiques, est déterminé principalement en fonction de son efficacité à capturer puis à convertir la matière. Sur la côte Est, on détermine le potentiel de l'holothurie à être utilisé dans le cadre de l'AMTI en tant qu'espèce extractive des composés organiques : 1) en quantifiant l'efficacité d'absorption de l'espèce et ses liens avec la qualité de la matière présente ; 2) en quantifiant le temps nécessaire à la conversion de la nourriture en fèces (durée du transit gastro-intestinal) ; 3) en vérifiant la capacité de cette espèce à consommer des déchets issus de l'aquaculture. Ce projet sera mené par l'entremise d'expériences contrôlées en laboratoire et d'essais pratiques dans l'environnement naturel et aux sites de l'AMTI de la côte Est. Sur la côte Ouest, on examine la possibilité d'utiliser de nombreuses espèces pour l'absorption des composés organiques. Le taux d'ingestion, l'efficacité d'absorption, le bilan énergétique ainsi que les caractéristiques biophysiques des fèces sécrétées seront déterminés pour des individus qui auront été nourris avec des déchets issus de l'élevage de morues charbonnières et ces données seront comparées à celles obtenues pour des régimes alimentaires « naturels » selon un éventail de températures. Parmi les espèces proposées pour la côte Ouest, mentionnons l'oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis), la la coque de Nuttall (Clinocardium nuttallii), la moule bleue (Mytilus edulis), la moule méditerranéenne (M. galloprovincialis), l'holothurie du Pacifique (Parastichopus californicus), la crevette tachetée (Pandalus platyceros) et les polychètes néréides.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Bruce MacDonald (UNBSJ), Stephen Cross (UVic), Chris Pearce (MPO – SPB), Shawn Robinson (MPO – SBSA), Gregor Reid (UNBSJ/MPO-SBSA), Helen Gurney-Smith (UVic/SCCS), Shannon Balfry (UBC/MPO-CRAE),Emily Nelson (UNBSJ), Lindsay Orr (UVic)
Information: Bruce MacDonald ( bmacdon@unb.ca) • http://www.cimtan.ca

Quantification de la dispersion de l'énergie et des éléments nutritifs ainsi que des répercussions sur les espèces sauvages

L'abondance et la répartition d'espèces sauvages dans les environs des sites où sont installés des cages d'AMTI doivent être quantifiées afin de comprendre comment ces espèces sont associées à la disponibilité d'éléments nutritifs à proximité et à distance des sites. Les études menées actuellement nous permettront de concevoir une méthode appropriée pour la recherche sur le terrain étant fondée sur la faisabilité de l'étude et sur la conception statistique. La quantification des taux de biocolonisation (encrassement biologique) a été réalisée en utilisant des collecteurs normalisés qui sont semblables à ceux employés pour la surveillance des tuniciers envahissants. Chaque collecteur consistait en une série de plaques en PVC qui servait de substrat à des organismes indigènes tels que les bryozoaires, les hydrozoaires, les tuniciers et les algues. Ces espèces colonisent rapidement de nouveaux substrats et sont appropriées pour la mesure des réponses précoces à la disponibilité d'éléments nutritifs. Les collecteurs sont déployés dans les sites où l'on retrouve des poissons, dans des sites d'AMTI ainsi que dans des emplacements de référence situés au sein de la même zone géographique mais étant isolés des activités aquacoles. Une fois les collecteurs récupérés, la biomasse totale accumulée ainsi que la surface colonisée peuvent être mesurées et comparées relativement aux autres variables environnementales. La prochaine étape de l'étude consistera à déployer une série complète de collecteurs à plusieurs sites comprenant des poissons ou une AMTI, tout en mesurant simultanément des corrélats environnementaux comme la température, la salinité, les courants, la chlorophylle et l'oxygène.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Andrew Cooper (MPO – SBSA), Shawn Robinson (MPO – SBSA), Chris McKindsey (MPOIML), Fred Page (MPO –SBSA), Les Burridge (MPO –SBSA),Thierry Chopin (UNBSJ)
Information: Andrew Cooper ( Andrew.Cooper@dfo-mpo.gc.ca) http://www.cimtan.ca

Plaque de collecteur récupérée après dix semaines à un site d'AMTI et colonisée principalement par des hydrozoaires. Le collecteur affiche 145 g de biomasse accumulée

Présence, effet et bioaccumulation d'agents thérapeutiques chez les polychètes

Le but des systèmes d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) est de recycler et de réutiliser les éléments nutritifs libérés en excès par les fermes salmonicoles tout en permettant d'élever simultanément des espèces supplémentaires ayant une valeur commerciale, et de limiter ainsi les impacts environnementaux. La culture de la néréide (Nereis virens), un organisme commun des sédiments de la baie de Fundy, est considérée comme un moyen de traiter les matières organiques provenant des fermes aquacoles. Ce ver est souvent vendu comme appât. Le but du présent projet est de déterminer les effets de l'agent thérapeutique SLICE® (l'ingrédient actif étant le benzoate d'émamectine [BE]), agissant contre le pou du poisson, sur ces vers dans les fermes aquacoles où le produit chimique est utilisé. Des études de toxicité en cours évaluent les effets aigus et chroniques de cet agent thérapeutique sur les vers. Au cours d'une étude portant sur l'exposition aiguë, des vers ont été exposés à des concentrations de BE de 20, de 200 et de 2000 μg/kg de sédiment pendant dix jours. Aucune mortalité n'a été enregistrée, bien que certains changements comportementaux aient été observés. Une étude sur l'exposition chronique sera menée ; les vers seront alors exposés à des concentrations semblables durant 60 jours. Les taux de survie, l'intégration du BE et la croissance seront surveillés. Ce travail permettra de fournir des données qui seront utilisées pour évaluer la faisabilité de la culture de vers dans les fermes salmonicoles.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Les Burridge (MPO – SBSA), Karen Kidd (UNBSJ), Gregor Reid (UNBSJ/MPO-SBSA), Shawn Robinson (MPO – SBSA), Thierry Chopin (UNBSJ), Geoff McBriarty (UNBSJ)
Information: Les Burridge ( Les.Burridge@dfo-mpo.gc.ca) • http://www.cimtan.ca

Culture d'espèces complémentaires absorbant des composés inorganiques pour un rendement accru du système

Depuis 2001, deux espèces de varechs sont utilisées pour l'absorption de composés inorganiques dans les systèmes d'AMTI sur la côte Est : Saccharina latissima et Alaria esculenta. Sur la côte ouest, Saccharina latissima est cultivée depuis 2007. Ces deux espèces sont tout d'abord cultivées en laboratoire, de septembre à novembre, puis aux sites d'AMTI de novembre jusqu'au mois de juin ou de juillet. Elles doivent être récoltées à la fin du printemps ou au début de l'été, avant que l'érosion des lames et la salissure marine compromettent la récolte ainsi que la qualité des produits dérivés. En conséquence, l'atténuation biologique des composés inorganiques n'est pas effectuée en été, puisque le varech est alors absent des sites d'AMTI. Le présent projet consiste à examiner deux espèces de macroalgues qui ont été proposées pour palier au problème : Palmaria palmata (petit goémon) sur la côte Est et Ulva sp. (laitue de mer) sur la côte Ouest. Ces macrophytes affichent des cycles et des caractéristiques permettant la croissance des stades macroscopiques pendant l'été. Cela rendrait possible l'atténuation biologique de la biomasse durant l'été et, par conséquent, entraînerait une augmentation générale de la capacité d'atténuation biologique par l'absorption des composés inorganiques dans les systèmes d'AMTI. On mène aussi actuellement des recherches pour étudier l'utilisation du varech dans la composition des aliments destinés aux poissons en tant que source de protéines de rechange qui pourrait remplacer une partie des protéines dérivées de la farine de poisson et de plantes terrestres.

Jan. 2010 – Déc. 2014 Équipe du projet : Thierry Chopin (UNBSJ), Stephen Cross (UVic), Constanza Chianale (UNBSJ), Nick Sherrington (UVic)
Information: Thierry Chopin ( tchopin@unbsj.ca) http://www.cimtan.ca

Deux nouvelles espèces absorbant des composés inorganiques, proposées pour l'AMTI : les algues rouges (petit goémon), les algues vertes (Ulva sp.) (laitue de mer) et, parmi les espèces déjà cultivées, les algues brunes Saccharina latissima et Alaria esculenta (varechs)

Nouvelles composantes d'infrastructure

Les sites aquacoles peuvent se trouver à grande distance des réseaux électriques. Comme nous cherchons à réduire l'impact environnemental des opérations aquacoles, nous étudions la possibilité de fournir de l'énergie propre aux sites aquacoles afin d'éviter de recourir à des groupes électrogènes diesel (générateurs alimentés par carburant fossile). Le travail accompli jusqu'à présent a été centré sur la collecte de données sur les ressources disponibles pour le site de démonstration d'AMTI de la côte Ouest et sur le calibrage initial des composantes. Nous avons examiné la possibilité d'utiliser des bioréacteurs permettant de transformer le varech en biodiesel, mais cette entreprise s'est révélée impraticable en raison du manque varech. Les quantités de varech disponibles dans les sites cibles étaient insuffisantes à la production d'une quantité adéquate de biodiesel pour assurer l'autonomie énergétique. Une autre approche consistait à se servir de sources d'énergie éolienne et solaire pour alimenter les opérations aquacoles. Nous avons recueillies des données sur le vent et l'ensoleillement à partir de bouées météo-océaniques et nous avons déterminé qu'une énergie solaire suffisante était disponible comme source énergétique de remplacement. Pour établir avec précision les caractéristiques de la ressource éolienne à la hauteur des installations potentielles de la turbine, une tourelle anémométrique plus élevée est en cours d'installation. Nous avons assemblé dans HOMER un modèle de système énergétique tenant compte des exigences en énergie pour le levage (c.-à-d. la consommation énergétique). HOMER est un code de simulation qui est utilisé pour l'analyse des systèmes énergétiques à distance. Il permet de simuler les flux énergétiques au sein des systèmes (p.ex. entre les différentes piles ainsi qu'entre les moteurs et les turbines) produisant ainsi des données sur le rendement, les coûts, etc. Une vérification de l'efficacité énergétique a également été effectuée dans la résidence du personnel du site aquacole. Ces données seront incluses dans le modèle de l'utilisation d'énergie qui est actuellement mis au point pour optimiser le système de consommation électrique du site. Nous avons élaboré un modèle sur mesure, car nous avons découvert que les logiciels actuels étaient incapables de tenir compte adéquatement des charges énergétiques intermittentes de pointe qui sont caractéristiques de l'utilisation des engins de levage. Il serait possible d'utiliser ensuite le modèle énergétique sur mesure pour calibrer les systèmes d'énergies renouvelables en vue d'une utilisation dans des sites aquacoles actuels et futurs.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Curran Crawford (UVic), Stephen Cross (UVic), Thierry Chopin (UNBSJ), Eric Hoevenaars (UVic)
Information: Curran Crawford ( curranc@uvic.ca)

Implications sociales de l'AMTI

Les communautés côtières canadiennes sont petites ainsi que largement réparties et elles profitent d'une importante diversité économique et culturelle. Au cours des dernières années, bon nombre de ces communautés ont connu des difficultés d'ordre économique résultant du ralentissement de l'économie dans les secteurs de l'exploitation forestière et de la pêche pratiquée au moyen des méthodes traditionnelles. Un des buts du présent projet est d'étudier le potentiel que présente l'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) dans le développement durable de moyens de subsistance viables pour les communautés côtières éloignées. Cet objectif requiert la prise en considération de la capacité et de l'intérêt des gens à prendre part à l'aquaculture ainsi que de la formation et des politiques nécessaires à faciliter leur participation. Une meilleure compréhension des aspects sociaux et institutionnels de la mise en oeuvre d'une AMTI dans les communautés côtières est un complément direct des aspects relatifs aux sciences naturelles ainsi qu'une composante essentielle de l'ensemble du processus qui vise à faciliter l'exploitation du plein potentiel de l'AMTI. Nous sommes conscients que les systèmes sociaux, économiques et écologiques sont inextricablement liés, et c'est pourquoi nous avons élaboré notre programme de recherche en reconnaissant de façon explicite le besoin d'aller au-delà des disciplines académiques traditionnelles et des problématiques en matière de gestion. En conséquence, ce projet est divisé en trois volets d'étude : a) la gouvernance aquacole ; b) la contribution possible de l'AMTI à l'économie côtière et à la durabilité sociale au Canada ; c) Les Premières nations et l'AMTI.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Mark Flaherty (UVic), Grant Murray (VIU),Mary Liston (UVic), Anna Belanger (UVic), James Foley (UVic)
Information: Mark Flaherty ( flaherty@mail.geog.uvic.ca) http://www.cimtan.ca

Mary Liston, première étudiante diplômée du CRSNG à défendre avec succès son mémoire de maîtrise le 19 novembre 2010

Le rôle des microbes dans le recyclage de la matière organique

L'un des principaux objectifs de la création de systèmes d'aquaculture durable reposant sur des approches écosystémiques est de comprendre les diverses trajectoires et les divers processus par lesquels l'énergie circule. Lorsque la nourriture d'un niveau trophique donné est recyclée par un autre niveau, l'énergie associée aux particules organiques est extraite puis convertie en déchets inorganiques tels l'ammoniaque, le dioxyde de carbone ou la chaleur. Cette conversion se produit aux niveaux trophiques les plus bas, où vivent les bactéries. L'objectif de ce projet est d'évaluer le rôle que jouent les bactéries dans le recyclage d'éléments nutritifs dans un site d'aquaculture du saumon ainsi que leur capacité relative à convertir les particules organiques en composés inorganiques. Plus précisément, nous dénombrerons les bactéries et calculerons leur fréquence respiratoire à l'intérieur et à l'extérieur des sites de pisciculture, tant dans la colonne d'eau que dans le benthos. Cette activité sera effectuée de manière saisonnière aux sites d'AMTI des côtes Est et Ouest. De plus, nous identifierons les communautés bactériennes associées aux sites d'aquaculture ainsi que la façon dont elles évoluent au cours de l'année. Ces résultats seront intégrés à un modèle des flux d'énergie observés dans un site d'AMTI.

Jan. 2010 – Déc 2014 • Équipe du projet : Shawn Robinson (MPO), Ben Forward (CRP), Terralynn Lander (MPO), Kelli Mitchell (UNBSJ)
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca) http://www.cimtan.ca

Systèmes d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) extensifs vs intensifs

À la lumière des différents projets régionaux d'AMTI au Canada, il paraît évident que les difficultés sont importantes et variées lorsqu'il en vient à l'adaptation des systèmes de pisciculture actuels pour permettre l'intégration d'une AMTI. Les processus hydrographiques dictent la façon dont les éléments nutritifs dissous et les panaches de particules circuleront parmi les principales composantes de l'infrastructure. Ces caractéristiques définissent la manière dont les systèmes de production de l'AMTI doivent être conçus et configurés afin que l'on puisse exploiter au maximum les trajectoires de dispersion de ces flux de déchets. Cependant, l'interception de ces flux par les diverses espèces extractives peut, en soi (dans le cadre de la production commerciale), avoir une incidence négative sur l'efficacité du système d'AMTI. Parmi les points à examiner dans chaque type de système d'AMTI afin d'assurer le rendement continu et optimal du système, mentionnons la proximité des composantes (poisson) nourries, la densité des structures dédiées à la croissance (filets, cages, claies), l'orientation verticale et horizontale relativement aux débits, les densités au sein des unités de production ainsi que l'intégration spatiale et temporelle de classes multiâges et plurispécifiques. Ces travaux débuteront lors de la quatrième et la cinquième années d'existence du RCAMTI alors que deux étudiants à la maîtrise en sciences commenceront leurs travaux. Ils compareront les effets de la configuration du système sur le rendement en matière d'extraction des systèmes d'AMTI intensive sur la côte Ouest et des systèmes d'AMTI à grande échelle sur la côte Est.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet : Shawn Robinson (MPO – SBSA), Stephen Cross (UVic), Chris Pearce (MPO – SPB), Thierry Chopin (UNBSJ)
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca) • http://www.cimtan.ca

Sites d'AMTI intensive (Colombie-Britannique) et extensive (Nouveau Brunswick). Ces systèmes seront comparés selon leur efficacité relative en matière de recapture des éléments nutritifs

Optimiser l'efficacité des infrastructures

Des activités de recherche et de développement sur l'AMTI sont menées au Canada depuis 2001. Durant cette période, des systèmes d'AMTI ont été mis au point de façon indépendante sur chaque côte, par la modification des infrastructures qui étaient déjà utilisées pour l'élevage du saumon dans ces régions. Sur la côte Est, une configuration indépendante circulaire de cages en grillage est utilisée tandis que sur la côte Ouest, les installations sont constituées d'une configuration intégrée avec des systèmes de cages en acier consolidé. Pour chacun de ces types d'AMTI les écrits scientifiques concernant les voies de dispersion et de dilution ainsi que les propriétés du flux hydrographique à proximité des zones étudiées ont été rassemblés. Ces ouvrages permettront de déterminer la configuration la plus efficace sur les plans de l'écologie et de la structure. Ce volet du programme de recherche du Réseau canadien d'aquaculture multitrophique intégrée appuie une évaluation complète de l'impédance du flux par la présence d'une structure, des effets de la déviation du flux de déchets (c.-à-d. les contrecourants créés et la redirection des flux), de l'entraînement vertical des particules (pour la persistance potentielle des éléments nutritifs), des effets de l'augmentation de la biomasse sur la dynamique de l'oxygène dissous, de la modification des apports en phytoplancton dans les systèmes et, enfin, de l'adaptation structurelle des systèmes d'AMTI servant à tirer profit des effets du flux sur les mouvements des éléments nutritifs dissous et des particules. Un étudiant à la maîtrise en sciences parachève actuellement une étude comparative visant à documenter les propriétés hydrographiques à proximité d'installations d'AMTI intensives et extensives, tandis qu'un second se concentrera sur l'incidence des infrastructures sur les flux à proximité des zones étudiées et sur leurs répercussions en lien avec la conception et l'ingénierie des composantes d'AMTI à l'intérieur des systèmes.

Jan. 2010 – Déc. 2014 • Équipe du projet: Stephen Cross (UVic), Fred Page (MPO), Mike Foreman (MPO), Gregor Reid (UNBSJ/MPO)
Information: Stephen Cross ( sfcross@office.geog.uvic.ca) http://www.cimtan.ca

La bouée multiparamétrique CARMS de l'Université de Victoria positionnée en amont des installations d'AMTI de Kyuquot SEAfoods Ltd.