L’analyse des isotopes stables suggère une connectivité des nutriments entre le saumon et les laminaires dans un système d’aquaculture multi‑trophique intégré à l’échelle commerciale en côte ouverte

Pourquoi les fermes piscicoles et les champs d’algues comptent ensemble

Le long de nombreuses côtes, des enclos flottants d’élevage de saumons se tiennent à côté de lignes de laminaires ondulantes. Ce duo est plus qu’un décor pittoresque : il suggère une manière de produire des fruits de mer tout en réduisant la pression sur l’environnement. Dans cette étude menée dans la baie de Bantry en Irlande, les chercheurs ont posé une question simple mais importante : les nutriments libérés par une ferme commerciale de saumons atteignent‑ils réellement le kombu voisin, et cela favorise‑t‑il la croissance des algues ?

Élever poissons et algues côte à côte

Le travail porte sur un concept appelé aquaculture multi‑espèces, où des poissons de haute valeur sont élevés à côté d’organismes de plus faible niveau trophique comme les algues. L’idée est que les déchets des poissons, riches en azote, peuvent alimenter les algues au lieu de se disperser simplement dans l’océan. Le kombu est un partenaire attrayant car il croît rapidement, prospère en eau agitée et a besoin de beaucoup d’azote. Pourtant, jusqu’à présent, la plupart des preuves selon lesquelles les déchets de poissons stimulent les laminaires proviennent d’essais de petite échelle ou de modèles informatiques, laissant une incertitude sur l’efficacité de ce partenariat sur un site commercial réel exposé aux vagues.

Une expérience naturelle avant‑après

Le site d’étude offrait une comparaison intégrée rare. Pendant quatre ans, seule la ferme d’algues fonctionnait. Puis, à la mi‑2023, une ferme de saumons voisine a relancé la production, le kombu ayant été ensemencé sur des cordes de la même manière début 2023 puis de nouveau en 2024. Cela a créé un panorama avant‑après dans des conditions locales presque identiques. Au cours des deux années, les scientifiques ont prélevé des laminaires, de l’eau de mer et des échantillons représentant des sources possibles d’azote : aliment manufacturé pour poissons, fèces de saumon, particules sédimentantes et algues sauvages poussant sur les côtes proches. Ils ont aussi suivi la lumière, la température et les courants pour s’assurer que d’éventuels changements ne puissent pas être simplement attribués à une saison ou un temps différents.

Suivre les empreintes invisibles de l’azote

Pour savoir d’où provenait l’azote du kombu, l’équipe a utilisé l’analyse des isotopes stables, une technique qui lit de minuscules variations naturelles dans la masse des atomes d’azote. Différentes sources d’azote portent des « empreintes » isotopiques légèrement différentes. En comparant les empreintes dans les tissus du kombu avec celles de l’aliment, des fèces et des algues sauvages, puis en intégrant ces données dans un modèle bayésien de mélange, les chercheurs ont estimé quelles sources approvisionnaient le plus vraisemblablement le kombu. Ils ont observé que le signal isotopique dans le kombu a évolué dans le temps et différait entre les années. En 2023, lorsque aucun saumon n’était présent, le kombu correspondait à la gamme attendue des sources marines de fond telles que les algues sauvages et les particules générales dans l’eau. En 2024, lorsque des saumons étaient nourris à proximité, le kombu montrait des valeurs plus basses typiques d’un azote ayant circulé par l’aliment et les déchets des poissons puis transformé dans l’eau.

Croissance des algues et changements tissulaires

Les résultats chimiques se retrouvaient dans les performances mêmes du kombu. Les deux années, les algues ont poussé, mais en 2024 leurs lames sont devenues plus longues, plus larges et plus lourdes plus rapidement. Le kombu contenait aussi plus d’azote globalement, et le rapport carbone/azote indiquait qu’il n’était pas en manque de ce nutriment clé. Les concentrations de nitrate dans l’eau de surface de la baie étaient plus élevées au début de la saison de croissance 2024, lorsque les saumons étaient activement nourris, puis ont diminué à mesure que le kombu poussait rapidement et que les poissons étaient récoltés et n’étaient plus nourris. Alors que la variabilité naturelle de l’eau rendait difficile d’extraire des tendances précises à partir des seuls échantillons d’eau, la combinaison d’une croissance plus rapide, d’un tissu d’algue plus riche et des empreintes isotopiques pointait toutes dans la même direction.

Ce que cela signifie pour une aquaculture côtière plus propre

Pris ensemble, les résultats suggèrent que les nutriments de la ferme de saumons ont effectivement été absorbés par le kombu adjacent à l’échelle commerciale dans un milieu côtier ouvert. L’étude montre que les outils d’isotopie stable, utilisés aux côtés de mesures simples de croissance et d’eau, peuvent révéler comment les déchets de poissons nourris peuvent être transformés en ressource pour les algues. Elle souligne également les lacunes restantes, comme le besoin de mieux comprendre comment l’azote est modifié lorsqu’il passe de l’aliment au poisson, aux microbes, puis enfin au kombu. Alors que les communautés côtières cherchent des moyens d’étendre l’aquaculture sans surcharger les eaux locales, ce type d’association poisson‑laminaire offre une voie où les restes d’une culture peuvent contribuer à alimenter une autre.

Citation: Krupandan, A., Falconer, L., Maguire, J. et al. Stable isotope analysis suggests nutrient connectivity between salmon and kelp within a commercial scale open coast integrated multi-trophic aquaculture system. Sci Rep 16, 15135 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45539-5

Mots-clés: aquaculture, élevage de saumon, laminaire, cycle des nutriments, isotopes stables