L'industrie aquacole tente de supprimer le poisson de la nourriture pour poisson. Les microalgues sont-elles la solution?

Une technologie développée à l'origine par la NASA, destinée à soutenir les astronautes, modifie la façon dont les poissons d'élevage sont nourris et pourrait aider l'aquaculture à surmonter un problème environnemental surprenant.

Tous ceux qui travaillent dans l'aquaculture vous diront la même chose: les fruits de mer ont un problème de durabilité. Tout le monde sait qu’il n’ya pas assez de poisson sauvage pour nourrir notre population croissante, mais les défenseurs de l’aquaculture – la pisciculture – ont positionné leur modèle comme une alternative respectueuse de l’océan. Mais la vérité est plus nuancée. Les activités aquacoles ont toujours un impact significatif sur les stocks de poissons sauvages. C’est parce que les poissons d’élevage consomment des espèces sauvages comme principale source d’aliments, ce qui signifie qu’elles contribuent au problème de la pénurie de poissons en mer plutôt qu’à sa résolution.

Les espèces plus petites capturées dans la nature et utilisées comme aliments dans les opérations d’aquaculture sont communément appelées poissons fourrages et peuvent inclure les anchois, le hareng et les sardines. À partir de poisson fourrage, les producteurs d'aliments tirent de la farine de poisson et de l'huile de poisson, qui sont ensuite distribuées au poisson d'élevage que nous mangeons. Les poissons fourrages sont peut-être petits, mais leur impact n’est pas négatif. Certaines estimations indiquent que 25% des poissons capturés dans la nature sont utilisés pour créer de la farine de poisson, dont la majorité nourrit le poisson d’élevage en aquaculture, ainsi que le bétail.

Le déclin des poissons fourrage a de graves conséquences pour le reste de l'océan. Parce que les poissons fourrages sont situés si bas dans la chaîne alimentaire, la plupart des autres animaux en dépendent, directement et indirectement, pour leur énergie. En 2015, les populations de sardines dans le nord-est du Pacifique ont tellement reculé que la gestion régionale des pêches a imposé un moratoire sur leurs prises. Le déclin de la sardine a eu un effet d'entraînement sur le reste de la chaîne alimentaire, entraînant la malnutrition d'espèces telles que les bébés lions de mer, les pélicans et les baleines. La pêche reste fermée à ce jour.

Saumon nageant dans une ferme aquacole norvégienne

Mais les poissons fourrages ne sont pas si faciles à remplacer. L'huile qui en est issue fournit aux espèces d'élevage un type de graisse indispensable. Et comme l'aquaculture continue de croître rapidement – 5,8% par an entre 2001 et 2016, selon le dernier rapport de la FAO sur l'état des pêcheries, ce secteur de la production alimentaire connaissant la plus forte croissance au monde pendant cette période – l'industrie est confrontée à la perspective goulot d’étranglement incommodant dans la chaîne d’approvisionnement, sans parler de la crise imminente de la durabilité.

«L’huile de poisson est difficile à remplacer (car) elle est riche en acides gras oméga-3 à longue chaîne (auxquels de nombreuses espèces de poissons de l’environnement marin ont un besoin diététique», déclare Ronald B. Johnson, scientifique au Nord-Ouest. Centre des sciences de la pêche, branche de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Le domaine d’expertise de Johnson est l’ingrédient alimentaire alternatif en aquaculture.

Vous avez peut-être entendu parler de ces matières grasses: elles portent des noms longs tels que l'acide docosahexaénoïque (DHA) et l'acide eicosapentaénoïque (EPA). Vous pouvez même les prendre sous forme de supplément. C’est parce que, comme le poisson, nous ne produisons pas de DHA ni d’EPA. Les poissons obtiennent leurs huiles saines en mangeant des poissons fourrages plus petits, mais en mangeant des organismes végétaux encore plus petits dans l'eau.

Tout cela conduit à une question frappante, qui pourrait aider l’industrie aquacole à éviter complètement les poissons fourrages. Si les poissons fourrages obtiennent leurs acides gras oméga-3 en mangeant de plus petits organismes, pourquoi ne pas éliminer les intermédiaires et aller directement à la source?

Les poissons obtiennent leurs huiles saines en mangeant des poissons fourrages plus petits, mais en mangeant des organismes végétaux encore plus petits dans l’eau.

C’est exactement ce que certains des plus grands fabricants d’ingrédients essaient de faire actuellement: créer un produit d’acides gras oméga-3 extrait non pas de poisson fourrage, mais de la micro-algue consommée par le poisson fourrage. Après tout, les microalgues – un terme qui désigne un vaste groupe d’organismes végétaux aquatiques unicellulaires – sont les éléments constitutifs des réseaux trophiques marins. Une alternative à l’huile de poisson fondée sur les micro-algues réduirait considérablement la dépendance de l’aquaculture vis-à-vis des poissons fourrages, aidant ainsi une industrie à tenir ses promesses environnementales.

Dans le cadre de leurs efforts pour développer un tel produit, les fabricants rendent l’aquaculture plus écologique à plus d’un titre: il ya aussi des liquidités. Un responsable du secteur prédit que les aliments à base de micro-algues réduiront non seulement les impacts écologiques de la pisciculture, mais pourraient également créer un niveau supérieur de fruits de mer d'élevage que les consommateurs seraient prêts à débourser pour leur donner de l'argent supplémentaire. Pour cette raison également, la course – au remplacement des ressources limitées de l'océan par une alternative évolutive et commercialement viable – est lancée.

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Le développement de la nourriture pour poissons à base de micro-algues est enraciné dans l’espace. Dans les années 1980, la NASA (Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace) s'est mobilisée pour mettre au point une technologie capable de maintenir durablement la vie humaine dans l'espace, une énigme à laquelle les scientifiques se heurtent à ce jour. À cette fin, la NASA s'est associée à la société aéronautique Martin Marietta Corporation pour explorer les utilisations potentielles des microalgues, le groupe d'organismes unicellulaires présents dans les eaux salées et les eaux douces. Parce que les microalgues sont photosynthétiques, elles peuvent produire de l'oxygène. Et parce que les microalgues sont une source naturelle d’acides gras oméga-3 pour les animaux aquatiques, les chercheurs ont voulu exploiter ses éléments nutritifs pour que les astronautes les consomment dans les navettes où l’espace et la réfrigération sont limités.

Une photo agrandie de Schizochytrium sp, une souche de microalgues

Les scientifiques ont vite compris que les bienfaits des microalgues pourraient également profiter à la santé des humains sur la planète. En 1985, Martin Marietta a créé une société distincte appelée Martek, dédiée à la création d'ingrédients à base de microalgues. En 1994, elle a lancé un additif, riche en acides gras oméga-3, destiné aux préparations pour nourrissons. Le produit a été un succès financier retentissant, bien que la FDA (Food and Drug Administration) note que la recherche scientifique sur les avantages pour la santé de ces additifs est limitée et que les résultats sont mitigés. Mais cela n’a pas empêché les bébés de consommer des tonnes de suppléments d’oméga-3. C’est aussi une grande entreprise pour adultes.

Depuis lors, Martek a été rachetée par le fabricant multinational d'ingrédients, DSM, qui se prépare actuellement à lancer, en juillet de cette année, un produit de remplacement de l'huile de poisson à base de microalgues, disponible dans le commerce. Jusqu'à présent, DSM, en partenariat avec le géant de la chimie Evonik, s'est concentré sur les tests du produit.

"En fabriquant cela à l'échelle industrielle, nous sommes en mesure de réduire le prix tel que cette algue marine naturelle (huile) puisse entrer dans le secteur de l'alimentation animale", a déclaré Karim Kurmaly, PDG de la joint-venture, appelé Veramaris.

"C’est un ingrédient novateur, mais il est en train de devenir un autre outil de la boîte à outils."

Veramaris a déjà des sites de production pilotes en Slovaquie et en Caroline du Sud. Le plus gros signe à venir se trouve dans le Nebraska, où Veramaris est en train de construire une énorme unité de production capable de fournir jusqu’à 15% de la demande en huile de poisson de l’industrie aquacole mondiale.

Kurmaly a refusé de dire combien le produit à base d’huile d’algues de Veramaris coûterait par rapport à l’huile de poisson, mais il a précisé que les deux ne seraient pas considérés comme des ingrédients à la mesure des agriculteurs.

«Nous ne comparons pas notre (produit) à l'huile de poisson (car) notre produit est de première qualité», explique Kurmaly. «Nous ne sommes pas ici pour remplacer l’huile de poisson. Nous sommes ici pour proposer une alternative durable."

Veramaris, comme d’autres producteurs d’huile de microalgues, affirme que son produit contient une concentration en oméga-3 supérieure à celle de l’huile de poisson. Cependant, aucune des sociétés avec lesquelles j'ai parlé ne fournissait de données permettant d'étayer cette affirmation dans les délais impartis. Néanmoins, Kurmaly estime que les avantages écologiques de l'huile à base d'algues séduiront les consommateurs et qu'ils seront disposés à payer un supplément pour eux. Veramaris, me dit-il, se prépare à aider les agriculteurs et les détaillants à commercialiser des produits de la mer issus de micro-algues contenant de l'huile, en plus du poisson d'élevage traditionnel.

Les installations de Veramaris au Nebraska, qui devraient être opérationnelles d’ici à juillet de cette année

Mais la vraie beauté de l’huile à base d’algues ne réside pas dans son potentiel de génération de revenus, mais dans la simplicité de sa production. La souche de microalgues Veramaris est cultivée dans des cuves de fermentation où elle est nourrie avec du sucre dérivé du maïs du Nebraska. À leur tour, les algues produisent des acides gras oméga-3. Une fois la fermentation terminée, Veramaris traite les algues pour en extraire les huiles et alimente le bétail en biomasse. Le résultat final est un produit qui peut aider les poissons d’élevage à survivre et à grandir, ainsi que les huiles de poisson, selon une étude de Dartmouth publiée dans Plos One l'année dernière. Le fait que deux des plus grandes industries agricoles du Nebraska, le maïs et le bœuf, confirment l’ensemble de l’opération, donne l’impression que c’est un véritable conte de fées pour la production alimentaire.

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Mais Veramaris n'est pas seul dans ses rêves d'algues. Corbion, un fabricant d’ingrédients néerlandais, produit déjà un produit à base d’huile de microalgue qui est disponible dans le commerce pour les pisciculteurs. En fait, vous avez peut-être même déjà mangé du saumon élevé avec.

Le produit, appelé AlgaPrime, est fabriqué dans une usine basée au Brésil qui coexiste dans une harmonie surprenante avec l’industrie de la canne à sucre du pays. La canne à sucre est au Brésil ce que le maïs est au Nebraska. Corbion utilise donc du sucre provenant d’une usine située à proximité pour nourrir ses micro-algues, un processus de fermentation identique à celui de l’usine de Veramaris. Le sucre amène les microalgues à produire des acides gras oméga-3, qui sont ensuite extraits et utilisés pour fabriquer des aliments pour poissons. Pendant ce temps, Corbion brûle la biomasse restante issue de la transformation de la canne à sucre pour produire de l’électricité qui alimente à la fois l’usine AlgaPrime et la sucrerie.

Les installations de production d’huile de microalgue de Corbion au Brésil

«Les oméga-3 à base d’algues existent depuis assez longtemps», me confie Jill Kauffman Johnson, responsable du développement du marché mondial chez Corbion, en évoquant les divers suppléments d’acides gras oméga-3 déjà sur le marché. "Le changeur de jeu ici est que nous avons maintenant suffisamment de volume et d'échelle pour pouvoir fournir cela au secteur de l'aquaculture."

Ce changement de jeu fait déjà des vagues dans la chaîne d'approvisionnement. Un important fabricant d'aliments pour poissons et fruits de mer a incorporé AlgaPrime à certains de ses produits, qui sont maintenant disponibles dans le commerce pour les piscicultures. L'une de ces exploitations est une entreprise aquacole norvégienne appelée Kvaroy.

Kvaroy fournit AlgaPrime à son saumon d’élevage depuis 2016. En raison de contraintes de coût, il n’a pas complètement remplacé tous ses ingrédients à base de poisson. Toutefois, l’utilisation d’huile d’algue au lieu d’huile de poisson a permis à Kvaroy d’abaisser son «ratio poisson-poisson», norme qui compare la quantité de poisson sauvage nécessaire à la production d’une quantité donnée de poisson d’élevage, directeur général de Kvaroy. Alf-Gøran Knutsen me le dit. Le poisson d’élevage de Kvaroy est vendu chez les détaillants aux États-Unis, notamment chez Whole Foods.

L’huile de microalgues n’est qu’un des moyens utilisés par l’industrie de l’aquaculture pour lutter contre ses limites.

L’absorption d’huile d’algues dans l’aquaculture en est encore à ses débuts. Pour le moment, l'huile de poisson reste un ingrédient essentiel dans l'alimentation du poisson, son objectif étant maintenu par les forces économiques et logistiques. Cependant, les producteurs d'huile d'algue et les agriculteurs qui l'utilisent estiment que l'ingrédient jouera un rôle de plus en plus important dans la production de fruits de mer.

"Ceci est un nouvel ingrédient", a déclaré Johnson. "Mais il est en train de devenir un autre outil de la boîte à outils."

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En un sens, rien de tout cela n'est nouveau. Les humains dépendent de l'aquaculture pour se nourrir depuis des milliers d'années. Les Chinois ont élevé et récolté des carpes dans des étangs. Les Egyptiens cultivaient le tilapia. Les Romains gardaient le poisson dans des bassins, bien qu’on ne sache pas s’ils le faisaient pour le dîner ou pour se détendre.

Dans un article de 1987 pour BioScience, professeur de sciences marines, Barry A. Costa-Pierce, a expliqué comment les autochtones hawaïens maintenaient des systèmes aquacoles élaborés le long de leurs côtes pour capturer des espèces d’eau douce et d’eau salée. L'un des premiers cas documentés de pisciculture en pleine mer, ces systèmes ressemblent étrangement aux opérations aquacoles modernes. Dans certains cas, les agriculteurs nourrissaient les poissons dans leurs étangs en les nourrissant d'organismes comme l'herbe, les moules et, oui, les algues.

Vue à vol d'oiseau d'une ferme aquacole norvégienne

Les efforts modernes pour nourrir les fruits de mer d'élevage avec des plantes aquatiques, ne sont donc pas sans précédent historique. En fait, il n’est plus question de savoir si les microalgues produites industriellement peuvent remplacer l’huile de poisson. À l'avenir, l'industrie se concentrera principalement sur la mise au point de recettes d'aliments pour animaux de manière à équilibrer les besoins nutritionnels des poissons d'élevage et des consommateurs d'humains.

Dans le grand schéma des choses, l’huile de microalgues n’est qu’un des moyens utilisés par l’industrie aquacole pour lutter contre ses limites. Partout au pays, les chercheurs explorent simultanément une foule d'autres approches. Ron B. Johnson, le scientifique de la NOAA, étudie comment les algues pourraient remplacer l’huile de poisson. Le conglomérat agricole Cargill développe un type de canola génétiquement modifié qui, il l'espère, en fera de même. Une start-up pense même que la graisse produite à partir de volaille en culture cellulaire peut faire l'affaire. Les microalgues ne sont pas un aboutissement, mais le début d'un changement radical dans la façon dont le poisson est élevé – un qui repose de moins en moins sur les ressources de la nature sauvage.

L'industrie aquacole tente de supprimer le poisson de la nourriture pour poisson. Les microalgues sont-elles la solution?
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