La culture d'algues géantes pour nourrir les poissons, les hommes et réguler le climat

Bren Smith, ancien chalutier industriel, exploite une ferme à Long Island Sound, dans le Connecticut aux Etats-Unis. Les poissons ne sont pas l'objet de sa nouvelle entreprise, mais plutôt le varech et les mollusques de qualité. Les algues et les moules y poussent sur des cordes flottantes, d'où pendent des paniers remplis de pétoncles et d'huîtres.

Le varech élimine tant de dioxyde de carbone qu'il aide à désacidifier l'eau, fournissant un environnement idéal pour la croissance des coquillages. Le CO₂ est ainsi retiré de l'eau de la même manière qu'une plante terrestre absorbe le CO₂ dans l'air.

Le varech a lui-même une certaine valeur en tant que matière première dans l'agriculture et à diverses fins industrielles.

Après avoir lancé sa ferme en 2011, Smith a perdu deux fois 90% de sa culture, lorsque la région avait été touchée par les ouragans Irene et Sandy. Mais il a persisté, et gère maintenant une entreprise rentable.
La culture d'algues géantes pour nourrir les poissons, les hommes et réguler le climat
L'illustration ci-dessus montre que la culture du varech utilise toute la colonne d'eau. Source: ecowatch.com

Son équipe, à 3D Ocean Farming, croit si fortement dans les avantages environnementaux et économiques de leur modèle qu'afin d'aider d'autres à établir des opérations similaires, ils ont lancé un organisme à but non lucratif appelé Green Wave.

La vision de Green Wave est de créer des groupes de fermes de varech et de coquillages utilisant la colonne d'eau entière, qui sont stratégiquement situés à proximité des centres de transport ou de consommation de fruits de mer.

Le concept général incarné par 3D Ocean Farming, est pratiqué depuis longtemps en Chine, où existent plus de 500 kilomètres carrés de fermes d'algues dans la Mer Jaune.

Malgré l'énorme expansion de l'aquaculture, et les expériences acquises aux États-Unis et en Chine pour intégrer le varech dans les fermes marines durables, cette méthodologie agricole en est encore a un stade de développement précoce.


L'aquaculture pour nourrir l'homme et réguler le climat


Pourtant, il semble inévitable qu'une nouvelle génération d'aquaculture profitera des expériences acquises dans ces entreprises pour développer une méthode qui aura le potentiel non seulement de nourrir l'humanité, mais aussi de jouer un rôle majeur dans la résolution de l'un nos problèmes les plus préoccupants: le changement climatique.

À l'échelle mondiale, environ 12 millions de tonnes d'algues sont cultivées et récoltées chaque année, environ les trois-quarts viennent de Chine. La production, cependant, s'étend rapidement, à des taux supérieurs à 30 fois de ceux des plantes terrestres.

Comme elles désacidifient l'eau de mer, cela rend plus facile de cultiver tout ce qui a une coquille, elles sont donc la clé pour la production des coquillages.

Et en extrayant le CO₂ des eaux de l'océan (permettant ainsi aux océans d'absorber plus de CO₂ de l'atmosphère), ils aident à lutter contre le changement climatique.



Capter le CO₂ dans les océans et dans l'air.


Le potentiel énorme de l'agriculture d'algues comme outil de lutte contre le changement climatique a été mis en avant en 2012 par le Docteur Antoine De Ramon N'Yeurt de l'Université du Pacifique Sud, et son équipe. Leurs analyses ont révélé que si 9% des océans étaient couvert de fermes d'algues, les algues cultivées produiraient 12 gigatonnes par an de méthane biodégradé qui pourrait être brûlé comme substitut au gaz naturel.
De plus, la croissance des algues permettrait de capturer 19 gigatonnes de CO₂ par an. 34 gigatonnes supplémentaires de CO₂ par an pourraient être absorbés dans l'atmosphère si le méthane était utilisé pour générer de l'électricité, et le CO₂ généré serait capturé et stocké.

Voici ce qu'il disent: " ... cela pourrait produire suffisamment de biométhane pour remplacer tous les besoins actuels en énergie fossile-carburant, tout en enlevant 53 milliards de tonnes de tonnes de CO₂ par an de l'atmosphère... Cette quantité de biomasse pourrait également augmenter la production durable de poisson pour fournir potentiellement 200 kilogrammes par an, par personne, pour 10 milliards de personnes. Les avantages supplémentaires sont la réduction de l'acidification des océans et l'augmentation de la productivité primaire et de la biodiversité de l'océan."

Neuf pour cent des océans du globe, ce n'est pas rien. Cela équivaut à environ 4.5 fois la taille de l'Australie. Mais, même à plus petite échelle, la culture du varech a le potentiel de réduire sensiblement le CO₂ atmosphérique, et cette mise en ouvre a eu un impact énergisant sur la recherche et le développement commercial de l'aquaculture durable.

Mais la culture du varech ne fait pas que diminuer le CO₂. En fait, il apporte, d'un point de vue commercial, une production durable de protéines de haute qualité.


À quoi ressemblerait une installation de culture d'algue dans l'avenir ?

Le Dr Brian von Hertzen du Climate Foundation a mis en avant une vision: une structure en cadre, probablement composée d'un polymère de carbone, mesurant jusqu'à un kilomètre carré et plongé à environ 25m de profondeur pour éviter d'être dangereux pour la navigation. Planté de varech, le cadre serait intercalé avec des conteneurs pour les crustacés et d'autres espèces de poissons.

Il n'y aurait pas de réseau, ce serait une sorte d'aquaculture à grande échelle basée sur la fourniture d'un habitat pour garder les poissons sur le site.

L'élimination robotique d'organismes incrustant serait probablement une partie de l'installation. La permaculture marine serait conçue pour rester sous le fond des vagues pendant les mers agitées.

En dessous, un tuyau atteignant 200 à 500 mètres apporterait de l'eau fraîche et nutritive au cadre, où il serait réticulé sur le varech croissant.

L'objectif de Von Hertzen est de créer ce qu'il appelle des "réseaux de permaculture": une permaculture marine à une échelle qui aurait un impact sur le climat en augmentant le varech et en amenant l'eau de l'océan plus fraîche à la surface. Sa vision implique également l'habitat pour les poissons, la production de nourriture, les matières premières pour les animaux, les engrais et les biocarburants.

Il espère aussi aider les populations de poissons exploitées à rebondir et à créer des emplois.

"Compte tenu de l'effet transformateur que la permaculture marine peut avoir sur l'océan, il y a beaucoup de raisons d'espérer que les réseaux de permaculture puissent jouer une part plus importante dans l'équilibre global du carbone" ajoute von Hertzen.

L'ajout d'une plate-forme flottante supportant des panneaux solaires, des installations telles qu'un 'hébergement (si les fermes ne sont pas entièrement automatisées), des équipements de réfrigération et de traitement attachés au cadre flottant amélioreraient l'efficacité et la viabilité des réseaux de permaculture; ainsi qu'un quai pour les navires transportant des produits sur le marché.

Etant donné son phénoménal taux de croissance, le varech peut être coupé sur la base d'une rotation de 90 jours. Il est possible que le seul processus requis soit la coupe du varech des dispositifs de flottabilité et l'élimination des frondes.

Une fois dans les profondeur de l'océan, le carbone contenu dans le varech est hors de circulation et ne peut retourner dans l'atmosphère.


Les eaux profondes du Pacifique central sont exceptionnellement immobiles. Il est donc probable que les frondes d'algues disparaîtront, du moins au début, bien que les gaz issus de la décomposition puissent plus tard provoquer une hausse si elles ne sont pas consommées rapidement.

Alternativement, les algues pourraient être converties en biochar (carbone stable issu de la pyrolyse) pour produire de l'énergie et les granulés carbonisés jetés par-dessus bord.

Le composé de carbone cristallisé, ayant une structure de carbone minéralisé, est susceptible de rester longtemps sur le fond marin. Une fois au fond de la mer, trois kilomètres ou plus au-dessous, il est probable que le varech brut, et peut-être dans une certaine mesure le biochar, soit utilisé comme source de nourriture par des bactéries de fond marin et des organismes plus grands tels que les concombres de mer.

À condition que le matériau en décomposition ne flotte pas, cela n'aurait pas d'importance, car une fois coulé à plus d'un kilomètre de la surface, le carbone de ces matériaux serait effectivement éliminé de l'atmosphère pendant au moins 1 000 ans.

Si elle est présente en grande quantité, cependant, la matière en décomposition pourrait réduire les niveaux d'oxygène dans l'eau de mer environnante.


De grandes quantités de varech ont déjà atteint le plancher océanique.

Les tempêtes dans l'Atlantique Nord peuvent transporter d'énormes quantité de varech (certains estiment jusqu'à 7 gigatonnes en une fois)  vers le fond océanique, à 1,8 kilomètre, au large du plateau des Bahamas.

Les canyons sous-marins peuvent également transporter de gros volumes à un rythme plus régulier vers le fond de l'océan. Le Canyon Carmel, par exemple, au large de la Californie, exporte de grands volumes de varech géant dans les profondeurs de l'océan.

660 grands canyons sous-marins ont été documentés dans le monde entier et ils joueraient un rôle significatif dans le transport marin du carbone. Ces cas naturels de séquestration à grande échelle de varech dans l'océan profond offrent de splendides opportunités pour étudier la culture du varech, et le carbone qu'il contient, dans l'océan.


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