Blog

Sep 29, 2023

Les concombres de mer sont-ils une solution de nettoyage à la pollution des piscicultures ?

Un concombre de mer près de l'île de Mindoro aux Philippines. imageBROKER / Alamy

Un concombre de mer près de l'île de Mindoro aux Philippines. imageBROKER / Alamy Banque D'Images

Les exploitants de fermes de fruits de mer élèvent et déploient des concombres de mer pour aspirer les quantités massives de déchets de poisson qui posent un problème majeur à leur industrie. Cela fait partie d'un effort visant à repenser les fermes piscicoles avec plusieurs espèces afin qu'elles fonctionnent davantage comme des écosystèmes naturels.

Par Kiley Price • 25 mai 2023

Au large de l'île hawaïenne de Kauai, une métropole sous-marine s'active. Les tortues de mer glissent paresseusement dans les vagues tandis que des bancs de poissons-papillons jaunes fluorescents se faufilent entre des oursins de la taille d'un ballon de basket et des coraux acérés.

Mais Dave Anderson n'est pas distrait par le charme surnaturel de la barrière de corail - il est ici en mission. À environ 70 pieds sous la surface, il trouve son prix : un concombre de mer rouge.

Anderson cueille la créature hérissée du fond de la mer et, après une brève promenade en bateau, la livre à un étang scintillant de 18 acres à la ferme marine de Kauai, sur la côte sud-ouest de l'île. Anderson est le directeur de la production de cette petite exploitation commerciale, qui élève des mulets, des barracudas, des tilapias et d'autres fruits de mer destinés à la vente aux restaurants locaux. Mais le concombre de mer entre les mains d'Anderson n'est pas à manger, du moins pas encore. Au lieu de cela, cet échinoderme de fond est le dernier membre de l'équipe de nettoyage de la pisciculture.

Dans la nature, les concombres de mer parcourent le fond marin, aspirant le sable et digérant les déchets de poisson, les algues et les autres matières organiques qu'il contient. Le sable qu'ils excrètent est plus propre que le sable qu'ils consomment, c'est pourquoi les concombres de mer sont souvent appelés "les véritables aspirateurs du fond marin", explique Arnold Rakaj, biologiste marin à l'Université de Rome.

Maintenant, Anderson laisse ces organismes visqueux effectuer le même service à Kauai Sea Farm.

L'aquaculture, ou pisciculture, fournit désormais plus de la moitié des fruits de mer consommés par l'homme dans le monde, et l'industrie devrait continuer à se développer pour aider à nourrir des populations croissantes. Cependant, les exploitations piscicoles terrestres et offshore sont confrontées à un gros problème. Avec des centaines et parfois des milliers de poissons nageant dans le même filet, étang ou réservoir, les aliments non consommés, les déchets de poisson et les bactéries qu'ils contiennent peuvent s'accumuler à des niveaux nocifs, alimentant des épidémies de maladies bactériennes - telles que la pourriture des nageoires, la mycobactériose et maladie bactérienne des branchies - qui tue des millions de poissons d'élevage chaque année.

Abonnez-vous à la newsletter E360 pour des mises à jour hebdomadaires livrées dans votre boîte de réception. S'inscrire.

Les aliments non consommés et les déchets contiennent des nutriments comme le phosphore et l'azote qui peuvent s'accumuler et couler au fond, où ils peuvent alimenter la prolifération d'algues ou nourrir les bactéries qui aspirent l'oxygène de l'eau, créant des conditions «hypoxiques» qui étouffent les poissons captifs et tuent les organismes indigènes qui entourent les fermes offshore. Des systèmes de recirculation qui filtrent l'eau et éliminent les déchets peuvent être installés, mais ces structures nécessitent beaucoup d'énergie et d'entretien, et elles peuvent coûter jusqu'à 200 000 $ dans une grande ferme aquacole commerciale.

Loup de mer dans une ferme piscicole de la mer Adriatique, au large des côtes slovènes. WaterFrame / Alamy Banque D'Images

Comme alternative, les fermes piscicoles peuvent cultiver des concombres de mer avec leurs poissons et crustacés pour améliorer la qualité de l'eau et augmenter la productivité globale, selon un large corpus de recherches. Aujourd'hui, un nombre modeste mais croissant d'éleveurs de fruits de mer en Europe, en Amérique du Nord et ailleurs élèvent des concombres de mer pour servir de Roombas vivants dans des réservoirs, des cages et des étangs. Une fois que les aquaculteurs ont constitué un stock suffisant, ils peuvent vendre une partie de leurs concombres de mer pour la consommation humaine, fournissant une autre source de revenus à leurs fermes. Selon les experts, de tels efforts pourraient contribuer à réduire la demande de concombres de mer sauvages, qui sont pêchés au point de disparaître dans certains endroits, notamment en Inde et au Mexique.

Ces initiatives font partie d'un mouvement plus large - appelé "Aquaculture multitrophique intégrée" (IMTA) - visant à repenser les fermes piscicoles afin qu'elles fonctionnent davantage comme des écosystèmes naturels biologiquement diversifiés que comme des monocultures hautement polluantes. Au lieu d'élever une seule espèce marine, comme le saumon ou le tilapia, les agriculteurs pratiquant l'IMTA réduisent les déchets en cultivant plusieurs espèces à différents niveaux de la chaîne alimentaire - des concombres de mer aux moules en passant par le varech.

"Vous essayez d'imiter un environnement naturel", explique Chris Pearce, chercheur marin du ministère des Pêches et des Océans du Canada. "Ainsi, les espèces marines font simplement ce qu'elles font naturellement dans la nature. Mais lorsque vous les combinez avec d'autres espèces, elles créent un service pour l'écosystème."

Bien que les pisciculteurs en Chine élèvent des poissons aux côtés d'autres espèces, comme le varech et les palourdes, depuis des siècles, la pratique a été officiellement introduite dans les pays occidentaux il y a à peine 20 ans, lorsque le scientifique marin et consultant en aquaculture Thierry Chopin a inventé pour la première fois le terme Multi-trophique intégré. Aquaculture. "Ce qui est un déchet pour quelqu'un est de l'or pour quelqu'un d'autre", dit Chopin, faisant référence aux concombres de mer qui se régalent d'excréments de poisson. Le concept a attiré l'attention ces dernières années alors que les pisciculteurs cherchent des moyens de minimiser leur impact sur l'environnement tout en diversifiant leurs ventes.

Les concombres de mer peuvent ne pas sembler particulièrement appétissants pour tout le monde, mais ils sont considérés comme un mets délicat en Chine et au Japon. Ils peuvent être préparés crus, comme le sashimi, frits ou, le plus souvent, séchés puis réhydratés dans des soupes et des ragoûts. Plus de 1 250 espèces de concombres de mer vivent dans les océans, des tropiques aux pôles, et la plupart se vendent environ 3 dollars la livre, bien que certaines espèces particulièrement rares puissent coûter jusqu'à 1 400 dollars la livre, séchées.

"La durabilité économique est [souvent] négligée lorsque nous parlons d'aquaculture durable", déclare Anderson de Kauai Sea Farm. "Si vous construisez toute cette ferme, et qu'elle n'est pas économiquement durable, puis qu'elle s'effondre … c'est un impact environnemental énorme et rien n'en est ressorti."

Schéma d'un projet test en Italie dans lequel les concombres de mer ont nettoyé les excréments des moules d'élevage. Grosso et al.

Mais il y a encore des obstacles à la mise à l'échelle. D'une part, obtenir un permis pour élever plus d'une espèce sur une ferme est un processus extrêmement ardu en Amérique du Nord et en Europe, disent les pisciculteurs. Et même s'ils peuvent obtenir un permis, explique Halley Froehlich, chercheuse en aquaculture à l'Université de Californie à Santa Barbara, "il est vraiment difficile d'élever plusieurs espèces de manière naturelle, en même temps". Les poissons peuvent ne pas grandir aussi vite que prévu ou ils peuvent mourir pour des raisons inconnues.

Kauai Sea Farm a commencé à élever des concombres de mer hawaïens indigènes l'année dernière, avec l'aide d'une subvention de près de 300 000 $ de la National Oceanic and Atmospheric Administration. Pour le projet, qui fonctionne avec un permis de recherche, 12 concombres de mer ont été prélevés dans la nature et introduits dans l'étang pour voir s'ils pouvaient survivre dans ce cadre. Mais l'étang aura besoin de beaucoup plus de concombres pour améliorer la qualité de son eau, donc Anderson travaille avec des scientifiques de l'Université d'Hawaï pour développer un programme qui induit le frai de trois espèces de concombres de mer indigènes différentes afin d'augmenter l'approvisionnement dans la nouvelle ferme de la ferme. écloserie terrestre.

Le réchauffement des eaux défie le saumon de l'Atlantique, à la fois sauvage et d'élevage. En savoir plus.

Le projet de Kauai Sea Farm est encore trop nouveau pour être déclaré un succès sans réserve, mais il suit l'exemple des exploitations aquacoles du monde entier qui testent déjà les concombres de mer dans leurs systèmes. Par exemple, en 2018, des chercheurs de l'Université de Stirling, en Écosse, ont étudié comment les concombres de mer poussaient sous une cage de dorades à Malta Fish Farming, une opération offshore en mer Méditerranée. Ils ont rapidement compris que l'endroit où ils mettaient les concombres de mer était critique; ceux placés directement sous les poissons ont été littéralement étouffés par les matières fécales, explique Karl Cutajar, l'auteur principal de l'étude. Mais lorsque les chercheurs les ont placés au-delà de l'ombre de la cage de daurade, les concombres de mer ont poussé beaucoup plus vite qu'ils ne le font à l'état sauvage, ce qui indique qu'ils prospéraient grâce aux déchets.

Un certain nombre d'expériences similaires réalisées avec des concombres de mer et d'autres espèces - telles que les moules en Italie, le bar en Écosse et les crevettes au Kenya - ont également montré une amélioration de la productivité et de la qualité de l'eau dans les fermes piscicoles. Récemment, des chercheurs du ministère des Pêches et des Océans du Canada ont utilisé des holothuries pour enlever les algues et la boue qui alourdissent les filets de Creative Salmon, une pisciculture biologique en Colombie-Britannique. Bien que leurs résultats n'aient pas encore été publiés, la biologiste marine Emaline Montgomery dit avoir vu une "preuve de concept": les concombres de mer aspiraient les algues et les déchets de saumon.

"Au début, je ne savais pas trop comment ça allait se passer", explique Barb Cannon, responsable de la biologie chez Creative Salmon. "Mais on m'a prouvé que j'avais tort sur tous les fronts, et les concombres de mer se sont très bien comportés."

Cannon est toujours sceptique quant à la possibilité pour IMTA d'atteindre prochainement une échelle commerciale sur sa ferme. Pour réussir à long terme, la ferme aurait besoin de sa propre écloserie d'holothuries afin de ne pas épuiser les populations sauvages. Et obtenir une licence pour cultiver des concombres de mer, dit-elle, "peut prendre beaucoup de temps".

L'impasse réglementaire s'explique en partie par le fait que ni le Canada, ni les États-Unis, ni l'Europe n'ont une seule entité réglementant l'industrie aquacole. Aux États-Unis, par exemple, un total de sept agences fédérales différentes sont responsables de la réglementation de l'aquaculture, et les politiques se concentrent sur l'élevage d'une seule espèce marine à la fois. "Donc, être en mesure de changer d'espèce et d'avoir des pratiques agricoles flexibles est presque impossible", déclare Froehlich, de l'Université de Californie. Les obstacles bureaucratiques pour l'IMTA sont "extraordinaires, [compte tenu] de la rapidité avec laquelle cette industrie évolue et de son importance au niveau mondial pour la production de fruits de mer".

Dave Anderson de Kauai Sea Farm cueille un concombre de mer. Ferme de la mer de Kauai

De retour à Hawaï, Kauai Sea Farm fonctionne un peu différemment de la plupart des fermes piscicoles commerciales nord-américaines. Il est situé sur le Nomilo Fishpond, qui fait partie d'un réseau de loko i'a indigènes hawaïens vieux de plusieurs siècles - des étangs reliés à l'océan par d'étroits canaux rocheux. Dans la technique de pêche traditionnelle, les bébés poissons nagent dans l'étang depuis l'océan à travers une série de portes et restent à l'intérieur jusqu'à ce qu'ils soient trop gros pour en ressortir. Contrairement à de nombreux loko i'a traditionnels, la ferme possède sa propre écloserie terrestre où l'eau riche en nutriments est pompée de l'étang et passe à travers un système de réservoirs contenant des huîtres, des palourdes, des oursins et des concombres de mer avant de retourner à la source. Chaque espèce a son propre rôle à jouer dans l'entretien de la ferme, suivant à la fois le concept moderne d'IMTA et la tradition loko i'a. Comme le dit Lynn Taylor, la propriétaire hawaïenne de Kauai Sea Farm, "Nous sommes essentiellement le MacGyver des étangs à poissons."

Pourtant, Kauai Sea Farm n'est pas à l'abri des problèmes auxquels sont confrontées d'autres fermes piscicoles lorsqu'elles tentent d'élever plus d'une espèce. Il n'a pas encore déchiffré le code permettant de contrôler de manière fiable les cycles de reproduction des concombres de mer. « Disons que cela devient une chose commerciale », dit Anderson. "Vous ne pouvez pas simplement perdre une année de production parce que les animaux n'ont pas coopéré cette année-là." Il ajoute: "Ils sont très compliqués pour une telle créature ressemblant à une limace."

Alors que les niveaux d'oxygène dans les océans baissent, les poissons font face à un avenir incertain. En savoir plus.

Ces dernières années, des scientifiques suédois, vietnamiens et sri-lankais ont découvert comment engendrer avec succès d'autres espèces d'holothuries de leurs régions. Anderson n'a donc pas encore perdu espoir. En fait, il essaie une autre méthode de ponte ce mois-ci. Si l'équipe peut garder les concombres de mer en vie jusqu'à l'âge adulte, Kauai Sea Farm pourrait éventuellement disposer à la fois d'une équipe de nettoyage plus importante pour l'étang et d'un nouveau produit de la mer à vendre.

Correction, 26 mai 2023 : Une version antérieure de cette histoire identifiait à tort le responsable de la biologie chez Creative Salmon. Elle est Barb Cannon, pas Barb Collins.

Prix ​​Kiley est un journaliste scientifique basé à New York. Son travail a été publié dans National Geographic, Slate et Mongabay, entre autres publications. En savoir plus sur Kiley Price →

Ne manquez jamais une fonctionnalité ! Inscrivez-vous à la newsletter E360 →

Par Judith Lewis Mernit

Par Jocelyne C. Zuckerman