- Rédigé par la classe 4C61 - Publié le 23 novembre 2022
Ce semestre nous avons discuté sur une grande problématique qui menace l’humanité. Nous avons axé nos recherches sur les défis des villes du future. Les villes risquent d’être de plus en plus menacées par le changement climatique mais aussi l’augmentation de la population mondiale crée un risque de surpopulation dans les villes. Nous avons choisi comme exemples les 7 villes suivantes: Tokyo, Venice, Le Cap, New York, Dubaï, Sidney et Buenos Aires.
Les îlots de chaleur qui peuvent se créer dans les métropoles lors de canicules, le niveau de la mer qui augmente de plus en plus, mais aussi les besoins en nourriture très élevés constituent de très grands défis. Une question qui nous a préoccupé beaucoup est celle de la production écologique d’aliments dans une ville. Dans la suite de ce document vous trouverez plus d’informations sur les méthodes appliquées en agriculture urbaine, les résultats d’une expérience réalisée en classe, les difficultés y liées et les facteurs qui dominent ce secteur économique.
7 CITIES, 7 FUTURES! COMMENT SAUVER NOS VILLES?
SYSTEMES HYDROPONIQUES ET AQUAPONIQUES
Système hydroponique
La culture hydroponique est un système de production alimentaire sans terre, en utilisant des solutions nutritives minérales à base d’eau.
Système aquaponique
Le système aquaponique est un système de production alimentaire qui utilise des animaux aquatiques en symbiose avec l’hydroponie. Pour qu’un tel système puisse fonctionner correctement, il dépend de trois différents composants vivants ; les plantes, les créatures aquatiques (poissons ou crustacés) et le plus important les bactéries.
En premier, les poissons produisent des déjections riches en ammonium. Dans la suite les bactéries et micro-organismes dégradent les déjections en engrais assimilable par les plantes. L’eau de l’aquaculture est mise à disposition des plantes hydroponiques et les bactéries nitrifiantes transforment l’ammonium en nitrates. En dernier, les plantes utilisent les nutriments et épurent l’eau.
Puisque les cultures hydroponiques nécessitent beaucoup moins d’eau pour cultiver des légumes, il pourrait être possible qu’à l’avenir les personnes vivant dans des environnements difficiles et disposant de peu d’eau accessible puissent cultiver leur propre nourriture. De plus ils n’utilisent ni de pesticides ni d’antibiotiques et les aliments sont produits localement.
JARDINS INSTALLES EN CLASSE
En rapport avec le thème de l’agriculture verticale, nous avons fait une expérience durant plusieurs semaines. Nous ne voulions non seulement comparer un système hydroponique avec un jardin classique, mais aussi étudier si l’eau du robinet ou l’eau distillée avec de l’engrais donne les meilleurs résultats.
Afin de trouver la méthode qui fonctionne le mieux, nous avons installé dans notre salle de classe trois petits « jardins » dans lesquels nous avons planté de la menthe, du basilique, des salades et du fenouil pour ensuite être capable de comparer les différentes plantes.
Au début, les plantes avaient toutes plus ou moins la même taille et étaient dans un bon état. Durant les premiers jours, les plantes qui poussaient dans le système hydroponique avec de l’eau du robinet avaient un assez bon développement. La menthe, le fenouil et les salades ont poussé plus vites tandis que le basilique a poussé plus lentement, mais régulièrement. Sur une période de plusieurs semaines, le basilique a évolué le mieux et est resté dans un bon état. Surtout les salades ont crû plus vite que normalement, car elles étaient probablement exposées à un manque de minéraux dans l’eau.
Dans le système hydroponique avec de l’eau distillée et de l’engrais, les plantes poussaient initialement très lentement ou pas du tout. De plus, les racines ne se sont pas développées ou très peu. La cause était le surplus d’engrais qui avait comme conséquence l’assèchement des plantes. Pour éviter la mort des plantes par sur-fertilisation, on a renouvelé l’eau et ajouté moins d’engrais. Les plantes ont directement commencé à mieux pousser et les racines ont commencé à devenir plus longes. A un moment donné, les salades ont aussi poussé trop vite comme dans l‘autre bassin ce qui avait comme conséquence des feuilles moues et pâles.
Les plantes dans le jardin avec de la terre ont poussé vite et avaient la plupart du temps l’air d’être plus saines que les autres plantes. Ils ont crû dans un rythme normal et avaient une couleur saine. En général, il n’y avaient pas de problèmes sauf qu’à la fin, les plantes n’avaient plus assez de place.
Finalement, on peut dire que les plantes du jardin classique ont été de meilleure qualité. Les plantes dans le système hydroponique avec de l’eau du robinet sont aussi devenues bonnes, mais elles n’étaient pas si grandes et saines. Seulement l’eau distillée avec de l’engrais n’est pas à recommander, car ce système est plus difficile à gérer sans expérience et sans un certain savoir-faire.
Grâce à des suggestions des exploitants du Fësch Haff, on a pu analyser nos défauts. Premièrement, un des problèmes était qu’il fallait un flux d’eau courant contenant assez d’oxygène dans les deux systèmes hydroponiques. Ceci est essentiel pour les plantes, car à l’aide d’un courant constant, des algues ne peuvent pas se développer aussi vite. Deuxièmement, on a ajouté trop d’engrais dans le bassin avec l’eau distillée ce qui avait des conséquences graves pour les plantes et leurs racines.
ANALYSE DES MESURES EFFECTUEES
La concentration en nutriments
Le courant électrique dans une solution est dû à la circulation d’ions. La conductivité électrique (EC) exprime donc la concentration de sels dissous dans l’eau. Si la conductivité électrique est élevée, alors la concentration de sels et de nutriments est aussi élevée.
On peut observer que la courbe orange monte au début et ensuite elle diminue fortement. Ceci indique que les plantes ont pris les nutriments qu’ils avaient besoin pour survivre et que donc la valeur EC a diminué de jour en jour. Au niveau de la courbe bleue, on remarque qu’elle est assez constante et qu’elle a même augmenté. Ceci peut-être dû au fait qu’on a contrôlé les nutriments dans l’eau à l’aide d’oligo-éléments.
L’acidité
L’acidité ou l’alcalinité d’une substance peut être exprimée à l’aide du facteur pH. Le pH se situe sur une échelle de 0 à 14. Une substance de pH=7 est neutre, les acides ont un pH inférieur à 7 et les substances alcalines ont un pH supérieur à 7. L’eau pure a un pH de 7, mais l’eau du robinet a un pH de 5 à 6. La valeur optimale du pH varie d’une plante à l’autre. Cependant, un pH stable est très important. Un pH optimal aide les plantes à développer leurs cellules correctement et optimise leurs fonctionnements.
Globalement l’eau des systèmes hydroponiques installés en classe était neutre. On peut observer que le 12.05.2022 un ajout excessif d’oligoéléments a entraîné une forte augmentation de l’acidité au niveau du système hydroponique contenant de l’eau distillée. Le pH et donc la concentration en nutriments dans le système rempli d’eau du robinet étaient constants au long de l’expérience mais les 2 dernières semaines on constate une légère baisse de ces valeurs suite au développement des les plantes.
La taille des plantes
Nous présentons ici seulement les tailles des laitues au cours de l’expérience, car ce sont elles qui ont montré la meilleur évolution.
Avec l’eau du robinet, on peut voir que les laitues ont plutôt bien poussé. On peut donc en déduire qu’elles avaient tout dont elles avaient besoin à leur survie.
Avec l’eau distillée et de l’engrais, l’hydroponie a moins bien fonctionné
Pour le jardin classique, on remarque une progression plus lente des laitues que dans l’eau du robinet. Par contre, au final, les laitues dans le jardin classique ont mieux poussé que les laitues avec l’eau du robinet.
ASPECTS ECONOMIQUES
Suite à une visite du Fëschhaff à Machtum et des échanges avec les exploitants de ces installations aquaponiques, nous avons pu retenir quelques aspects économiques liés à cette forme d’agriculture.
Créer un start-up dans le domaine de l’aquaponie
Pour le développement final d’un système aquaponique, il est très utile d’avoir des connaissances en programmation et en sciences naturelles. En principe, avant de pouvoir mettre en œuvre toutes ses idées, il faut aller chercher des connaissances et éventuellement de l’aide auprès d’autres personnes. L’échange d’informations avec d’autres fondateurs d’un Start Up dans le domaine de l’aquaponie est une des premières étapes dont il faut absolument tenir compte. Les étapes suivantes du développement d’un système personnel sont toujours liées à des coûts élevés. Au début, il est très difficile de mettre en place quelque chose de nouveau et d’en tirer un revenu. Au cours des premières années, il faut donc s’attendre à de nombreux échecs, à des coûts élevés et à des défis. En outre, il faut faire beaucoup d’essais pour trouver les bonnes méthodes et techniques. Un autre problème auquel une start-up doit faire face est qu’au Luxembourg, il est très difficile d’importer de nouvelles espèces de poissons, car celles-ci pourraient éventuellement se retrouver dans la nature et détruire des écosystèmes déjà existants.
Extraits d’un échange avec Monsieur Daryl Fuchs, un des fondateurs du Fëschhaff.
Comment avez-vous fait exactement au début pour pouvoir financer votre projet ?
Au début, Manuel et moi avons financé nous-mêmes le matériel et tous les autres frais courants. Lorsque l’entreprise a été officiellement lancée, nous avons reçu de l’argent de nos amis et de notre famille. Ils ont acheté des parts de l’entreprise pour environ 30.000 euros. Pour construire le conteneur “Proof of concept”, nous avons également reçu une somme de 8000 euros de la part du ministre de l’Agriculture.
Quand pensez-vous pouvoir faire des bénéfices avec votre start-up et en vivre tous les deux ?
En 2023, nous voulons vendre deux systèmes aquaponiques. Cela nous permettra de réaliser un petit chiffre d’affaires. Il faudra encore attendre longtemps avant que notre entreprise ne génère vraiment des bénéfices. Au moins, nous aurons un revenu qui nous permettra de financer notre projet, mais pas encore nous-mêmes. Pour l’instant, nous avons mis en place un « Financial Round », dans lequel nous cherchons des investisseurs pour investir 150.000 euros dans notre entreprise. Nous voulons utiliser cette somme pour financer nos prochains projets et nos revenus.