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LA GESTION DES NIVEAUX D’AMMONIAC EN AQUACULTURE

LA GESTION DES NIVEAUX D’AMMONIAC EN AQUACULTURE

 

Par : Dr Mustapha ABA, Chercheur en Aquaculture, Maroc

Le maintien de la qualité de l’eau et la stabilisation des paramètres de l’eau est l’une des plus grandes préoccupations de l’industrie aquacole, car un environnement aquatique sain est essentiel au succès de l’exploitation. Bien que les poissons soient maintenus dans un environnement contrôlé, l’utilisation d’étangs et de systèmes de recirculation représente un défi supplémentaire, en particulier avec la nature intense et fermée des cultures.

De tous les paramètres de qualité de l’eau qui influent sur le comportement et la santé des poissons, l’ammoniac est l’un des plus importants. L’ammoniac est un gaz incolore composé d’azote et d’hydrogène, avec une forte odeur piquante à des concentrations accrues. Dans un milieu aquatique, l’ammoniac se présente sous deux formes : L’ammoniac ionisé est relativement non toxique et a la formule chimique NH4+, la forme toxique non ionisée de l’ammoniac n’est pas chargée et a la formule chimique NH3.

La forme de l’ammoniac présent à un moment donné est dictée par la température de l’eau et le pH, l’augmentation des conditions alcalines précédant souvent une augmentation des niveaux toxiques d’ammoniac non ionisé.

L’ammoniac joue un rôle important dans le cycle de l’azote de tout milieu aquatique. C’est le processus d’oxydation dans lequel l’ammoniac est d’abord converti en nitrite (NO2) par les bactéries Nitrososospira et Nitrosomonas présentes naturellement dans l’eau, avant que les autres espèces bactériennes Nitrospira et Nitrobacter transforment le nitrite en nitrate (NO3). Ce processus de nitrification se produit soit à la surface du substrat de boue et des plantes, soit dans le biofiltre d’un système à réservoir. Le nitrite est encore toxique pour les espèces de poissons mais encourage la croissance et la colonisation de Nitrobacter pour le transformer en nitrate moins toxique. Le nitrate est ensuite absorbé par les plantes aquatiques et les algues dans les systèmes aquacoles. Le cycle de l’azote est directement influencé par les niveaux d’oxygène et d’alcalinité, avec une diminution soit de la fin du cycle, soit de l’augmentation des niveaux d’ammoniac et de nitrite.

Il est à noter que les niveaux d’ammoniac favorisent la croissance de certaines espèces de phytoplancton et d’algues, ce qui altère la biodiversité et la dynamique aquatiques d’un écosystème.

L’ammoniac pénètre dans le milieu aquatique principalement par les poissons eux-mêmes, par leurs déchets. Le régime alimentaire des poissons contient souvent des niveaux élevés de protéines qui, lorsqu’elles sont métabolisées, produisent de l’ammoniac comme sous-produit. Le poisson excrète ensuite l’ammoniac de son sang dans l’eau par un gradient de pression partiel à travers son épithélium branchial, ainsi qu’une petite quantité dans l’urine.

La concentration des protéines alimentaires dans l’aliment est directement proportionnelle aux niveaux d’ammoniac produits, les niveaux de protéines plus élevés produisant plus d’ammoniac. D’autres sources peuvent inclure la décomposition d’algues ou d’aliments non consommés dans le milieu aquatique, les plus petits volumes d’eau étant plus sensibles aux pointes d’ammoniac.

Les  » puits  » d’ammoniac se trouvent dans l’aquaculture en étang sous forme de plantes et d’algues. Ces organismes ont besoin d’azote comme élément nutritif clé pour leur croissance et, par conséquent, absorbent l’ammoniac de l’eau. À mesure que les taux de photosynthèse augmentent, la croissance des plantes et des algues augmente et l’absorption d’ammoniac augmente. Bien que la présence d’algues dans un système aquacole entraîne directement une réduction des niveaux d’ammoniac, il ne s’agit pas d’une méthode viable à long terme pour éliminer l’ammoniac. Pendant les mois d’hiver, la production d’ammoniac est constante, mais l’absorption d’ammoniac par les algues est limitée. Cela entraîne une augmentation des niveaux d’ammoniac et, par conséquent, le poisson peut devenir stressé à un moment où le système immunitaire d’un poisson est supprimé en raison des températures plus basses.

Les proliférations d’algues sont également sujettes à l’effondrement, ce qui entraîne la mort soudaine de la population d’algues, sans explication. Dans de tels cas, la matière algale passe d’un puits à une source d’ammoniac, tout en réduisant les concentrations d’oxygène dissous et le pH et en augmentant les niveaux de dioxyde de carbone présents.

L’ammoniac affecte les poissons à la fois directement et indirectement selon les niveaux présents, certaines espèces étant plus sensibles que d’autres à la toxicité de l’ammoniac. À des concentrations plus faibles, autour de 0,05 mg/L, l’ammoniac non ionisé est nocif pour les espèces de poissons et peut entraîner des taux de croissance et de conversion alimentaire médiocres, une baisse de la fécondité et de la fertilité et une augmentation du stress et de la sensibilité aux infections et maladies bactériennes.

À des concentrations plus élevées, supérieures à 2,0 mg/L, l’ammoniac cause des lésions branchiales et tissulaires, une léthargie extrême et la mort. En hiver, lorsqu’on administre des aliments réduits, les niveaux d’ammoniac peuvent être plus élevés parce que la baisse de température réduit le taux de photosynthèse des algues, de sorte que moins d’ammoniac est éliminé par ce moyen.

La tolérance à l’ammoniac varie selon les espèces. Le dipneuste africain (Protopterus dolloi) est capable de détoxifier l’ammoniac en déchets alternatifs tels que l’urée ou la glutamine, tandis que des espèces comme le dipneuste géant (Periophthalmodon schlosseri) réduisent leur ammoniac avec un catabolisme partiel en acides aminés.

D’autres espèces telles que la loque orientale (Misgurnus anguillicaudatus) tolèrent des concentrations d’ammoniac plus extrêmes.

La mesure des niveaux d’ammoniac dans un plan d’eau ne fournit qu’un instantané dans le temps et ne tient pas compte des fluctuations des niveaux pendant le processus de nitrification. Lorsque les concentrations d’ammoniac atteignent des niveaux plus élevés et compromettants, il existe un certain nombre de solutions de rechange couramment proposées pour régler le problème. L’efficacité de chaque méthode est cependant sujette à débat et la plupart ne sont pas des solutions à long terme.

L’excès d’aliments est l’une des principales sources d’accumulation d’ammoniac, mais la réduction des taux d’alimentation n’est pas une solution à court terme et aura peu d’effet immédiat. Afin de réduire les risques à long terme et de minimiser les effets associés à une exposition sublétale à l’ammoniac, il convient de mettre en œuvre un taux d’alimentation prudent géré avec une teneur en protéines contrôlée et ajusté de manière saisonnière. L’alimentation pendant les périodes de stress exacerbera encore le problème, car les aliments ne seront pas consommés et contribueront à des niveaux élevés d’ammoniac.

L’ajout de chaux ou de phosphore est une autre option. L’ajout d’un agent de chaulage permet de corriger les valeurs extrêmes de pH et est souvent mis en œuvre en fin d’après-midi, lorsque la forme toxique est susceptible d’être à son maximum.

Cette méthode n’agit pas pour éliminer l’ammoniac, mais plutôt pour modifier la forme d’ammoniac présente, de toxique à non toxique dans des conditions de pH faible. En fait, l’ajout de chaux dans des bassins ayant une alcalinité adéquate peut causer un changement rapide du pH et ne servir qu’à aggraver le problème de l’ammoniac. Le phosphore agit comme un engrais pour les algues, augmentant la population d’algues et par conséquent l’absorption d’ammoniac.

En aquaculture cependant, la lumière est le principal catalyseur des proliférations d’algues plutôt que la disponibilité des éléments nutritifs, et bien qu’elle soit utile pour rétablir une prolifération d’algues après un accident, l’ajout de phosphore à une population d’algues établie a peu d’effet.

D’autres solutions comprennent l’augmentation de l’aération à l’intérieur d’un étang et le rinçage à l’eau douce. En aérant un étang, l’ammoniac dissous sous forme toxique se diffuse de l’eau dans l’air. Cela fonctionne à petite échelle, mais serait inefficace dans les grands étangs d’aquaculture, l’aération croissante ne servant qu’à remuer les sédiments benthiques et donc à augmenter davantage les niveaux d’ammoniac.

Le rinçage à l’eau douce est efficace à plus petite échelle, diluant et réduisant les niveaux d’ammoniac présents. Toutefois, dans les grandes exploitations aquacoles, le volume d’eau nécessaire pour réduire une pointe d’ammoniac est énorme, ce qui entraîne des coûts économiques et de temps et peut entraîner le rejet d’effluents de bassin dans l’environnement local.

Dans un environnement aquacole, en particulier à plus grande échelle, il n’existe pas de remède rapide aux niveaux élevés d’ammoniac, et c’est la prévention plutôt que la correction qui devrait être l’objectif principal, avec une surveillance régulière. Dans les installations de plus petite taille ayant moins d’étangs ou de réservoirs d’aquaculture, des trousses d’analyse manuelle de l’ammoniac suffiront, avec de nombreuses trousses différentes de liquides ou de poudres disponibles sur le marché. Ces trousses sont simples à suivre et fournissent une lecture instantanée de l’ammoniac. L’utilisation d’un produit submersible dans le réservoir, tel que Seneye, qui surveille en permanence divers paramètres de l’eau, y compris l’ammoniac, fournit un enregistrement précis et plus détaillé et fonctionne comme un système d’alerte rapide. À plus grande échelle, les trousses d’analyse manuelles prennent beaucoup de temps et les résultats peuvent ne s’inscrire qu’à l’intérieur d’une fourchette plutôt que de fournir un chiffre précis. Dans cette situation, les instruments de surveillance portatifs sont la meilleure solution, car ils permettent de surveiller efficacement les niveaux d’ammoniac dans un grand nombre de bassins de rétention ou d’installations de stockage. Cela réduit le temps nécessaire à la surveillance de chaque échantillon d’eau et à l’évaluation de la lecture réelle.

La croissance des poissons n’est pas influencée par de brèves expositions quotidiennes à des niveaux élevés d’ammoniac. S’il est évident qu’il n’existe pas de moyen définitif de réduire les niveaux élevés d’ammoniac à court terme, l’accent devrait être mis sur la prévention. La surveillance continue ou régulière des paramètres de la qualité de l’eau permet d’identifier les fluctuations et les tendances quotidiennes et saisonnières. Cela permettra ensuite de mettre en œuvre de meilleures pratiques de gestion de l’aquaculture en ce qui concerne les densités d’empoissonnement et de récolte et les régimes d’alimentation.

Source :

https://www.researchgate.net/profile/Arvind_Singh56/post/How_to_reduce_Ammonia_and_Phosphorus_from_pond/attachment/59d63a1d79197b80779974db/AS%3A404699938344962%401473499392384/download/2.pdf

 

 

 

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