Les bactéries, des amies pour la vie!

Aujourd’hui nous allons parler du monde invisible des bactéries et vous allez voir que ces micro-organismes ne nous veulent que du bien! Avant toute chose il faut bien comprendre le rôle de ces petites bettes dans nos systèmes en aquaponie et dans le cycle de l’azote.

Pour vous donner le ton de cet article, voici une citation traduite d’Adrian Southern, un fermier aquaponique américain.

La plupart des gens croient que l’aquaponie se résume à élever des poissons et à cultiver des plantes mais ce qui est plutôt vrai c’est que les aquaponistes sont avant tout des éleveurs de bactéries.

Le rôle des bactéries en aquaponie

Les bactéries jouent un rôle de nettoyeur du système, elles aident à transformer et dégrader toute la matière organique issue de l’élevage des poissons. Les bactéries jouent un rôle de biofiltration et sans elles, l’aquaponie ne serait pas possible.

Ces déchets organiques contenant de l’ammoniaque sont produits par les branchies des poissons, par leur urine, par leurs fèces mais également par la nourriture non ingérée qui pourrait se faire aspirer avant d’être mangée par les poissons. La transformation et la dégradation de ces substances sont totalement vitales pour la vie de nos plantes et de nos poissons, sans elles, aucune vie permise dans nos systèmes aquaponiques. Impossible n’imaginer des poissons en bonne santé nageant dans leurs propres sécrétions dans une eau trouble. Dans ces conditions les poissons tomberaient vite malade et mourraient. Impossible non plus d’imaginer des poissons évoluant dans une eau surchargée en ammoniaque.

La transformation de l’ammoniaque par oxydation s’appelle le processus de nitrification. La décomposition des matières organiques en nutriments assimilables par les plantes est appelée la minéralisation. L’ensemble de ces bactéries est nécessaire au bon fonctionnement d’un système, c’est pourquoi il ne faut jamais négliger l’importance d’un biofiltre.

La nitrification par les bactéries nitrifiantes

Bactérie Nitrosomonas – Crédit photo : http://commtechlab.msu.edu

La transformation de l’ammoniaque en nitrates se passe en deux temps. Il y a d’abord la transformation en nitrites puis en nitrates. On langage non scientifique, on parle de bactéries nitrifiantes et de bactéries nitratantes. Sachez qu’il existe des dizaines de bactéries différentes dans ces types ou familles de bactéries. En aquaponie, les principales bactéries nitrifiantes sont appelées les Nitrosomonas tandis que les bactéries nitratantes sont appelées les Nitrobacter.

Pour compléter l’explication, voici un extrait de Wikipedia (disponible au complet ici : Cycle de l’azote Wikipedia) :

Les bactéries fixatrices de l’azote produisent de l’ammoniaque (NH₄OH) à partir de l’azote atmosphérique et de l’hydrogène de l’eau (l’ammoniaque est le nom de la forme soluble dans l’eau du gaz ammoniac). Certaines de ces bactéries, comme Rhizobium, vivent en symbiose avec des plantes, produisant de l’ammoniaque. Dans les sols bien oxygénés, mais aussi en milieu aquatique oxygéné, des bactéries transforment l’ammoniac (NH₃) en nitrite (NO₂^–), puis en nitrates (NO₃^–), au cours du processus de nitrification. On peut décomposer cette transformation en nitritation et nitratation. En contrepartie de ce service, les plantes symbiotes fournissent des glucides aux bactéries (dans la rhizosphère).

La décomposition d’organismes morts (nécromasse) par des bactéries saprophytes sous forme d’ions ammonium (NH₄⁺) est une autre source d’ammoniaque.

[…]

En milieu anoxique (sol ou milieu aquatique non oxygéné), des bactéries dites dénitrifiantes transforment les nitrates en gaz diazote, c’est la dénitrification.

Le cycle naturel de l’azote a toutefois été fortement perturbé par les activités humaines, qui ont modifié la disponibilité de l’azote, avec des implications encore mal évaluées pour les écosystèmes à travers le monde.

L’intérêt de notre système aquaponique est qu’il va produire beaucoup d’azote sous forme de nitrates. En effet, les nitrates sont une forme d’azote que peuvent assimiler les plantes et nous savons tous que c’est l’un des principal besoin d’une plante pour sa croissance.

Pour que ces deux étapes de transformation se déroulent de manière quasiment simultanée et ne cause aucune gêne aux poissons, il faut avoir un biofiltre adapté à son système.

Bactéries Nitrobacter – Crédit photo : sciencesource.com

Si votre biofiltre n’a pas la possibilité d’encaisser ces transformations rapidement, il se peut que vos poissons soufrent d’un trop grand taux d’ammoniaque ou de nitrites. sachez qu’à partir de certains taux, ces substances sont mortelles pour vos poissons, on parle de 2mg/l pour l’ammoniaque et de 1mg/l pour les nitrites… ça peut aller vite, soyez prudent!

Les bactéries nitrifiantes et nitratantes sont des bactéries autotrophes et aérobies, elles se développent dans des milieux riches en oxygène et assurent leur survie en consommant des substances inorganiques (chimiques) comme l’ammoniaque ou le CO2 qui sont omniprésents dans les systèmes aquaponiques.

Ces bactéries sont plutôt sédentaires et se développent en colonies. On parle de biofilm, vous savez ce petit film bactériologique qui se dépose partout dans vos systèmes : racines des plantes, bacs et bâches, pompes, tuyaux, mousses, substrat, etc. Ce biofilm est partout dans votre système!

Vous pouvez commander vos différentes souches de bactéries sur la boutique : Bactéries aquaponie.

La minéralisation par les bactéries minéralisantes

Au contraire des bactéries impliquées dans la nitrification, les bactéries minéralisantes sont des bactéries hétérotrophes qui tirent leur force vitale des matières organiques présentes dans le système telles que les fèces ou la nourriture non ingérée. On parle cette fois ci de milliers de familles de bactéries différentes, et c’est une véritable magie qui opère dans la minéralisation : bactéries aérobies, bactéries anaérobies, elles sont partout où il y a de la matière organique à décomposer car contrairement aux bactéries nitrifiantes, ces bactéries sont très mobiles et suivent la matière organique, que ce soit dans les milieux aérobies comme les bassins à poissons ou les bacs de culture ou que ce soit dans les milieux anaérobies comme les filtres, les zones constamment immergées du substrat en table à marées ou bien dans la zone de sédimentation qui se créée avec le temps dans le fond des bacs de culture en DWC.

Pour en savoir plus sur la minéralisation, RDV sur cet article : Minéralisation des boues en aquaponie.

Conclusion : plus il y a de bactéries, moins il y a de soucis!

Le rôle crucial des bactéries en aquaponie peut se résumer à une sorte d’homéostasie qui permet le retour à l’équilibre. On peut vraiment conclure que les bactéries sont nos alliées en aquaponie.

Pour vous donner un exemple de résilience offerte par ces bactéries je vais conclure cet article par une expérience personnelle que j’ai pu confirmer avec celle de Murray Hallam qui n’est plus à présenter et que j’affectionne particulièrement.

Beaucoup de gens me demandent comment gérer telle ou telle maladie en aquaponie mais je ne sais jamais quoi leur répondre et je les invite toujours à se rendre sur cet article traitant des parasites et maladies chez les poissons en aquaponie car je n’ai quasiment jamais été confronté à de quelconques maladie dans mes systèmes aquaponiques, tout simplement pour la bonne raison que mes systèmes représentent des armadas complètes de familles de bactéries différentes grâce à l’usage de gros volumes de substrat dans mes tables à marées mais aussi grâce à l’infinie possibilité pour les bactéries de coloniser mes systèmes : dans mes bacs DWC, dans mes tours Origamyk, dans les filtres, sur les racines, en zone humide, en zone sèche, en zone immergée, en zone aérobie ou en zone anaérobie : toutes les bactéries trouvent leur milieu dans mes systèmes! En essayant d’imiter et de me rapprocher au maximum des cycles naturels, j’arrive à mettre toute la force de la nature à mes côtés, et c’est pareil pour les insectes ravageurs et parasites, tout est lié à cet équilibre vital que nous cherchons tous.

C’est en favorisant la diversité microbienne et fongique que nous pouvons atteindre une parfaite santé dans nos systèmes.

Pour corroborer mes dires, j’ai appris que Murray Hallam conseillait aussi vivement de répartir ses systèmes aquaponiques de la façon suivante pour favoriser la biodiversité microbienne :