La culture du plancton - éléments pratiques
Date: 07 janvier 2004 à 07:00:00 CET
Sujet: Pratique
Cet article est simplement le résultat d'une synthèse des documents récemment parus en anglais sur le sujet,
notamment sur Advanced Aquarist Online et Reefkeeping online, agrémentée de mon expérience personnelle. Quantité d'articles en français examinent en détail les différentes méthodes de culture des nauplies d'artémias et les liens en bas de page vous permettront de les retrouver.
Pourquoi "cultiver" du plancton ?
Les objectifs sont multiples :
- la maîtrise de cette culture est indispensable si l'on envisage d'aborder la reproduction de poissons ou de crustacés.
- nourrir des animaux non-photosynthétiques
- tenter de "reproduire" un des éléments de l'écosystème des récifs
- constater l'influence éventuelle de la nourriture sur la croissance et la coloration des coraux hébergés.
La station de culture
Plusieurs articles fort bien détaillés m'ont servi de base de conception : l'article de D. Swapp sur Reefkeeping online (http://www.reefkeeping.com/issues/2002-07/ds/index.htm)
et l'article de F. Marini sur Advanced Aquarist Online (http://www.advancedaquarist.com/issues/aug2002/breeder.htm) (les aquariophilistes plus fortunés pourront se procurer le réacteur à plancton fabriqué entre autres par Aqualine).
L'adaptation de ce système à mon environnement, en l'occurrence les toilettes de l'appartement :), m'a permis de monter cette installation :
- Structure en tube PVC évacuation diamètre 40 (permet un passage aisé des goulots de bouteille). - Volume de production de 8 bouteilles de 1,5L - choisir des bouteilles transparentes à fond arrondi. - Eclairage par 2 tubes fluorescents 36W "daylight" 16H par jour. L'ajout d'un tube bleu renforcera la photosynthèse. - Aération par 2 pompes à air 350 L/h - Sur la base d'une aération de 50L/h par bouteille, 2 pompes permettant de palier à une panne éventuelle.
Photos, Eric TRAN
Fig. 1 Vue d'ensemble - Ici les tubes fluo
ne sont pas encore montés. Impossible de prendre une photo de
l'ensemble de face, vu le faible recul disponible.
Pour optimiser l'éclairage, il est possible de placer les tubes fluos au milieu de 2 rangées de bouteilles (au détriment de l'accessibilité). D'autres montages sont possibles (bouteille renversée, cône renversé...), consultez les liens sur la culture des artémias pour plus d'informations.
Chaque bouteille doit être alimentée individuellement en air depuis la/les pompes : pas de montage des bouteilles "en série" qui augmenterait les chances de contamination. Les articles américains mentionnent un " wad of filter
floss " ou " filtre en soie" placé en sortie de bouteille permettant de filtrer l'air entrant dans la bouteille, malheureusement, je n'ai pas trouvé de matériel équivalent bon marché. Les perfectionnistes pourront se procurer par exemple des filtres à seringue 0,5 mm, chez les fournisseurs de matériel pour
laboratoires comme Bioblock (http://www.bioblock.fr/).
Vous pouvez sinon essayer de fabriquer un tel filtre
Fig. 2 Filtre (Fox, 1983) (extrait de
" Manual of production of live food for Aquaculture ",
avec l'autorisation de la FAO)
Photo, Eric TRAN
Fig 3 – Rampe de vannes - Les rampes de
vannes de contrôle de débit sont assez difficiles à trouver : celles-ci de marque "HAGEN" comportent 5 sorties.
Du tube à air rigide en PVC permet d'aérer au fond des bouteilles plus aisément qu'avec du tube souple. Un trou percé au foret de 5,5mm dans le bouchon de la bouteille laisse passer ce
tube avec un minimum de jeu. N'étanchez pas autour du tuyau : il faut que l'air entrant puisse sortir :) .N'oubliez pas l'anti-retour en sortie de pompe.
Photo, Eric TRAN
Fig 4 – Raccordement des bouteilles - Le
petit flacon au premier plan est la souche NAUPLIUM
Si vous disposez de place, il est préférable de séparer physiquement le phyto des rotifères : en effet, une contamination du phyto par des rotifères peut entraîner la disparition de votre souche par prédation. Idéalement, les bouteilles de rotifères seraient disposés en dessous des bouteilles de phyto : ainsi, les éclaboussures éventuelles ne contamineront pas le phyto.
Le CAF de cette installation est ... médiocre :) , en raison du bruit généré par les pompes à air et de l'esthétique discutable de l'ensemble dans un salon. Choisissez bien l'emplacement de votre station de culture qui devra également être à l'abri des rayons solaires qui pourraient faire monter la température du milieu de culture au delà du seuil critique.
Le budget de l'installation complète, compris souches et consommables, est de l'ordre de 500 à 1000 Frs selon les
options choisies.
Les espèces cultivées
Le choix des espèces est basé sur la facilité de maintenance, les qualités nutritives et éventuellement leur taille.
Les espèces couramment cultivées sont : Nannochloropsis oculata (2-4 umm), Chaetoceros gracilis (6-9 um), Isochyrsis galbana (4-7 um) , et Tetraselmis sp. (9-14 um). La maintenance de Isochyrsis galbana semble délicate, tandis que Chaetoceros est une
diatomée qui demandera un enrichissement en silicates du milieu de culture et Tetraselmis sp. est surtout cultivée pour ses propriétés antibiotiques.
Fig 5. Quelques espèces de phytoplancton
utilisées en aquaculture (a) Tetraselmis spp. (b)
Dunaliella spp. (c) Chaetoceros spp. (Laing, 1991).
(extrait de " Manual of production of live food for Aquaculture ", avec l'autorisation de la FAO)
Parmi les 2300 espèces de rotifères, seules 2 sont habituellement cultivée : Brachionus plicatilis et Brachionus rotundiform (200 - 350 um). Les rotifères n'ont pas à proprement parler de valeur nutritive autre que celles du plancton avec lequel ils ont été nourris et leur intérêt réside
principalement dans leur maintenance aisée, leur taille et leur comportement qui en font une nourriture de choix pour les alevins. Selon E. Borneman, les coraux consomment essentiellement du zooplancton, plus rarement du phytoplancton (cf. " Aquarium Corals, Selection, Husbandry and Natural History " de E.
Borneman).
Figure 6. Brachionus plicatilis,
mâle et femelle ( d'après Koste, 1980). (extrait de " Manual
of production of live food for Aquaculture ", avec
l'autorisation de la FAO)
Pour l'alimentation des rotifères, un mélange à base de 90% de Nannochloropsis et 10% de Tetraselmis permet d'atteindre des taux de survie plus élevés chez les alevins, toutefois, si la culture simultanée de plusieurs variétés de phyto vous semble contraignante, partez sur du Nannochloropsis
seul.
J'ai démarré ma culture à l'aide des souches fournies avec le kit que je me suis procuré auprès de la société NAUPLIUM. Celui-ci comprend :
- une souche de phytoplancton : Dunaliella
salina
- une souche de zooplancton (rotifères) :
Brachionus plicatilis
- des nutriments et un tamis à rotifères
Photo, Eric TRAN
Fig 7.Le kit Nauplium - Les petites éprouvettes contiennent les nutriments ... De quoi faire 2/3 bouteilles environ. N'oubliez pas d'ouvrir vos flacons souches dés réception !
Je n'ai pas d'informations sur la valeur nutritive de Dunaliella Salina mais une recherche rapide sur le net permet d'apprendre qu'elle contient beaucoup de caroténoïdes et est très utilisée en compléments nutritionnels ou en parapharmacie pour les humains. Elle est entre autre présente dans les lagunes de
Camargue et est responsable de la coloration rose des flamants !
Les souches sont disponibles en France auprès de l'Ifremer ou d'Algobank (voir les liens en bas de page), mais également aux US auprès de Florida Aqua Farms par exemple.
L'Ifremer fournit contre frais d'envoi un Inoculum : une éprouvette de 10 ml contenant la souche dans son milieu de culture. Cet Inoculum se conserve plusieurs semaines, faiblement éclairé, à T° 15°C à 25°C.
Florida Aqua Farms commercialise des Micro Algae Disks : les souches sont dans une boite de Petri avec une gélatine se conservant plus longtemps q'une souche ordinaire.
J'ai également essayé de démarrer une bouteille de phytoplancton avec une bouteille d'eau de mer provenant de mon bac. Malheureusement, je n'ai jamais réussi a obtenir de l'eau "verte" à partir de cette eau : soit l'eau des bacs Jaubert ne contient pas plus de phyto que celle des bacs berlinois, soit elle contient aussi
des bactéries ou "ciliés" prédateurs du plancton qui auraient empêchés le développement de celui-ci dans la bouteille.
Photo, Eric TRAN
Fig 8. Maturation des bouteilles – A gauche une bouteille qui vient de démarrer. Au milieu bouteille de 3 jours. A droite, bouteille de 3 jours avec l'eau du bac.
La configuration
Mon choix s'est porté sur une configuration de 4 bouteilles de phyto, 2 bouteille de rotifères et 2 bouteilles de nauplies d'artémias sur les bases suivantes :
- Une bouteille de phyto mets environ 7-10 jours pour arriver à maturation
- Une bouteille de rotifères mets environ 7-10 jours pour consommer une bouteille de phyto
Je dispose donc chaque semaine de 4 bouteilles de phyto dont 2 alimentent mes 2 bouteilles de rotifères et 4 bouteilles de nauplies (les nauplies ont un temps maximum d'éclosion de 48 heures après mise en culture, donc 2 récoltes par semaine minimum ).
A partir de cette production, je peux donc nourrir 1 jour sur 2 avec du phyto, 1 jour sur 2 avec des rotifères et 1 jour sur 2 avec des nauplies d'artémias.
Avoir plusieurs bouteilles de chaque culture permet de se prémunir d'une contamination ou d'un "crash" d'une des bouteilles, ce qui est particulièrement critique en période de naissances d'alevins et évite également de perdre une souche.
La configuration "idéale" pour une rotation hebdomadaire avec une marge de sécurité sur le phyto pourrait donc être de 10 bouteilles : 6 de phyto, 3 de rotifères et 1 de nauplies, a ajuster en fonction de vos besoins.
Si votre objectif est de nourrir des alevins, la quantité à produire dépendra bien sur de la quantité d'alevins, sachant qu'il faudra leur fournir des rotifères plusieurs fois par jour pendant 3 jours puis des nauplies à partir du 4ème jour dans le cas des poissons clowns.
Démarrage
Conservez une partie de votre souche de départ, afin d'avoir une "sauvegarde" en cas de contamination de votre culture par des bactéries ou autres ciliés.
C'est en effet la première cause de perte des
souches : une certaine rigueur est donc nécessaire afin d'éviter la contamination de vos cultures : Lorsque que vous transvasez le contenu d'une bouteille vers une autre, utilisez un récipient propre, ne transvasez pas directement à partir de la bouteille. Rincez vos tamis après chaque utilisation.
Après 3 ou 4 utilisations, l'intérieur des bouteilles est recouvert d'un film biologique qu'il conviendra de nettoyer à l'aide d'acide chlorhydrique dilué à 5% par exemple (ou utilisez une bouteille neuve).
Le phytoplancton
Afin de ne pas se mélanger les pinceaux, il est utile de repérer les bouteilles "Phyto 1" etc... mais également les bouchons, pour ne pas intervertir les bouchons d'une bouteille de phyto et d'une de rotifères.
La bouteille est ensuite remplie avec le milieu de culture : de l'eau de mer neuve préalablement passée au micro-onde afin de la "stériliser" à laquelle vous ajoutez 2 ml de nutriments pour la première "cuvée". Vous pouvez également stériliser vos bouteilles à l'aide d'une solution chlorée puis déchlorer l'eau par aération ou avec un produit déchlorant classique. (voir en annexe le protocole de " stérilisation ".
Pour les repiquages à partir de la première bouteille, 1ml de nutriment suffit pour chaque bouteille. Ce dosage dépend toutefois du nutriment utilisé, respectez les doses préconisées par le fabricant.
Astuce : afin de ne pas "gâcher" de l'eau de mer neuve, je prends de l'eau de mer du bac que je "stérilise" et je remets l'équivalent en eau neuve dans le bac. Cela contribue aux changements d'eau périodiques sur le bac principal.
Les nutriments sont disponibles chez NAUPLIUM en volume adapté à vos besoins. (ce produit n'apparaît pas sur leur catalogue en ligne)
Si vous ne disposez pas de nutriments spécifiques vous pouvez utiliser un classique engrais pour plantes vertes . Cependant les qualité nutritives du plancton produit ainsi sont inconnues. Différentes études scientifiques montrent que la qualité du milieu de culture conditionne directement les qualités nutritives du plancton.
Quelle que soit votre méthode, il est important que le milieu de culture ait la même densité que le milieu d'utilisation, afin de ne pas tuer le plancton par choc osmotique lors de la distribution. Repérez donc le niveau d'eau dans vos bouteilles et faites des compléments d'eau osmosée si nécessaire.
L'aération est réglée de manière a obtenir un filet continu de petites bulles (10-20 bulles par seconde) , sans provoquer d'écumage en surface. Il ne faut surtout pas utiliser de diffuseur dont les bulles minuscules piègent le plancton.
Le milieu de culture est idéalement à PH=8, T° entre 20°C et 30°C, densité : proche de celle de votre bac, éclairage 2000 lux. Ces paramètres permettent d'obtenir les meilleures densités de plancton , mais il m'a paru trop contraignant de contrôler et ajuster le PH sur d'aussi faibles volumes et les cultures obtenues semblent tout de même correctes sans contrôler ni ajuster le PH.
Au bout de 7 jours, le plancton doit avoir atteint
une densité optimale : une manière de la mesurer est de plonger dans la bouteille une tige sur laquelle vous aurez fixé un morceau de plastique moitié blanc moitié noir : lorsque vous ne distinguez plus la différence blanc/noir en regardant par dessus la culture, vous relevez la longueur de tige immergée : celle-ci doit être de l'ordre
de 2,0-2,5 cm en fonction de l'espèce cultivée. (voir en annexe le tableau de conversion en densité). Les densités obtenues peuvent néanmoins être en deçà des valeurs théoriques, en fonction des différents paramètres de votre installation et de votre milieu de culture.
Afin d'éliminer les macro-algues qui ne manqueront
pas de se développer dans vos bouteilles, utilisez un tamis de 50 _m environ. (voir en annexe les symptômes et remèdes pour les problèmes de contamination)
Les rotifères
Une fois votre phyto arrivé à maturité, vous pouvez démarrer les rotifères : deux méthodes sont possibles :
1°) A partir de la souche de rotifères, compléter la bouteille avec tout le contenu d'une bouteille de phyto (en en conservant un peu pour redémarrer) : vos rotifères seront à maturité lorsque la teinte "verte" aura disparue. Cette méthode a l'avantage de la simplicité mais peut "choquer" les rotifères, en raison du
changement brutal des paramètres physico-chimiques de l'eau, notamment le PH qui varie avec les produits de la photosynthèse. Cela peut entraîner la mort des rotifères les plus faibles ou le ralentissement momentané de la reproduction. En effet, lorsque le milieu n'est pas " favorable ", les rotifères passent en
mode de reproduction sexué, avec production de cystes.
2°) A partir de la souche de rotifères, compléter en ajoutant l'équivalent d'une petite tasse prélevée sur une bouteille de phyto. Cette méthode permet de ne pas choquer les rotifères mais nécessite des manipulations journalières. Idéalement, on peut nourrir les rotifères plusieurs fois par jour, voir toutes les 3 heures : l'eau verte est ajoutée au fur et à mesure de la
consommation.
Lorsqu'une bouteille de plancton est utilisée soit pour nourrir le bac, soit pour nourrir une autre bouteille, bien penser à conserver 100 ml de culture afin de redémarrer la bouteille sans utiliser votre souche mère.
Il est donc indispensable d'avoir en permanence une bouteille de phyto en route sous peine de voir la valeur nutritive de vos rotifères décliner ou votre souche disparaître. En cas de crash ou de manque de phyto, une solution de secours est de disposer de concentré de phytoplancton disponible en général chez les fournisseurs de souches. Ce concentré est toutefois relativement onéreux et d'autres aliments sont possibles, comme du phyto sec, distribué par ESV, de la levure de boulanger, ou encore le classique
Mikrozell. Néanmoins leurs qualités nutritives sont moindres et ils sont donc à réserver aux dépannages.
(Nota : le nourrissage avec de la levure de boulanger permet un enrichissement des rotifères en Vitamine C, source " Plancton Culture Manual ")
Ces nourritures inertes sont à distribuer avec parcimonie car elles polluent le milieu de culture : l'équivalent d'une pointe d'aiguille seulement sera distribué quotidiennement dans une bouteille de 1,5L.
Les rotifères peuvent être enrichis à l'aide de Selco ou Roti-Rich (4 à 5 gouttes par litre pendant 24 h)
En cas de rupture de stock de phyto, je pense qu'il est préférable de réduire la population de rotifères et n'en garder que ce qu'il faut pour redémarrer : cette petite quantité aura de meilleures chances de survies avec un peu de phyto ou un aliment de substitution.
Il est également possible de produire les rotifères en " continu " : au lieu d'utiliser une bouteille, vous les cultiverez dans un petit bac de 3 à 4 fois votre volume en phyto ou plus, en alimentant et récoltant au fur et à mesure dans ce bac. Néanmoins, ce système est plus sujet aux " crashs " que la culture en bouteilles isolées, bien que demandant un peu moins de manipulations. (Nota : il permet apparemment de redémarrer une culture à partir des cystes récoltés au fond du bac).
La récolte
Ne laissez pas une bouteille " mûrir " plus de 10 jours : lorsque la densité maximale est atteinte, le plancton passe d'une phase de croissance dite " logarythmique " à une phase dite " stationnaire " . A l'issue de cette phase stationnaire, les qualités nutritives diminuent en général et le milieu peut devenir toxique entraînant ainsi la mort du plancton.
La taille des rotifères permet de les tamiser (200 um) . Il est aussi possible de siphonner l'eau des rotifères avec un tuyau à air muni d'un diffuseur (méthode NAUPLIUM) – l'eau obtenue ainsi devrait encore contenir du phyto permettant de la redémarrer, toutefois, rien n'en garanti la composition.
Une fois les rotifères ou le phyto tamisé, la distribution est faite de nuit, période supposée de "chasse" pour les coraux. Si vous êtes partisan de la théorie de l'écumeur et des pompes de brassage qui détruisent le plancton, éteignez les au préalable.
Il est possible qu'un surdosage en phyto entraîne une baisse du taux d'oxygène dissout dans le bac - bien que je ne l'ai pas mesuré ne disposant pas d'un redoxmètre - a vous
d'apprécier la juste quantité, sachant que le contenu d'une demi bouteille par distribution ne semble pas poser de problème dans un bac de 400L.
Les résultats
Pour l'instant, les habitants de mon bac qui sont visiblement satisfaits de cette manne sont surtout les chromis viridis, qui même la nuit nichées dans leur cache "happent" le plancton qui passe à leur portée. Les résultats seront comme toujours à constater sur le long terme, et les coraux ne montrent évidemment pas de modification majeure de leur développement ou de leur coloration dans l'immédiat. Toutefois, la lecture des articles d'Eric Borneman m'a persuadé de de l'effet globalement bénéfique de cette démarche, en terme de diversité et de qualité nutritive : le plancton est à la base de la chaîne alimentaire et fournit aux coraux une source d'azote que ne peut leur fournir la photosynthèse. Or, cet azote est indispensable à l'élaboration de
protéines, elles mêmes nécessaires à la production ou la régénération de polypes, de tissus, de toxines
" défensives " et même des zooxanthelles. Enfin, le plancton peut également nourrir et favoriser la diversité de la micro-faune et des animaux filtreurs comme les éponges.
Je cite pour finir cette phrase d'E. Borneman : " I also feel it is important to utilize food sources that provide maximal nutrition with minimal volume or unused components " : qui pourrait se traduire
par : " Je pense qu'il est important de nourrir moins mais d'utiliser des nourritures de valeur nutritive maximale, dans un minimum de volume avec moins de composants inutilisés ".
J'espère que vous serez nombreux a tenter l'expérience, qui est peu contraignante (15-20 minutes par jour de maintenance supplémentaire), pour que nous puissions échanger nos observations.
Bibliographie
Liens - souches de plancton
Nauplium : société française commercialisant des kits phyto, rotifères, oeufs d'artémias et nutriments. Pas de souches de plancton autre que Dunaliella Salina.
Ifremer NANTES : le laboratoire DRV/VP/PBA cultive et peut fournir des souches de plancton.
AlgoBank La banque française de souches d'algues
Florida Aqua Farms société US commercialisant des souches de phyto ainsi que des solutions de nutriments et du matériel pour l'aquaculture.
Biosynthesis société britannique commercialisant des souches de phyto ainsi que des concentrés de phyto et des nutriments.
Aquaculture Supply distribue en Europe les produits Florida Aqua Farms : cystes de rotifères, nutriments, Roti-rich, mais malheureusement pas les disques souches.
Liens - Bibliographie
The Breeder's Net , par F. Marini sur
Advanced Aquarist Online , traitant de la culture du
phytoplancton
The Breeder's Net , par F. Marini sur
Advanced Aquarist Online , traitant de la culture des
rotifères.
Manual on the Production and Use of Live Food
for Aquaculture Une publication scientifique de la FAO
(Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et
l'agriculture) , très complète, sur l'usage des nourritures
vivantes en aquaculture
DIY Culture Station par Dwayne Swapp sur
Reefkeeping online traitant de la mise en place d'une
station de culture.
"Reef Food" de Eric Borneman
"From the Food of Reefs to the Food of
Corals" de Eric Borneman
"Plankton Culture Manual" : la bible du
cultivateur de plancton, de Frank Hoff et Terry Snell.
disponible sur Amazon. (De la culture du phyto aux
daphnies, indispensable pour qui veut se lancer dans la
culture intensive)
"Clownfishes" : de Joyce D. Wilkerson, une
application à l'élevage des poissons-clowns.
Flame Angels Homepage la station de culture
d'un aquariophile américain.
Rearing a Plankton Menagerie par Shawn
Carlson
Liens - Divers
Les nourritures vivantes en aquariophilie de
Y. Accard
La culture des artemia salina de D. Jeandel
La culture industrielle des brachions de J.
Seyer
Artemia FAQ la mise en œuvre détaillée de la
culture d'Artemia Salina (en anglais)
MarineBiofish un site dédié à la
reproduction des poissons marins.
Annexes
Plan
de station de culture, format excel.
Composition
d'un milieu de culture, format excel.
Exemple
de protocole de " stérilisation ",
contamination : identification et remèdes - Tableau de
Mesure et Conversion des densités de culture.
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Article publié le 26/11/2003 par Eric Tran, initialement publié sur le site de l'ARA le 05/10/2002
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