Définition
L’aquaponie étant un cycle autonome et autosuffisant, chaque organisme est en étroite relation avec les autres. Dans la plupart des cas, cet écosystème est constitué de trois individus :
- Les plantes, qui utilisent les nitrites et les nitrates pour se nourrir et qui peuvent être une source de nourriture pour les poissons.
- Les poissons, qui produisent des déjections contenant du NH + 4 (ammoniaque) pour les bactéries et leur respiration produit aussi du NH3. Mais ils doivent être nourris, ce qui n'est pas pris en compte dans le sytème aquaponique standard. Pour cela nous pouvons mettre en place un système produisant des vers de terre pour nourrir les poissons carnivores ou urilisser dee la nourriture pour poissons ordinaire.
- Les bactéries, qui se nourrissent des déjections des poissons et les transforment en NO2- (nitrites) ou en NO3+ (nitrates), des minéraux utiles pour les plantes pour les fertiliser, permettant ainsi à la plante de pousser plus vite.
Ainsi un micro-sytème naturel est re-créé, où les rejets d'une espèce deviennet les déjections des autres (mis à part pour les poissons qui doivent être nourris). Dans un système aquaponique chaque individu est séparé car chacun d'entre-eux a besoin de conditions différentes (exemple: air pour les plantes, températures différentes pour les poissons et les bactéries).
Les espèces utilisables et réactions chimiques dans l'aquaponie
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Les végétaux : N'importe quelles plantes qui survivraient à la condition climatique de la région en question et à la quantité de nutriment produit par les bactéries peuvent être utilisées. Il y a même une culture d'arbre en Australie, alors qu'ils ont besoin d'un grand apport en nutriments. Mais certaines plantes sont plus simples à mettre en place que d'autres. Les plus simples à mettre en place sont les laitues, le basilic, les épinards parce qu’ils utilisent très peu d’eau et de nutriments ce qui les rendent très rentables économiquement parlant. Néanmoins, dans un système où la culture est centrée sur la production maximale des poissons, il est beaucoup plus intéressant d’utiliser des plantes avec des besoins en minéraux plus importants comme les tomates, les concombres et les piments.
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Les poissons : Ils doivent être adaptés à la condition climatique et vivre en eau douce, il faut aussi prendre en compte l'alimentation du poisson, prendre la nourriture la plus facile à se procurer. Les poissons les plus utilisés sont les tilapias parce qu'ils sont comestibles, ils vivent en eau douce et peuvent survivre à des conditions d'eau variantes, à un surpeuplement et à des changements de bassin. Cependant, il y a certains systèmes qui préfèrent cultiver les poissons dans une eau salée ce qui permet de cultiver des poissons d’eau douce, des végétaux tolérants l’eau de mer (comme les choux, les patates, les oignons rouges), des coquillages, des crevettes, des planctons et des algues. Ces systèmes cultivent principalement des sardines et des maquereaux.
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les bactéries : N'importe quelles bactéries qui sont capables de transformer l'ammoniaque en nitrates, cette transformation est appelée nitrification, et vivre dans l'eau peuvent être utilisées. Si ces bactéries n'étaient pas présentes les quantités d'ammoniaque produitent par les poissons peuvent diminuer leur sytème immunitaire : ce qui crée des dommages à leur peau, voire même les tuer. Nul besoin d’en ajouter parce qu’elles sont naturellement présentes dans l'eau et l'air. Ces bactéries sont séparées en deux groupes :
- celles responsables de l'oxydation de l'amoniaque ou de l'ammonium en nitrite sont appelées AOC.
- celles responsables de la transformation du nitrite en nitrate sont appelées NOC.
Avant les actions des bactéries il peut il y avoir une réaction chimique. Cette-dernière est dûe à l'acidité de l'eau en aquaponie qui va ioniser l'ammoniaque :
NH3 + H+ → NH + 4
Voici les principales bactéries responsables des réactions chimiques :
Nom de la bactérie Liste de(s) réaction(s) effectuée(s) Millieu de vie Nitrosomonas 2NH + 4 + 3O2 → 2NO-2 + 2H2O + 4H+
Eau usée, eau de mer ou eau douce
Nitrosomonas europea NH3 + O2 + 2H+ → NH2OH + H2O puis NH2OH → NO + 3H+ + 3e- et NO + inconnu → NO-2 + reste de l'inconnu Eau douce, eau commune, mur des batiments et des monuments pollués par de l'azote Commamox 2NH + 4 + 3O2 → NO-2 + H2O + 4H+ et 2NO-2 + O2 → 2NO-3
Eau usée, eau douce
Nitrobacter 2NO-2 + O2 → 2NO-3 et 4H+ + 4e- + O2 → 2H2O Eau usée, eau salée, eau douce et dans la terre Nitrospira 2NO-2 + O2 → 2NO-3 et 4H+ + 4e- + O2 → 2H2O Eau usée en contact avec l'air, eau salée, eau douce, source chaude Ainsi chaque bactérie dépend d'une autre, mis à part la Commamox (mais elle ne peut-être utilisée dans notre système aquaponique, parce qu'elle ne circule pas dans l'air). Ainsi il y a une deuxième symbiose dans notre système aquaponique. Le nitrate poduit va être utilisé comme un nutriment par les plantes pour les faire pousser plus vite. Ainsi les bactéries font parties des espèces principales en aquaponie