Pisciculture en cage et enclos
Modèles de charge biotique et impact écologique
Modèles de charge biotique et impact écologique
FAO DOCUMENT TECHNIQUE SUR LES PÊCHES 255 FIRI/T255
| Pisciculture en cage et enclos Modèles de charge biotique et impact écologique |
par
Malcolm C.M. Beveridge
FAO André Mayer Fellow
IFDR, College of Fisheries
University of the Philippines
Diliman, Quezon City
République des Philippines
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M-40
ISBN 92-5-202163-9
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En 1956 la FAO instaura un programme de bourses de recherches, appelé André Mayer en souvenir de ce scientifique et philanthrope remarquable qui a largement contribué à la création et aux débuts de l'organisation.
Le programme attribue tous les deux ans un certain nombre de bourses à de jeunes scientifiques, afin que ces derniers puissent entreprendre pour l'Organisation des recherches dans des domaines spécifiques.
En 1982, une bourse André Mayer a été attribuée à M. Malcolm Beveridge pour qu'il entreprenne des recherches sur la culture en cages en insistant tout particulièrement sur les techniques employées pour estimer la charge biotique utile des masses d'eau utilisées. M. Beveridge, qui a déjà poursuivi des recherches sur l'impact écologique de la culture en cages dans des lacs d'Ecosse, a passé dix mois aux Philippines, travaillant en collaboration avec l'Université des Philippines et étudiant les facteurs écologiques apparentés à la culture en cages dans les climats tropicaux. Ce document technique est un compte rendu de ses découvertes.
M. Beveridge est maintenant de retour à l'Institut de l'aquaculture de l'Université de Stirling où il enseigne tout en continuant ses recherches dans différents domaines de l'aquaculture.
L'Organisation tient à remercier l'Université de Stirling et “The Overseas Development Administration” du Rovaume-Uni qui a également contribué à la mise en oeuvre de ce projet.
| Distribution: | La référence bibliographique de ce document doit être donnée ainsi: |
| FAO Département des pêches FAO Fonctionnaires régionaux des pêches FAO Représentants CPCA CIPP Selecteur SI | Beveridge, M.C.M., 1985 Pisciculture en cage et enclos. Modèles de charge biotique et impact écologique. FAO Doc.Tech.Pêches, (255): 126 p. |
Je tiens à exprimer mes remerciements aux personnes et aux organisations suivantes qui m'ont aidé à élaborer ce document grâce aux conseils et aux informations qu'ils m'ont procurés.
Le personnel de l'Institut pour le développement des pêches et le Département des pêches de l'Université des Philippines, en particulier le directeur de l'IFDR, le Docteur Florian Orejana, le Professeur Tony Mines et le Docteur Gaudiosa Almazan.
Le groupe GTZ, Département des pêches, Université des Philippines.
Le Directeur et le personnel du SEAFDEC, Binangonan Station, Rizal, Philippines.
Le Directeur et le personnel de ICLARM, Manille, Philippines.
Le Dr R.D. Guerrero III, Centre de ressources techniques, Manille, Philippines.
Le Dr L. Oliva, Université de Mindanao du Sud, Philippines, Southern Mindanoa.
M. Ben Raneses, Exploitation piscicole de St Peter, Pillila, Rizal, Philippines.
M. Job Bisuna, Jobski Fish Farms, Baao, Camarines Sur Philippines
Le Professeur S. Mori, Kyoto, Japon.
Le Dr Y. Kitabatake, Japan Environment Agency, Japon.
Le Dr J. Thornton, National Institute for Water Research, Pretoria
Le Dr Z. Fischer, Directeur de l'Instytut Ekologii Pan, Pologne
Le Professeur Jager, Institut für Meerskunde, Kiel, RFA
Le Dr J. Clasen, Sieburg, RFA
Le Directeur et le personnel de l'Institut de l'aquaculture de l'Université de Stirling, particulièrement Dr J.F. Muir, Dr M. Phillips, M. A. Stewart, Dr K. Jauncey, D.C. Sommerville et Dr L. Ross.
Je voudrais également remercier en particulier M. J. Stoneman, ODA (Pêches) et M. A. Armstrong (UN Desk) pour leur assistance au cours de mes travaux, et M. A. Kyle, du British Council de Manille, pour son aide en matière de communications.
Je voudrais également exprimer ma reconnaissance au Directeur et au personnel de la FAO à Manille et au Directeur et au personnel du FIRI à Rome pour leur aide.
Enfin, je voudrais remercier Mme Moira Stewart, Institut de l'aquaculture à Stirling d'avoir dactylographié le document original en anglais.
RESUME |
| L'utilisation de cages et d'enclos piscicoles pour l'élevage du poisson en eaux continentales est une méthode de pisciculture de plus en plus répandue pour deux raisons: son prix de revient est relativement peu élevé et elle demande une technologie et un aménagement simples. Cependant, ces méthodes de culture en milieux aquatiques diffèrent des méthodes employées pour les opérations terrestres en étangs ou en canaux par le fait que ce sont des systèmes ouverts dans lesquels il peut y avoir interaction, presque sans aucune restriction, entre l'unité de pisciculture et l'environnement immédiat. De plus, étant souvent situées dans des plans d'eau publics destinés à des usages multiples, ces méthodes de culture peuvent conduire à un conflit d'intérêts. |
| Un certain nombre d'études ont prouvé que la construction de cages et d'enclos piscicoles pouvait influencer la vocation à buts multiples des plans d'eau en réduisant un espace qui pourrait être utilisé autrement pour la pêche, les loisirs ou la navigation et en gênant l'écoulement des sédiments et le passage des courants. Dans certains cas, des prédateurs ou des organismes porteurs de maladies ont été introduits ou attirés par le site. Cependant, les impacts les plus significatifs sont dus aux méthodes employées. |
| Des opérations intensives peuvent déterminer la qualité de l'eau et influencer la biomasse et la diversité du benthos, du plancton et du necton. Il est démontré que le phosphore présent dans l'environnement constitue une des composantes principales des eaux résiduaires. Le rôle du phosphore dans l'alimentation du poisson est examiné, les valeurs totales de phosphore sont déterminées pour les opérations de culture intensive de tilapias et de truites, et les modèles élaborés par Dillon et Rigter (1974) sont adaptés pour prévoir l'impact écologique de la culture intensive en cages sur l'environnement aquatique. Est proposée également une définition des limites du développement. |
| Après une présentation des renseignements disponibles sur la transmission d'énergie de l'alimentation végétable au poisson herbivore dans les étangs et dans les lacs, il est suggéré que l'on peut atteindre le taux d'efficacité de 1,0–3,5 pour cent carbone plante-carbone poisson en culture extensive en cages et en enclos. Ce qui est nettement plus élevé que le rendement de corps lentiques aménagés en zones de pêche. L'efficacité de la transmission d'énergie varie suivant la productivité et le rapport entre la production primaire et le rendement piscicole est susceptible d'être sigmoïde, ainsi que Lianq, Melack et Wang (1981) l'ont suggéré au sujet des rendements des pêches. |
| La charge biotique utile des eaux douces dépend de la qualité et de la quantité des aliments utilisés et de la productivité de l'endroit. Un simple modèle, réunissant les deux types de culture extensive et intensive, est proposé. |
| Les modèles proposés pour la prévision de l'impact écologique de la culture en cages et en enclos piscicoles sont encore au tout début de leur développement et doivent encore être évalués et mesurés. Plusieurs méthodes visant à réduire l'impact de la culture intensive sont proposées, y compris la méthode qui consisterait à réunir la culture intensive à la culture extensive. Enfin, on avance que certaines catégories de masses d'eau ne conviendraient pas à des opérations piscicoles à grande échelle. |
ORGANISATION DES NATIONS UNIES POUR L'ALIMENTATION ET L'AGRICULTURE
Rome, 1985 © FAO 1985
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1.1 Introduction
1.2 La culture en cages et en enclos et son histoire
1.3 Méthodes courantes de culture en nasses et en viviers
1.4 Avantages et inconvénients de la culture en cages et en enclos
2. LIMITATIONS DANS LES METHODES DE CULTURE EN CAGES ET EN VIVIERS PISCICOLES
2.1 Classement
2.2 Limitations et problèmes
2.3 Commentaire
3.1 Introduction
3.2 L'impact écologique de l'aménagement en enclos d'un site
3.2.1 L'espace
3.2.2 Débit et courants
3.2.3 Esthétique
3.3 L'impact des méthodes de culture en enclos sur l'environnement
3.3.1 Impact écologique commun à toutes les méthodes de culture en clôtures
3.3.1.1 Maladie
3.3.1.2 Prédation
3.3.1.3 Populations de poissons sauvages
3.3.1.4 Produits chimiques et pharmaceutiques toxiques
3.3.2 Problèmes associés à la culture intensive
3.3.3 Problèmes liés à la culture extensive et semi-intensive
4. ELABORATION DE MODELES D'IMPACT ECOLOGIQUE
4.1 Introduction
4.2 Etat trophique et productivité
4.3 La charge biotique utile des eaux continentales utilisées pour la culture intensive en enclos
4.3.1 Phosphore et régime piscicole
4.3.2 Evaluation de l'importance des pertes en phosphore
4.3.3 Elaboration d'un modèle de la réaction de l'écosystème aquatique à la teneur en P provenant de la culture intensive en cages et en enclos
4.3.3.1 Choix de modèle
4.3.3.2 Utilisation du modèle
4.4 La charge biotique utile des eaux continentales utilisées pour la culture extensive en enclos
4.4.1 Introduction
4.4.2 Espèces et alimentation
4.4.3 Potentiel théorique de production piscicole à partir des méthodes de culture extensive
4.4.4 Rendements piscicoles réels à partir des méthodes d'aquaculture extensives. Zones de pêche empoissonnées ou cages
4.4.5 Planification d'une opération d'exploitation extensive à cages et détermination de la charge biotique utile dans l'endroit
4.5 La charge biotique utile des eaux continentales utilisées pour la culture en cages semi-intensive
4.5.1 Introduction
4.5.2 Calcul de la charge biotique utile
Tableau 1. Espèces commercialement importantes pour la culture piscicole en cages et en enclos en eaux continentales
Tableau 2. Avantages et inconvénients des techniques de pisciculture en cages (d'après Balarin et Haller, 1982)
Tableau 3. Théories proposées pour expliquer l'utilisation des structures pour l'attraction de poissons, flottants et stables, et leur applicabilité aux eaux continentales en cages et en enclos
Tableau 4. Liste des prédateurs remarqués dans les exploitations piscicoles à cages et enclos. D'après Salmon et Conte (1982), Martin (1982) et Ranson et Beveridge (1983)
Tableau 5. Résumé des résultats d'études sur les impacts écologiques de la culture piscicole intensive en cages et enclos des divers pays
Tableau 6. Chiffres concernant la production extensive de tilapias en cages aux Philippines
Tableau 7. Espérance de vie des divers matériaux utilisés pour la construction de cages et d'enclos en climats tempérés et tropicaux (modifié de IDRC/SEAFDEC, 1979)
Tableau 8. Offre et demande relatives des éléments provenant du sol et des roches (litosphère) de la zone de capture, requis par les plantes et par les algues (d'après Moss, 1980)
Tableau 9. N:P proportions (en poids) dans un éventail de masses d'eaux douces
Tableau 10. Quantité en phosphore requise dans le régime diététique piscicole, exprimée en pourcentage du poids du régime (d'après Beveridge et al., 1982)
Tableau 11. Eventails et valeurs moyennes (%) de la teneur en P-total de la nourriture pour salmonidés disponible au Royaume-Uni. Données basées sur des analyses des denrées alimentaires préparés par six fabricants différents
Tableau 12. Teneur en P-total (% poids) des régimes pour carpes et tilapias utilisés pour la culture intensive dans diverses régions des tropiques
Tableau 13. Taille recommandée des particules de nourriture pour salmonidés et tilapias. Le terme “miette” se réfère aux particules rondes alors que le terme “granulé” se réfère aux particules cylindriques (1 ≤ 3d). La grandeur est calculée d'après le diamètre de la particule (d)
Tableau 14. Résumé des données réunies dans le lac de Globokie, Pologne (Penczak et al., 1982). Unités en kg, et pertes totales (F + C + U; voir p. 41 pour la terminologie) calculées en supposant que les poissons morts n'aient pas été retirés du lac
Tableau 15. Quotients nutritifs (Qn) pour les régimes alimentaires intensifs variés pour truites et tilapias. La composition du régime pour tilapias est détaillée au Tableau 12
Tableau 16. Calculs théoriques des taux de P-total laché dans l'environnement au cours de l'opération de culture intensive en cages de truites et de tilapias
Tableau 17. Chargements en P-total associés à la culture continentale intensive des salmonidés (modifications apportées aux données réunies par Beveridge et al., 1982)
Tableau 18. Quotients nutritifs (Qn) de la truite arc-en-ciel élevée en cages et en étangs, dont la source alimentaire se base sur des granulés commerciaux asséchés
Tableau 19. Condensé des modèles prévisionnels de [P] (r = coefficient de corrélation; E.T. = erreur type)
Tableau 20. Estimation des valeurs du [P] dans les masses d'eau continentales lentiques utilisées pour la culture piscicole en enclos
Tableau 21. Equations régressives reliant entre eux les niveau moyens annuels
de chlorophylle [ch1] et les niveau de chlorophylle maximums
, puis aux moyennes de concentration total en phosphore dans
les [P]
Tableau 22. Relation entre [ch1] et ∑PP dans certains lacs tropicaux
Tableau 23. Modèles empiriques utilisés pour le calcul du taux apparent de sédimentation, σ, du coefficient de retention, R, et du coefficient de sédimentation, v, du phosphore, pour les masses d'eau tempérées de catégorie général ou spécifique
Tableau 24. Régime alimentaire de tilapias et de carpes utilisés couramment pour l'aquaculture (modifications données concernant les tilapias, aux apportées par Jauncey et Ross, 1982)
Tableau 25. Valeurs d'assimilation (Aε) des denrées alimentaires pour tilapias suivant des régimes variées (modifications apportées aux données de Bowen, 1982)
Tableau 26. Augmentation des rendements de zones de pêches en lacs, en Chine, à la suite de différents taux d'empoissonnement et de systèmes d'exploitation. Données fournies par la FAO (1983)
Tableau 27. Relations entre les taux de photosynthèse superficielle bruts et les rendements piscicoles de sept lacs suburbains aux environs de Wuhan (Chine). (Données réunies par Liang et al., 1979.) Les rendements de transferts d'énergie (récolte piscicole/production de base), sont basées sur un facteur de conversion de 0,375 pour la production photosynthétique O2→ production photosynthétique C (APHA, 1980), et sur la teneur en C de 10% d'un poisson frais (Gulland, 1970)
Tableau 28. Valeurs de conversion de l'∑PP en rendement piscicole annuel (Rp) pour des masses d'eau à productivité variée. Les valeurs de conversion pour lacs et réservoirs pour lesquelles ∑ PP ≤ 2500 g C m-2an-1, ont été tirés de la Fig. 25, alors que pour celles pour lesquelles ∑ PP > 2500 g C m-2an-1, on a supposé que les rendements étaient représentés sur la plus haute partie de la courbe logistique dessinée par Liang et al. (1981)
Tableau 29. Procédés d'alimentation pratiqués par 70 exploitants piscicoles en cages dans les lacs Buhi et Bato, Camarines Sur, Philippines (d'après Escover et Claveria, 1984, sous presse)
Tableau 30. Teneur en P-total et charges de P de denrées alimentaires variées utilisées couramment comme nourriture supplémentaire dans la culture semi-intensive de tilapias. Les valeurs de Qn se rapportent au O. mossambicus. Données réunies par Jackson et al. (1982), NRC (1977) et Balarin et Hatton (1979)
Tableau 31. Résumé des problémes associés aux modèles prédictifs présentés dans le texte
Tableau 32. Production de O. niloticus en cages et enclos, sans avoir recours à la nourriture supplémentaire, à Cardona, Laguna de Bay, Philippines, 1982–83. Les cages sont profondes de 3,5 m
Tableau 33. Estimation du potentiel de réduction des pertes en P-total associées à la pisciculture intensive, grace à diverses options de fabrication de la nourriture et exploitation. Les prix de revient estimés sont classés de * (peu onéreux), à *** (onéreux)
Figure 1. Cages et enclos piscicoles d'eau douce
Figure 2. Des exemples de cages flottantes
Figure 3. Eventail des valeurs de productivité pour des masses d'eaux douces tropicales et tempérées. Données réunies par Likens (1975), Hill et Rai (1982), et Tundisi (1983) (d'après Hill et Rai, 1982)
Figure 4. Cages fixes destinées à la culture extensive et semi-intensive de tilapias, rassemblées dans le delta du lac Buhi, Camarines Sur, Philippines
Figure 5. Développement de la culture du milkfish (Chanos chanos) à Laguna de Bay, Philippines. Données réunies à partir du PCARRD (1981), Dela Cruz (1982) et du Bulletin Philippine “Today” (voir texte). A se réfère à la mortalité piscicole, B aux typhons
Figure 6. Carte de Laguna de Bay, Philippines, représentant la limite légale des enclos piscicoles et le réfuge piscicole. (D'après Felix, 1982)
Figure 7. Photographie aerienne d'une zone de West Bay et de Talim Island, Laguna de Bay, Philippines, Novembre 1983, montrant les proportions prises par le développement des enclos piscicoles
Figure 8. Carte représentant l'emplacement des enclos piscicoles à Laguna de Bay, Avril 1983 (d'après Bulletin “Today”, le 2 mai, 1983). Remarquer la variation énorme de la taille des enclos et la prolifération des enclos à l'extérieur de la limite légale des enclos piscicoles (voir Fig. 6)
Figure 9. Deux tubes provenant d'un lac d'eau douce écossais dans lequel sont situées des cages de truites arc-en-ciel. Le tube de gauche provient directement de sous les cages et montre l'amoncellement de débris organiques - écailles de poissons, fèces, nourriture non mangée, etc. Le tube de droite provient d'un endroit situé à quelque distance des cages et ne contient pas cette couche organique (photographie mise à disposition par Dr. M. Phillips)
Figure 10. Procédé typique de développement piscicole à un endroit destiné à la pisciculture extensive en cages ou en enclos (voir texte). La production concerne l'ensemble du lac/du réservoir
Figure 11. Relations entre le taux de croissance spécifique de 50 g de tilapias en cages et la visibilité de la production primaire brute, dans le lac de Sampaloc, aux Philippines (d'après Aquino, 1982)
Figure 12. Impacts de la culture en enclos sur l'environnement aquatique
Figure 13. Impacts des méthodes de culture en cages et en enclos sur l'environnement
Figure 14. Les effets de la culture intensive, semi-intensive et extensive en cages et en enclos sur la productivité aquatique
Figure 15. Présentation des principales voies d'énergie dans les écosystèmes d'eau douce
Figure 16. Relation entre la ration en P, l'excrétion de P et la croissance des poissons (d'après Beveridge et al., 1982)
Figure 17. Résumé des pertes principales en P au profit de l'environnement associées à la culture piscicole intensive en cages
Figure 18. Concentrations en P suggérés acceptables (pointillées) et idéales (trait) associées aux masses d'eau douces à utilisations multiples
Figure 19. Relation entre les chargements d'eau aériens, qs, et la retention de P, R, dans les lacs d'Afrique du Sud. La courbe représentée dans la figure est la courbe dessinée par Kirchner et Dillon (1975). D'après Thornton et Walmsley (1982)
Figure 20. Relation entre temps de réponse et période de résidence de l'eau, Tw, dans des masses d'eau à profondeurs moyennes variées, z. D'après l'OCDE, 1982
Figure 21. Relation entre le rendement piscicole et la production primaire dans des masses d'eau tropicales (d'après Marten et Polovina, 1982)
Figure 22. Résumé des raisons pour lesquelles on procède à l'empoissonnement des masses d'eau douce à l'aide de poissons se nourrissant à la base du réseau alimentaire aquatique (voir texte)
Figure 23. Relation entre les rendements piscicoles théoriques et la production primaire, supposant des valeurs de conversion de 10% et 15%
Figure 24. Résumé des principaux facteurs ayant une influence sur le stock de biomasse exploitable dans les zones de pêche en eaux continentales (d'après Pitcher et Hart, 1982)
Figure 25. Rapport rendements piscicoles: production primaire. Les lignes à pointillés et à tirets représentant les rendements piscicoles typiques provenant des masses d'eau douce tropicales (Fig. 21, reprise). La ligne du milieu représente les rendements de tilapias provenant d'étangs fertilisés inorganiquement (données réunies par Almazan et Boyd, 1978)
Figure 26. Relation entre le “risque” et la production piscicole intensive en cages. Plus la production augmente en un endroit défini, plus le “risque” s'accroît exponentiellement. Le tracé exacte de cette courbe varie suivant l'endroit, les espèces et la gestion (voir texte)
Figure 27. Les effets d'une série de panneaux de mailles combinés avec des panneaux Cd de 1,46 et 1,09 (voir Appendix 4) sur la vitesse du courant en supposant une vitesse initiale de 4 cm s-1.
Figure 28. Répartition des cages de carpes à grosses têtes cultivées de façon extensive dans le réservoir de Selatar, à Singapore. Remarquer à quel point elles sont éloignées les unes des autres.
Figure 29. Procédé de développement des zones de culture extensive en cages et en enclos. Le procédé typique A, pourrait être modifié et devenir procédé B, à condition que la charge biotique utile de l'environnement soit calculée avant l'introduction de la pisciculture.