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R et D en aquaculture au Canada de 2009

Polyculture

Systèmes d’aquaculture intégrée vérifiés à l’échelle commerciale sur un site de la Colombie-Britannique

Est-ce possible d’élever des quantités commerciales de plusieurs poissons et fruits de mer commercialisables grâce à des déchets de poissons et à la lumière du soleil dans une exploitation de poissons à grande échelle en cages? Si les « difficultés surgissent des menus détails », les travaux menés en Colombie-Britannique à l’heure actuelle répondent à quelques-unes des questions essentielles au sujet de l’élaboration à l’échelle commerciale de systèmes d’aquaculture multitrophique intégrée (AMTI), ou ce que le chef d’équipe, le Dr Steve Cross de Kyuquot SEAFoods Ltd., appelle l’aquaculture écologique durable.

Depuis les deux dernières années, une étude financée par le Programme coopératif de recherche-développement en aquaculture (PCRDA) du ministère des Pêches et des Océans (MPO) porte sur la faisabilité d’exploitation à grande échelle de morue charbonnière/concombre de mer/oursin/mollusques et crustacés/algues, et tente de répondre à trois questions majeures : 1) Les concombres de mer peuvent-ils vraiment utiliser les déchets sous les cages à filet au moyen d’une infrastructure fonctionnellement indépendante de l’élevage de poissons? 2) Peut-on modifier les cages d’acier de sorte à offrir aux mollusques et crustacés une gamme de profondeur plus grande que ne l'offrent les radeaux en bois classiques? 3) Peut-on introduire des semences d’algues tout au long de l’année pour assurer l’interception uniforme et adéquate des nutriments dissous, ainsi qu’une production continue et viable au plan commercial? Selon Steve Cross, les réponses à cette étude en trois volets détermineront des détails essentiels de la conception et de l’exploitation du système et permettront aux systèmes d’aquaculture écologique durable d’être plus adaptables.

Grâce à une subvention du PCRDA-MPO et au cofinancement de Kyuquot Seafoods Ltd. de Courtney (Colombie-Britannique), le Dr Steve Cross, les Drs Chris Pearce et Lucy Hannah du MPO effectuent des études préliminaires sur les concombres de mer. Ils ont conçu et construit un prototype d'un système de tramways amovible qui servira aux cordages de culture suspendus dans les superstructures des cages et ont conçu et vérifié des plateaux submersibles pouvant être placés sous les cages en filet et manœuvrés sans perturber les cages.

Selon Dr Steve Cross, les résultats préliminaires indiquent assurément que les concombres de mer utiliseront les dépôts de déchets sous les cages à poissons comme source alimentaire et ne semblent pas accumuler de métaux lourds ou d’autres contaminants traces. Les modifications apportées aux cages de mer pendant l’étude faciliteront la culture simultanée de plus d’un type de mollusques et crustacés (p. ex., des mollusques près de la surface, des pétoncles à des profondeurs pouvant atteindre 15 m.). Le synchronisme du développement des plantules de varech (algues) peut être contrôlé afin de permettre l’ensemencement et la capture toute l’année.

Un site situé à Kyuquot Sound, sur la côte Ouest de l’île de Vancouver, sera le terrain d’essai tant de l’équipement que des protocoles de grossissement, fondé en partie sur les résultats de ces travaux, et servira de site d’essai continu pour la recherche et développement à venir. Il s’agit du premier site d’aquaculture écologique durable multitrophique approuvé en Colombie-Britannique. Il existe d’autres sites d’AMTI au Nouveau-Brunswick, sur la côte Est.

Durée: avril 2007 – juin 2009
Financement: PCRDA-MPO Cofinancement: Kyuquot SEAFoods Ltd.
Équipe du projet: Steven Cross (Kyuquot SEAFoods Ltd. et l’UVic), Chris Pearce (MPO), Lucy Hannah (UVic), Nathan Blasco (UVic)
Information: Steve Cross ( sfcross@office.geog.uvic.ca)

Un projet d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) visant à étudier l'ajout de vers polychètes en tant que biofiltre supplémentaire

Le ver de sable, Nereis virens, dans un plat blanc en plastique dans le laboratoire. L'espèce est observée à titre d'espèce de biofiltres organiques éventuels du type de détritivore de niveau trophique.

L'industrie canadienne de l'aquiculture cherche à devenir plus durable et sans danger pour l'environnement. Le principe sous-jacent du concept de l'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) consiste en le recyclage de nutriments pour une profitabilité et une durabilité accrues. Essentiellement, la pratique de l'AMTI combine, dans les proportions appropriées, la culture d'espèces d'aquiculture nécessitant un apport de nourriture (p. ex., poissons à nageoires) avec des espèces d'aquiculture absorbant des composés organiques (p. ex., poissons filtreurs, organismes limivores) et des espèces vivant de composés inorganiques (p. ex., algues).

Bien que les dernières recherches démontrent que les moules filtrent de façon efficace les matières organiques particulaires fines provenant du site de saumons, la majorité des charges organiques déposées au fond sont trop importantes pour être traitées physiquement par les moules. Pour cette raison, l'énergie résiduelle provenant des selles de saumon doit être recyclée au moyen de détritivores ou de décomposeurs avant qu'elle n'atteigne le fond marin; préférablement une énergie devrait avoir également une valeur commerciale. Un groupe d'organismes qui répondrait aux critères de détritivore pour l'aquiculture de poissons à nageoires est le polychète.

Cette étude a évalué la faisabilité de l'utilisation de vers polychètes (Nereis virens) dans une exploitation d'AMTI avec des saumons. Des études en laboratoire ont indiqué que les vers pourraient être élevés avec succès avec un régime alimentaire composé d'aliments/de selles de saumon. Cependant, les essais sur le terrain ont indiqué que le production a été plus faible que prévue. Des prototypes de contenant à culture ont été créés au cours du projet.

Durée: juillet 2007 – mars 2009
Financement:PCRDA-MPO Cofinancement: Cooke Aquaculture Inc.
Équipe du projet: Shawn Robinson (MPO), Rachel Shaw (MPO), Fernando Salazar (MPO), Craig Smith (MPO), Jim Martin (MPO), Terralynn Lander (MPO), Cooke Aquaculture Inc.
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca)

Ingénieur en matières particulaires, Darren Cleaves, travaillant sur certaines des caractéristiques de flux des particules organiques dans le laboratoire et la façon dont elles pourraient être saisies au moyen d’une cage à vers polychètes.

Une étude sur l'AMTI conclut que les matières particulaires dérivées de l'élevage de saumon ont une incidence sur les propriétés biophysiques des selles de moules

Les moules élevées au moyen de techniques d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) sont alimentées par des impulsions de nutriments de matières particulaires d'élevage de saumon. L'effet de ces particules sur les propriétés biophysiques des dépôts biologiques des moules est inconnu et il s'agit d'information essentielle pour la modélisation de la dynamique des nutriments des systèmes d'AMTI.

Les chercheurs de ce projet caractérisent l'effet des divers régimes alimentaires (pâte d'algues mixte, pâte de diatomées,« fines » d'alimentation de saumon et selles de saumon) sur les propriétés biophysiques (morphométrie, contenu organique et densité des selles) des selles de moules produites.

Tous les régimes alimentaires dans les expériences ont été offerts aux trois catégories de taille de moule (petite : 30 à 35 mm, moyenne : 50 à 55 mm et grande 70 à 75 mm). L'équipe a conclu que les différences en caractéristiques de dépôt fécal sont minimes chez les moules de petite taille, mais deviennent plus importantes à mesure que la longueur de la moule augmente (50 mm à 75 mm). Les rendements d'absorption des algues mixtes, des diatomées, de la nourriture de saumon et des selles de saumon étaient de 87, 81, 90, et 86 % (toutes différentes de façon importante, p < 0,05) respectivement. Peu importe le régime alimentaire, les petites moules ont produit des dépôts biologiques qui se sont dispersés sur de plus grandes superficies que ceux produits par des moules plus grandes en tant que fonction de vélocité de chute : petite 0,18 cm sec-1, moyenne 0,29 cm sec-1 et grande 0,54 cm sec-1 (vélocité de chute de 50 % des particules).

Durée: octobre 2007 – février 2009
Financement: APECA-FIA Cofinancement: MPO
Équipe du projet: Matthew Liutkus (MPO), Shawn Robinson (MPO), Bruce MacDonald (MPO), Gregor Reid (MPO), Cooke Aquaculture Inc.
Information: Matthew Liutkus ( Mathew.Liutkus@dfo-mpo.gc.ca)

Une étude pour éclaircir les effets de l'enrichissement organique au saumon dans les systèmes d'AMTI

Le flux de nutriments des élevages de saumon et son effet sur la croissance et la physiologie de reproduction d'espèces à l'intérieur de l'écosystème d'élevage visé ne sont pas clairement compris. Ce projet a pour but de mieux comprendre ces voies et effets à l'intérieur d'élevages d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) dans le sud-est du Nouveau-Brunswick.

Mytilus edulisStrongylocentrotus droebachiensis et Caprella mutica - représentant des mollusques filtreurs, échinodermes épurateurs et des crustacés opportunistes, respectivement - ont été sélectionnés pour étudier les contributions aux voies de communication des effets.

L'assimilation de déchets d'élevage de saumon par ces espèces est étudiée sur une période d'un an au moyen de traceurs à isotope stable et à acides gras. L'effet de ce régime alimentaire sur la croissance et la reproduction est ensuite mesuré en calculant les différences en croissance et en efficacité de la reproduction d'animaux présents à l'intérieur et à l'extérieur du panache de nutriments de trois élevages de saumon.

Ces espèces, représentant différents groupes fonctionnels et niveaux trophiques à l'intérieur du créneau d'extraction organique de l'élevage d'AMTI, offrent une perspective des effets de l'enrichissement organique sur la production secondaire et les rendements de transfert d'énergie trophique. De telles recherches sont essentielles pour calculer le potentiel de récupération de nutriments d'espèces candidates à l'AMTI. En dernier ressort, ces recherches améliorent notre compréhension du flux et des effets de l'énergie à l'intérieur de sites d'AMTI et d'écosystèmes côtiers.

Durée: mai 2007 – mai 2010
Financement: APECA-FIA 
Équipe du projet: Jason Mullen (MPO), Shawn Robinson (MPO), Bruce MacDonald (MPO), Gregor Reid (MPO), Cooke Aquaculture Inc.
Information: Jason Mullen ( Jason.Mullen@dfo-mpo.gc.ca)

Des chercheurs intègrent des oursins dans le système d'AMTI

L'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI) s'avère un succès dans la baie de Fundy avec le saumon, les moules et le varech en tant que premières composantes d'extraction biologique. À l'heure actuelle, plusieurs espèces de détritivores sont prises en compte aux fins d'intégration dans le système d'AMTI afin d'améliorer davantage le niveau de recyclage de nutriments dans un environnement marin ouvert aux fins d'aquiculture de poissons à nageoires.

L'oursin vert semble être un candidat prometteur en raison de sa valeur économique relativement importante et de sa capacité d'ingérer de plus grandes particules organiques descendant de cages à poissons à nageoires. Ils sont souvent présents autour de sites d'aquiculture de saumon.

Ce projet évalue le rendement de croissance potentiel des oursins provenant de sites d'aquiculture comparativement aux zones de référence avoisinantes. Une relation entre le diamètre d'essai et la longueur des rotules dans la lanterne d'Aristote, l'organe de trituration de l'oursin, a été observée.

Au moyen des anneaux de croissance trouvés dans les rotules, les chercheurs comparent les animaux de différents sites pour évaluer l'hypothèse voulant que les oursins présents autour des sites d'aquiculture connaissent des taux de croissance plus élevés que leurs congénères dans les zones naturelles avoisinantes. Ce projet fait partie d'une plus grande initiative étudiant le degré d’incidence des sites d'aquiculture sur les taux de croissance relatifs d'organismes à l'extérieur du site.

Durée: décembre 2008 – mars 2009
Financement: MPO
Équipe du projet: Shawn Robinson (MPO), Andrew Cooper (MPO), Janelle Arsenault (MPO), Carissa Graydon (MPO), Jacquelyn Ferris (MPO), Jim Martin (MPO), Terralynn Lander (MPO), Craig Smith (MPO)
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca)

Un groupe d'AMTI examine le recyclage de filets d'aquiculture pour la collecte de naissains de moules

Moules juvéniles fixées à de vieux filets à saumon qui seront récoltées sous peu et insérées dans des boudins qui seront suspendus de radeaux à moules au site d’AMTI. (Photo : S. Robinson)

Afin de réussir à mettre en œuvre les moules en tant que culture entièrement commerciale dans le système d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI), une source de collecte constante de juvéniles (naissains) doit être déterminée. Les chercheurs examinent depuis un certain temps le potentiel de la réutilisation d'anciens filets à saumon déjà traités à l'oxyde de cuivre pour la collecte de naissains de moules dans la baie de Fundy.

La densité de dépôt et la longueur de coquille des moules bleues ont été mesurées sur des absorbeurs récemment traités, déjà traités et non traités, constitués à partir de filets à saumon commerciaux, pour évaluer la façon dont l'efficacité de la collecte de naissains a été touchée par le traitement commercial à l'oxyde de cuivre.

D'importantes différences ont été trouvées entre les traitements pour la densité de naissain moyenne après cinq mois. La réduction de dépôt sur les absorbeurs récemment traités et déjà traités a été attribuée aux effets inhibiteurs de l'oxyde de cuivre sur le dépôt de moules. Bien que les absorbeurs déjà traités aient recueilli moins de naissains que les absorbeurs non traités, les chiffres demeuraient appropriés pour la collecte commerciale de naissains. La longueur moyenne de coquille ne variait pas grandement parmi les traitements.

En fonction de ces résultats, l'équipe de recherche juge qu'il existe un potentiel pour le recyclage de filets à saumon usagés aux fins de collecte de moules, puisque les absorbeurs déjà traités continuaient de recueillir de grandes quantités de naissains de moules tout en inhibant les organismes salissants indésirables avec des propriétés d'agent antisalissures persistantes.

Durée: juin 2007 – décembre 2007
Financement: MPO
Équipe du projet: Shawn Robinson (MPO), Rachel Shaw (MPO), Terralynn Lander (MPO), Jim Martin (MPO), Cooke Aquaculture Inc.
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca)

Un projet de Terre-Neuve visant à étudier l’utilisation des moules pour atténuer certaines incidences de l'aquiculture de la morue

Des essais expérimentaux d’exposition à Memorial University of Newfoundland (Ocean Sciences Centre). (Photo : A. Both)

Des chercheurs de Terre-Neuve étudient la faisabilité de la mytiliculture, Mytilus edulis, en tant que composante d'un système d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI). Ils évaluent l'effluent quittant un site côtier d'aquiculture de morue de l'Atlantique en tant que source de nourriture pour les moules.

Des expériences sont en cours pour mesurer les changements dans la composition biochimique des moules nourries par l'effluent comparativement à des moules affamées et à des moules nourries par des algues sur une période de dix semaines. La croissance des moules nourries par l'effluent de morues est également mesurée sur une période de six mois et comparée à celle de moules affamées et de moules nourries par des algues. Certaines expériences à plus petite échelle sur des spécimens seront entreprises pour déterminer la capacité et le degré de filtrage d'effluent de morue des eaux environnantes parM. edulis.

Certaines analyses préliminaires révèlent que l'ensemble de l'effluent quittant les réservoirs de morue (96 %) est d'une taille de plus de 500 µm qui est trop grande pour l'ingestion par les moules, avec une petite portion (1,8 %) étant plus petite que 70 µm et de taille convenable à l'ingestion par les moules. Les expériences préliminaires sur les taux de sédimentation indiquent que malgré le fait que les plus petites particules composent une faible partie de l'effluent, elles représentent les particules avec la plus grande capacité d'être réparties sur une grande superficie.

Durée: février 2008 – février 2010
Financement: CRSNG Cofinancement: MPO
Équipe du projet: Chris Parrish (MUN), Adrianus Both (MUN), Randy Penney (MPO), Ray Thompson (MUN)
Information: Chris Parrish ( cparrish@mun.ca)

Les recherches suggèrent un nouvel avantage de l'AMTI dans la déplétion de pathogènes par les moules

Les titres de virus à placer dans les réservoirs expérimentaux avec des moulespour déterminer la capacité du mollusque à éliminer le virus de la colonne d'eau

Une des méthodes prises en compte à l'heure actuelle dans l'évolution de l'aquiculture au Canada consiste en une pratique connue sous le nom d'aquaculture multitrophique intégrée (AMTI). Lorsque différents organismes sont combinés, de façon intentionnelle ou non, la possibilité d'interactions biologiques existe.

Dans les situations d'aquiculture commerciale, les interactions négatives pourraient être exprimées sous la forme de transfert de maladie ou de parasites, et il s'agit là de la préoccupation de plusieurs pays dans l'adoption de principes d'AMTI. 
Cependant, des études commencent à émerger qui suggèrent que les moules pourraient avoir la capacité de détruire le virus de l'AIS. Les chercheurs en AMTI déterminent la capacité des moules à avoir une incidence sur la présence et les niveaux de titre de divers pathogènes de poisson dans leur environnement.

Les résultats de cette expérience suggèrent que les moules sont efficaces pour la déplétion des types de virus VAIS et VNHI. Cependant, elles ne le sont pas autant contre le nodavirus, suggérant que différents mécanismes sont concernés.

Les moules ne semblent pas assurer la déplétion de la maladie rénale bactérienne ou de bactéries de furonculose dans la colonne d'eau de la même façon qu’avec les virus. Bien qu'il y ait des quantités de traces de bactéries restantes, il n'est pas certain qu’elles puissent être libérées dans l'environnement. Plus de travail est en cours sur ces mécanismes.

Durée: août 2007 – mars 2008
Financement:PCRDA-MPO Cofinancement: Cooke Aquaculture Inc., RPC
Équipe du projet: Shawn Robinson (MPO), Rachael Ritchie (RPC), Ben Forward (RPC), Brian Glebe (MPO), Terralynn Lander (MPO), Wilfred Young-Lai (MPO)
Information: Shawn Robinson ( Shawn.Robinson@dfo-mpo.gc.ca)

Moules dans une chaudière blanche en plastique avec titre viral ajouté dans l'installation de quarantaine de la Station biologique St. Andrews

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