Présentation de la technique floc

Définition

Le mot « floc » est une appellation relative à la floculation des matières organiques dans un milieu qui résulte d’une concentration élevée de particules, et par extension, représente un système de culture aussi appelé « Moulinettes » (AQUACOP, 1975 cité par EMERIENCIANO, 2012). Cette dernière signifie un volume d’eau en mouvement constant avec une forte aération. Ce sont des conglomérats de microbes, algues, protozoaire et autres, ainsi que des détritus, des particules organiques morts. Elle répond comme une conséquence des restrictions des échanges d’eau en raison des coûts et de la réglementation environnementale. Et, elle va servir comme moyen de fournir un système de biosécurité pour minimiser la maladie, en particulier les maladies virales de la crevette. La technique a été développée, il n’y a pas longtemps, comme un moyen d’augmenter considérable ment la productivité de l’aquaculture, tout en gardant les dépenses du système raisonnable. C’est un écosystème unique de particules riches en suspension dans une eau relativement pauvre.
La figure n°1 montre les différentes parties qui peuvent exister dans un milieu floc avec les différentes interactions possibles entre les deux principaux compartiments : Bactérien et Algal.

Historique

Le système floc a été développé au début des années 70 à l’IFREMER-TAHITI. Ce système de culture a été comparé à une «panse externe» (CUZON et al, 2004). Une fois appliquée sur les crevettes, le concept illustre une interaction complexe entre la matière organique, le substrat physique et une large gamme de micro-organismes tels que les Bactéries, les Protozoaires, Rotifères, les Nématodes et autres micro-organismes qui fournissent une source de nourriture pour une principale espèce.
En 1980, un programme appelé «Ecotron» a été initié par l’IFREMER pour obtenir une approche en vue de comprendre le système floc. Et, il a essayé d’expliquer l’interrelation qui existe entre les différents compartiments tels que l’eau, les bactéries, les micro -algues d’un côté, et la physiologie nutritionnelle des cre vettes de l’autre (SOHIER, 1986). Actuellement, d’autres chercheurs ont proposé une autre appellation de «zéro ou échange d’eau limitée» et plus récemment «technologie Biofloc» »(AVNIMELECH, 2009 a ) Le système floc a été originalement conçu pour des petits volumes généralement de l’ordre de 12 m 3 puis s’est étendue en plein air sur des cuves circulaires de 30 m 3 ou des bassins rectangulaire de 1000 m 2 . En 1988, un record du monde de la production a été obtenupar la ferme SOPROMER à TAHITI en utilisant le système floc sur des cuves en béton, une production de crevette de l’ordre de 20-25 millions de tonnes/ha/an (AVNIMELECH, 2009 a ). Actuellement, le système floc est appliqué avec succès dans les élevages à grandes échelle en Asie et en Amérique latine (TAW, 2012). Bien que les connaissances sur l’interaction des différents compartiments restent rares, les principaux problèmes détectés sont les fluctuations du pH, de l’alcalinité et de l’azote (AVNIMELECH, 2012 a ). Certains auteurs suggèrent donc des actions micro-algues dès le début avant le développement floc dans les expériences à petite échelle (EMERENCIANO, 2012) pour maintenir la qualité de l’eau et pour fournir déjà une nourriture aux crevettes. Cela conduit vers une source garantie de Carbone et Azote pour que la croissance des algues soit suivie par une croissance bactérienne.

Organisation de l’équipe

La bonne marche des opérations sur les sites d’Aquaculture nécessite la coordination de plusieurs unités présentes sur le terrain. Elles se composent de plusieurs techniciens aquacoles expérimentés et ouvriers. L’ensemble est coordonné et géré par le directeur des opérations qui travaille en étroite collaborat ion avec le directeur général. Le suivi de l’évolution des expérimentations est à la charge du stagiaire sous la tutelle de la direction de l’écloserie. Pour mieux cerner la zone d’étude, les paragraphes s uivants vont présenter de façon fondamentale la société d’accueil.
Contribution à la mise en place de la technique floc et maîtrise du compartiment algues :

OSO Farming LGA

La société OSO Farming (Les gambas de l’Ankarana), généralement connue sous l’abréviation de LGA, est une société anonyme avec un capital s’élevant à 12 millions d’Euros en équivalent Ariary (TSILAVINDRANTO, 2010). Certifiée Agriculture Biologique depuis 2007, la société a comme principale activité l’élevage, la transformation, le conditionnement et l’exportation des crevettes Penaeus monodon. La société a son siège social dans l’immeuble Mahlbour Andraharo et présente deux sites d’élevage au Nord-Ouest de la grande Ile. Le premier est la ferme proprement dite, où se situent 42 bassins de grossissement, ainsi qu’une usine de conditionnement et de transformation. Le second site est représenté par l’écloserie et ses diverses unités.

Ecloserie

Les expérimentations vont se dérouler dans l’écloserie OSO Farming-LGA au NordOuest de Madagascar. Celle-ci se trouve à une distance de 15 km au Nord de la ferme et environ à 138 km, au Sud-Ouest de la ville d’Antsiranana. Elle est centrée géographiquement à la latitude S12°43’54’’ et à la longitude E48°54’09’’ dans le village d’Ambovonaomby,
Commune Mosorolava, District d’Antsiranana II, Région DIANA. L’accès à la zone se fait uniquement par voie maritime. Elle a pour objectif principal la production de postlarves de Penaeus monodon. Mais, elle vise également à produire sans difficulté d’autres espèces (OSO Farming LGA, mai 2005).
Le site de l’écloserie a été spécialement sélectionné selon des normes essentielles. Selon le Service Aquaculture de la Direction des Ressources Halieutiques et le projet PNUD/FAO, il faut surtout respecter les paramètres tels que la température (entre 28-31°C), la salinité (entre 35-38‰) et le pH > 7. Ces normes ont une influence directe sur le bon fonctionnement de l’écloserie c’est-à-dire, permettent une bonne production et survie des postlarves.
L’écloserie a une capacité de production de 100 millions de postlarves par an. Une année peut être divisée en plusieurs cycles de production qui dépend des besoins de la ferme, de l’ordre de 80-90 millions de postlarves par an. Actuellement, elle est à son 50 ème cycle. Chaque cycle est espacé d’un vide sanitaire total d’au moins 15 jours. Il peut exister 2 à 3 vides sanitaires dans un même cycle après chaque remplissage de bacs. Cela ne dure généralement que 3-4 jours pour permettre la reprise de la production.

Méthodes utilisées

Démarche de l’étude

D’abord, l’étude a été menée sur plusieurs étapes dont la première a été de consulter une base bibliographique durant laquelle la majorité des documents et données nécessaires à la réalisation du travail ont été réunies. Puis, une phase d’expérimentations sur terrain a complété l es recherches bibliographiques. Ce qui a permis de découvrir les réalités sur le terrain et l’identification de la dite problématique.
Le tableau n°3 résume le calendrier de travail effectué :

Essais sur les géniteurs sauvages

De manière prévisionnelle, le même suivi journalier a été adopté dans les précédentes expériences. Ici, la différence se distingue sur l’origine des animaux. Les animaux en provenance du milieu naturel ont respecté les exigences du cahier de charge. Ils sont indemnes de toutes maladies et ont passé au moins trois (3) mois de stabulation dans un bassin de quarantaine avant l’utilisation. La seconde différence s’observe sur le nombre de spa et surtout sur le protocole à utiliser car celui-ci va dépendre des résultats préliminaires de la première expérience. D’ailleurs, le protocole retenu est celui où le développe ment du floc a été meilleur.
Trois nouveaux bassins ont été lancés le 25-04-13 avec des animaux d’origine sauvage. Les femelles proviennent du bassin de quarantaine avec des anciens mâles ayant déjà servi en production. Ce sont des animaux testés négatifs au IHHNV et WSSV. Suivant les résultats obtenus dans la première expérimentation, le protocole utilisé pour ces trois nouveaux spa est comme suit :

Traitement des données

Les données récoltées quotidiennement sont d’abord transcrites dans les fiches respectives de chaque unité. Sur ces fiches sont écrites toutes les informations nécessaires sur les paramètres, les mortalités et autres données pouvant servir au suivi des crevettes (annexes n°9). Ensuite, les données sont numérisées dans une base de données Microsoft Office Excel. Concernant l’étude de l’algue, les différentes variations de paramètre s vont déterminer la différence. On va déterminer la relation entre le facteur en question (développement de l’algue) et le paramètre à changer. Cela va mener à la détermination des conditions optimales de développement du floc (température, oxygène dissous, pH, potentiel redox, intensité lumineuse). Dans le cadre des investigations menées, les algues sont quantifiées visuellement et par l’intermédiaire de différentes photographies aussi bien visuelles qu’à l’aide de microscope. Il n’y a pas eu de moyen pour aller au-delà.
Une seconde appréciation des résultats va se faire par l’analyse des résultats de maturation des femelles. Les résultats obtenus s ont à traiter par le logiciel XLSTAT 2012 pour des analyses descriptives.

Remarques

A chaque changement de structures (spa vers salle de maturation), et à chaque manipulation, les animaux sont toujours pesés, 2 à 3 mâles sont pris du lot pour l’observation des spermatophores au microscope pour connaître le taux de spermatozoïdes spike (Annexe n°10). Plusieurs notes importantes concerne nt les expérimentations sur le terrain. Trois points méritent d’être mentionnés sur les expériences menées. Il s’agit des:

Forces

Le premier grand avantage est le fait même que la technique floc est un domaine relativement nouveau à Madagascar. En l’état actuel, LGA est l’un des précurseurs de cette technique floc sur les Penaeus monodon dans la région.
Le second est le nombre des expériences réalisées. En effet, à part les expériences décrites, plusieurs autres expériences menées ailleurs et vérifiées par nous-mêmes ont enrichi les connaissances. Et, elles ont permis de mieux cerner certaines zones d’ombres relatives à l’élevage de la crevette. La société LGA a fait le maximum et même plus pour fournir un cadre d’études.
Un autre avantage est que les expériences entreprises sont complémentaires. Les prégéniteurs sont préparés en phase floc pour être aptes à une phase de maturation.

Faiblesses

Durant les expériences, la première limite aperçue est que l’unité spa n’a pas tous les appareils nécessaires à la prise des paramètres. Donc, il a fallu attendre le bon vouloir des autres unités et emprunter leurs appareils. Ainsi, durant un certain temps, plusieurs paramètres jugés indispensables tels que le taux d’oxygène dissous et l’intensité lumineuse n’ont pas pu être mesurés. Et , il faut reconnaî tre que c’est seulement après toute une série de paramètres des autres unités que les appareils sont envoyés dans les spa (cas du pH et du potentiel redox).
Après une longue série d’usage, les données reçues peuvent être concrétisées. Les ouvriers ne sont pas bien formés à faire le travail. La prise de paramètres nécessite une démarche importante, non seulement pour la durée de vie des appareils qui nécessitent différents entretiens mais surtout pour avoir les vraies valeurs aux heures précises.

Limites

Il faut aussi noter que par rapport aux expériences programmées, seule la moitié a pu être exécutée. Il faut toujours avoir en tête que la structure de la société n’est pas faite pour les expérimentations mais orientée vers la production. C’est la production qui prime et les expérimentations suivent lentement.
Il a fallu prendre en compte les différents problèmes liés à l’écloserie, surtout ceux liés à la salle de maturation. En effet, la salle de maturation, la base de toute écloserie, rencontre plusieurs obstacles. Pour atteindre les objectifs visés, celle-ci doit faire face à différents types de difficultés, comme une pompe d’eau défaillante, des perturbations électriques se répercutant dans les bacs, des pénuries d’aliment des géniteurs, mais surtout et la plus importante des pro blèmes de production de nauplii.
Une autre limite connue est qu’une grande partie de la base des expérimentations est tirée des expériences faites sur différentes espèces (P. Vannamei, P. monodon, et L. stylirostris) en Polynésie française, puis en Nouvelle-Calédonie(AQUACOP). A part les notions basiques sur la technique floc les protocoles expérimentés ont donc eu comme source les expériences effectuées à Tahiti depuis 1975, et dernièrement sur L. stylirostris par GOGUENHEIM et al, 2010. Les données nécessaires sur la souche Penaeus monodon originaire de Madagascar sont assez minimes mais surtout, les essais en floc sur des Penaeus monodon sont. En effet, les données nécessaires sur la souche de Penaeus monodon originaire de Madagascar sont assez minimes mais surtout, les essais en floc sur des Penaeus monodon sont limités.

Essais sur les géniteurs d’élevage

Après les différentes manipulations faites sur les animaux, le 16-02-2013, chaque spa a été ensemencé selon un nombre précis de 40 mâles et 40 femelles avec un po ids moyen de 53,11±3,04g et 83,24±14,3g respectivement. Ce poids moyen a été obtenu par pesage d’un échantillon du lot. Ainsi, la biomasse des bassins est voisin de 5454 g soit une densité de 433 g/m 3.
Selon le protocole, la ration journalière est de 3% de la biomasse, la quantité de granulés et de Breed S Fresh distribuées est de 163,62 g par jour. Elle est répartie en trois distributions. Sur chaque bassin, il a été constaté la présence de reste d’aliments surtout dans la journée. Entre, le granulé et le Breed S Fresh, il y a une différence d’appétence chez les crevettes. Ce dernier est plus apprécié.

Développement des algues selon le protocole

Le développement des algues filamenteuses est grandement influencé par l’intensité lumineuse qui entre dans le spa durant la journée. Le développement du compartiment algue s peut même diminuer lors des jours nuageux (AVNIMELECH, 2009 a ). C’est aussi cette même intensité lumineuse qui influe sur le taux d’oxygène dissous. Une concentration élevée en oxygène, peut être trouvée pendant la journée dans les étangs d’algues riches. Cependant, la nuit, sans activité photosynthétique et lumière, avec une consommation élevée en oxygène de la communauté algues riches, et en raison des résidus d’aliment et la respiration des poissons, l’oxygène est épuisé et des conditions anoxiques peuvent se développer. Cela atteint des valeurs plus faibles dans les heures du matin (AVNIMELECH, 2009 a ). Le graphe n°1 confirme cela avec un pic d’oxygène à midi et des valeurs basses le soir et le matin.

Survie des animaux et gain de poids.

Après les 70 jours d’expérience dans les flocs, tous les animaux ont été pesés individuellement. Ainsi, les résultats obtenus ont indiqués la survie des animaux et les gains de poids. Puisqu’au début des expériences, la référence de poids moyen a été prise dans un échantillon d’animaux pesés individuellement ; les animaux sont mis directement en salle de maturation sans passage en floc. Après le passage en spa, chaque animal a été pesé. Et, le numéro de chaque bague-œil a été noté.

Après la phase floc

Après les 2 mois et demi de floc, une sélection selon le poids a été faite sur tous les animaux. Seuls les mâles ayant un poids supérieur ou égale à 60 g et les femelles de 90 g ont été mis en production pour les expériences. Deux bacs ont été ensemencés le 28-04-13. D’abord, le bac de maturation M11, des animaux issus du protocole eau claire c’est-à-dire le spa n°6, ont été utilisés. Puis, le bac de maturation M13 a servi avec un mixte des 3 autres spa. De par leurs numéros de bague-œil, chaque animal se différencie même si ceux-ci sont mélangés dans un même bac. Le nombre retenu de chaque spa transféré en salle de maturation va être détaillé dans l’annexe n°12. Le tableau n°24 dénote bien le nombre d’animaux et le poids moyen des bacs en maturation.

Table des matières

LISTE DES FIGURES 
LISTE DES PHOTOS 
LISTE DES GRAPHES
LISTE DES TABLEAUX 
LISTE DES ANNEXES 
GLOSSAIRE 
LISTE DES ABREVIATIONS 
PREMIERE PARTIE : CONTEXTE GENERAL ET PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE
INTRODUCTION
I. SITUATION DE L’AQUACULTURE DANS LE MONDE
A. POURQUOI UNE NOUVELLE TECHNIQUE
B. SITUATION DE L’OSO FARMING LGA
II. PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE
III. DEMARCHES DE TRAVAIL
A. OBJECTIFS
B. HYPOTHESES DE TRAVAIL
IV. PRESENTATION DE LA TECHNIQUE FLOC
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES 
I. MATERIELS
A. EXPERIENCES EFFECTUEES
B. MATERIEL BIOLOGIQUE
C. MATERIELS TECHNIQUES
D. ORGANISATION DE L’EQUIPE
II. METHODES UTILISEES
A. DEMARCHE DE L’ETUDE
B. PHASE FLOC
C. PHASE EN SALLE DE MATURATION
III. TRAITEMENT DES DONNEES
IV. REMARQUES
A. FORCES
B. FAIBLESSES
C. LIMITES
TROISIEME PARTIE : RESULTATS 
I. DANS LES FLOCS
A. ESSAIS SUR LES GENITEURS D’ELEVAGE
B. ESSAIS SUR LES GENITEURS SAUVAGES
II. EN SALLE DE MATURATION
A. ANIMAUX DIRECTEMENT MIS EN SALLE DE MATURATION
B. APRES LA PHASE FLOC
QUATRIEME PARTIE : DISCUSSIONS ET SUGGESTIONS 
I. PHASE FLOC
A. CONCERNANT L’EVOLUTION DU COMPARTIMENT ALGUES
B. SURVIE ET GAIN DE POIDS DES ANIMAUX
II. PHASE DE MATURATION
A. QUALITE DES GENITEURS
B. MORTALITES
III. AMELIORATION EN PHASE FLOC
A. MATERIELS
B. TECHNIQUE
IV. AMELIORATION EN SALLE DE MATURATION
CONCLUSION 
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIQUES 
ANNEXES 
TABLE DES MATIERES