Environmental monitoring methods of interactions between IMTA compartments in open sea: on-site assessment | Méthodes de suivi environnemental des interactions entre compartiments d'AMTI en mer ouverte : évaluation sur site

National audience

anglais. Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA) appears to be an interesting system for reducing environmental impact of aquaculture, thanks to trophic interactions between different farming compartments. To develop IMTA in coastal areas, we need to demonstrate the existence of trophic interactions between the different aquaculture compartments concerned. Consequently, our ability to describe trophic interactions is a prerequisite, and requires the implementation of qualitative and quantitative methods to open water. To address this issue, the AMIMA project (Assessment of Monitoring methods for an Integrated Management of Aquaculture) had two objectives: 1/ to propose suitable methods for characterizing and monitoring interactions between different aquaculture compartments in coastal areas, and 2/ to evaluate these methods on a pilot site: the Trieux estuary (Côtes d'Armor, France).Following a preliminary survey, two types of methods were selected from those available for monitoring trophic interactions:- An indirect method coupling mass balance and growth models, to quantify nutrient flows (i.e. nitrogen and phosphorus) between compartments and the environment. This approach aims to quantify the contribution of nutrient inputs from a fish farm to other aquaculture compartments on the same site (oyster and algae)- A direct method using a set of complementary trophic markers: fatty acids, stable carbon and nitrogen isotopes, DNA barcoding of digestive contents. This trophic marker approach aims to trace organic and inorganic components from farmed fish to others aquaculture compartments and the surrounding biocenose.Using the indirect method, the calculated nitrogen balance is negative (-4291 kg N/year), where fish discharges (357 kg N/year) are largely offset by retention in oysters (4636 kg N/year) and algae (12 kg N/year). For phosphorus, the opposite is true (+26 kg P/year). However, these quantities are negligible compared with the inputs from watershed, discharged by the Trieux (+429 t N/year and +12 t P/year). At the same time, the markers tested as part of the direct method do not reveal any trophic link between fish farming and oysters or algae, whether wild or farmed, throughout the estuary.In conclusion, for the indirect approach, the models need to be improved, but represent the production recorded on the site. For the direct approach, the observation of trophic links between the compartments considered seems to be masked by the high input of nutrients from the watershed and/or by the insufficient sensitivity of the markers. It is therefore necessary to evaluate the methods under conditions of lesser inland influence.

français. L'Aquaculture Multi-Trophique Intégrée (AMTI) apparaît comme un système intéressant pour réduire l'impact environnemental de l'aquaculture grâce aux interactions trophiques entre différents compartiments d’élevage. Le développement de l'AMTI dans les zones côtières nécessite de montrer l’existence de ces interactions trophiques entre les différents compartiments aquacoles concernés. Par conséquent, nos capacités à décrire les interactions trophiques sont un préalable et nécessitent la mise en place de méthodes qualitatives et quantitatives applicables en milieu ouvert. Pour répondre à cette problématique, le projet AMIMA (Améliorer les méthodes de suivi environnemental pour une gestion intégrée de l’aquaculture en mer) avait deux objectifs : 1/ Proposer des méthodes adaptées pour caractériser et suivre les interactions entre différents compartiments aquacoles en zone côtière, et 2/ Evaluer ces méthodes sur un site pilote : l’estuaire du Trieux (Côtes d’Armor).Suite à un travail préalable de recensement, deux types de méthodes ont été retenus parmi celles disponibles pour suivre les interactions trophiques :- Une méthode indirecte correspondant au couplage de modèles de bilan de masse et de croissance, pour quantifier les échanges de nutriments (i.e. flux d'azote et de phosphore) entre les compartiments et l'environnement. Cette approche vise à quantifier la contribution des apports de nutriments issus d’un élevage de poissons vers d’autres compartiments aquacoles du site (ostréiculture et algoculture).- Une méthode directe correspondant à l’utilisation d’un ensemble de marqueurs trophiques complémentaires : acides gras, isotopes stables du carbone et de l’azote, barcoding ADN de contenus digestifs. Cette approche par marqueurs trophiques vise à suivre la trace de composants organiques et inorganiques provenant des poissons d’élevage vers les autres compartiments aquacoles et les biocénoses adjacentes.Avec la méthode indirecte, le bilan azoté calculé est négatif (-4291 kg N/an) où les rejets des poissons (357 kg N/an) sont largement compensés par la rétention dans les huîtres (4636 kg N/an) et les algues (12 kg N/an). Pour le phosphore, c’est l’inverse (+26 kg P/an). Toutefois, ces quantités sont négligeables au regard des apports d’origine terrestre, déversés par le Trieux (+429 t N/an et +12 t P/an). En parallèle, les marqueurs testés dans le cadre de la méthode directe ne mettent pas en évidence de lien trophique entre l’élevage de poissons et les huîtres ou les algues, sauvages ou élevées, sur l’ensemble de l’estuaire.En conclusion, pour l’approche indirecte, les modèles sont à améliorer mais reflètent correctement les productions recensées sur le site. Pour l’approche directe, l’observation de liens trophiques entre les compartiments considérés semble masquée par le fort apport de nutriments provenant du Trieux et/ou par une sensibilité insuffisante des marqueurs. Il est donc nécessaire d’évaluer les méthodes en conditions de moindre influence terrigène.