Par : Renée-Claude Goulet
Musée de l'agriculture et de l'alimentation du Canada
2 choses à savoir sur un système d'aquaculture intégré et la récente découverte de lunes de Saturne
7 m
31 mai 2023
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Ingenium – Musées des sciences et de l’innovation du Canada
Voici Renée-Claude Goulet et Cassandra Marion.
Ces conseillères scientifiques d’Ingenium fournissent des conseils éclairés sur des sujets importants pour le Musée de l’agriculture et de l’alimentation du Canada, le Musée de l’aviation et de l’espace du Canada et le Musée des sciences et de la technologie du Canada.
Dans cette captivante série mensuelle de billets publiés sur le blogue, les conseillères scientifiques d’Ingenium présentent des « pépites » d’information insolite en lien avec leur champ d’expertise respectif. Cassandra Marion a invité Jesse Rogerson, professeur à l'Université de York, à contribuer. Ce mois-ci, les experts expliquent comment recréer le système de recyclage de la nature peut mener vers une aquaculture plus écolo et comment on fait la découverte de nouveaux corps lunaires autour de Saturne.
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Les poissons d’élevage sont retenus dans des parcs en filet dans l’eau près de la terre. Ce genre d’endroit pourrait être beaucoup plus occupé à l’avenir!
Comment la recréation du système de recyclage de la nature peut aider à nettoyer les eaux
L’aquaculture au Canada (culture de poissons, d’algues, de mollusques et de crustacés pour l’alimentation) représente environ 20 % de la production totale d’aliments de la mer au Canada. Bien que la plupart des exploitations soient spécialisées, visant à répondre aux besoins d’une seule espèce ou d’un seul type d’organisme, une nouvelle façon de cultiver les eaux se dessine à l’horizon et elle s’inspire du système de recyclage de la nature.
Afin de produire plus d’aliments de la mer pour répondre à la demande croissante, et réduire l’impact des piscicultures sur l’environnement aquatique local, des chercheurs ont étudié un système aquacole qu’on appelle aquaculture multitrophique intégrée (AMTI). C’est-à-dire que l’on peut cultiver ensemble de nombreuses espèces provenant de différents niveaux de la chaîne alimentaire. Des chercheurs ont constaté que dans l’eau, tout comme sur terre, l’incorporation de nombreuses espèces dans le même système peut améliorer la durabilité en réduisant la quantité de déchets rejetés dans l’écosystème environnant et en produisant plus d’aliments avec moins d’apports.
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Un modèle conceptuel d’un système d’aquaculture multitrophique intégrée (AMTI).
Il existe quatre composantes au système d’AMTI : poissons à nageoires (saumon atlantique, morue charbonnière), organismes filtreurs (moules, pétoncles) et mangeurs de fond (oursins, concombres de mer). Chacun de ces organismes a ses propres besoins par rapport aux sources d’alimentation, et chacun génère différents types de déchets. Typiquement, les espèces sont cultivées séparément, mais l’AMTI vise à combiner ces organismes dans un seul système et à « boucler la boucle ».
Les algues, les organismes filtreurs et les mangeurs de fond tirent leur nourriture de l’eau qui les entoure et du plancher océanique. D’un autre côté, les poissons d’élevage sont gardés dans un parc en filet et mangent ce que l’éleveur dépose dans l’eau. La nourriture excédentaire et les excréments des poissons s’accumulent sous le parc. Dans le système d’AMTI, les mangeurs de fond, élevés sous le parc en filet, mangent les déchets. Les organismes filtreurs autour du parc en filet pour poissons nettoient l’eau en éliminant les particules de nourriture et d’excréments de poissons qui flottent. Finalement, les algues absorbent l’azote et le phosphore dissous dans l’eau qui sont libérés par les poissons et d’autres organismes.
Il en reste beaucoup à apprendre sur les avantages, les désavantages et les facteurs économiques de ces systèmes d’aquaculture multitrophique intégrée, et la recherche se poursuit au Canada pour les explorer comme option viable d’un point de vue commercial pour notre industrie aquacole. Une des raisons pour lesquelles les systèmes d’AMTI n’ont pas encore été largement adoptés tient au fait qu’il est difficile de mesurer exactement à quel point ils sont efficaces pour capter les déchets. C’est parce qu’il existe beaucoup de différents facteurs environnementaux qui fluctuent pouvant influencer leur rendement, donc il est difficile d’obtenir des lignes de base. Toutefois, un récent article de synthèse souligne que ces types de systèmes pourraient capter de 40 % à 50 % des déchets des systèmes en eau libre et de 45 % à 75 % des déchets des systèmes fermés.
Puisque la demande en aliments de la mer augmente, nous avons la responsabilité de cultiver nos eaux de la façon la plus durable possible. Les sciences et l’innovation, ainsi que des solutions tirées d’anciennes idées et pratiques, peuvent nous aider à y arriver. Actuellement, les systèmes d’AMTI représentent un moyen prometteur de répondre à nos besoins en aliments de la mer de manière plus écologique et, à l’avenir, pourraient peut-être constituer le principal modèle de culture des eaux!
Aller plus loin
- Lisez l’article : Nutrient retention efficiencies in integrated multi-trophic aquaculture (en anglais seulement) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/raq.12645
- Apprenez-en davantage sur l’AMTI et les travaux de recherche de Pêches et Océans Canada. https://www.dfo-mpo.gc.ca/aquaculture/acrdp-pcrda/fsheet-ftechnique/issue-fiche-11-fra.html
Par Renée-Claude Goulet
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Des lunes et encore des lunes!
Quelle est la planète de notre système solaire qui compte le plus grand nombre de lunes? Au cours des dernières années, la réponse à cette question a changé de nombreuses fois grâce à la complexité croissante des télescopes, des caméras et des techniques développées par les astronomes.
Il existe huit planètes principales dans notre système solaire, cinq planètes naines ainsi que des millions d’astéroïdes et de comètes.
Si on regarde le système solaire interne, on constate qu’il ne contient pas beaucoup de lunes ou de satellites naturels. Mercure et Vénus en ont chacune une. La Terre, bien sûr, a l’une des plus grandes lunes du système solaire. Mars a deux lunes, lesquelles sont très petites comparativement à notre lune.
La situation change quand on observe le système solaire externe. La gravité des planètes géantes gazeuses est tellement grande qu’elles ont pu créer de nombreuses lunes quand elles-mêmes se formaient, et capter de nombreuses autres lunes par la suite. Plus tôt cette année , le nombre de lunes de Jupiter l’a placée en tête de file, puisqu’on a découvert 12 lunes supplémentaires, portant son total à 92.
Cependant, au début de mai 2023, des scientifiques du Canada, de Taïwan, des États-Unis et de la France ont annoncé avoir découvert pas moins de 62 lunes additionnelles autour de Saturne, portant son total à 145. Il s’agit d’un compte incroyablement élevé étant donné ce que nous connaissons du système solaire depuis les dernières décennies.
Comment trouve-t-on des lunes?
Il existe une variété de techniques pour trouver des objets orbitant Saturne, ou toute autre planète, mais elles se réduisent toutes à la même idée... calculer une orbite. Réalisons une expérience de la pensée.
Imaginez que vous lancez une balle avec un ami. Quand vous jouez à ce jeu, vos yeux suivent constamment la balle, prévoyant où elle ira et quand pour que vous puissiez placer votre gant au bon endroit pour l’attraper au bon moment.
Lorsqu’on recherche des lunes ou des planètes, on fait la même chose, mais on n’utilise pas les yeux, on utilise des caméras. Aussi, on ne suit pas constamment la lune, on prend des photos pendant quelques heures ou jours. Donc, imaginez que vous avez pris une photo de Saturne et avez trouvé quelques petits points autour de la planète. Puis, vous revenez quelques heures plus tard et ces petits points ont bougé. Seriez-vous à l’aise d’affirmer que tous ces petits points sont des lunes saturniennes? Il s’agit peut-être de divers astéroïdes passant dans le champ de vision? Ou peut-être que certains des points que vous avez vus sur la première photo sont ce que les scientifiques appellent du bruit? Il y a une quantité étonnamment grande de sources de bruit sur les images astronomiques. Par exemple, un des petits points que vous avez vus sur la photo est peut-être un rayon cosmique qui frappe le DCC, ou une étoile en arrière-plan que vous avez confondu pour une lune? Peut-être que la caméra a elle-même un problème qui a créé le petit point, ou signal, que vous avez vu?
Afin d’être certain d’avoir réellement vu des lunes, on doit prendre de nombreuses images, une après l’autre, le plus rapidement possible. On a ainsi une idée de l’endroit où la lune se dirige, tout comme quand on joue à la balle avec un ami. Lorsqu’on a suffisamment d’images, on peut calculer l’orbite sur laquelle on croit que l’objet se trouve.
Voilà exactement comment cette équipe de scientifiques a trouvé ces 62 lunes de Saturne précédemment inconnues! Ce qui est encore plus génial, une grande partie de cette étude a été réalisée par des scientifiques canadiens de l’Université de la Colombie-Britannique et de Taïwan.
Pourquoi s’y intéresse-t-on?
Pourquoi est-ce important de savoir si Saturne a le plus grand nombre de lunes, 100 lunes ou même 50 lunes? Au bout du compte, comprendre où tout se trouve dans notre système solaire, la taille de tous ces objets, et où ils se déplacent nous aide à apprendre comment le système solaire évolue. Un des principaux objectifs de toutes ces études vise à découvrir comment le système solaire s’est formé, comment la Terre s’est formée et comment nous sommes arrivés ici. Une partie du casse-tête est de trouver et de comprendre le plus grand nombre de lunes que nous le pouvons dans notre système solaire.
Par Jesse Rogerson
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Renée-Claude Goulet
Renée-Claude est conseillère scientifique au Musée de l'agriculture et de l'alimentation du Canada et enseignante agréée de l'Ontario. Grâce à sa formation en biologie, en éducation et à ses nombreuses années d'expérience dans le développement et la mise en œuvre de programmes et expos au musée, elle a développé une expertise dans la communication de sujets liés à la science et à l'innovation qui sous-tendent la production d'aliments, de fibres et de carburants, auprès de publics variés.
Jesse Rogerson, Ph.D.
Jesse est un scientifique, un éducateur et un communicateur scientifique passionné. En tant que professeur adjoint à l'Université York, au département des sciences, de la technologie et de la société, il enseigne trois cours : Histoire de l'astronomie, Introduction à l'astronomie et Exploration du système solaire. Il collabore fréquemment avec le Musée de l'aviation et de l'espace du Canada, et prête sa voix d’expert au Réseau Ingenium. Jesse est un astrophysicien et ses recherches explorent la façon dont les trous noirs supermassifs évoluent à travers le temps. Que ce soit en classe, par le biais des médias sociaux ou à la télévision, il encourage les conversations sur la façon dont la science et la société se croisent et sur la raison pour laquelle la science est pertinente dans notre vie quotidienne.
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