Dans les représentations traditionnelles, l'aquaculture est souvent associée à la « dépendance aux conditions météorologiques » et à l'« empirisme ». Les maîtres jugent la qualité de l'eau en observant sa couleur, la météo et le comportement du bétail. Cela représente non seulement une activité laborieuse, mais aussi un pari risqué : une dégradation soudaine de la qualité de l'eau peut entraîner l'anéantissement total de l'armée et engendrer d'énormes pertes économiques.

Cependant, une révolution silencieuse, portée par l'Internet des objets (IoT) et les technologies de détection intelligente, est en cours dans les bassins, les cages et les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS) du monde entier. Les capteurs de qualité de l'eau sont au cœur de cette révolution, transformant fondamentalement l'aquaculture et la transformant en une industrie moderne, efficace, précise et sûre.

1. Pourquoi la qualité de l’eau est-elle si importante ?

Avant d'aborder la question des capteurs, il est essentiel de comprendre que l'eau est aux organismes aquatiques ce que l'air est à nous. Les paramètres de qualité de l'eau déterminent directement la survie, la santé et l'efficacité de la production des produits aquacoles. Parmi les indicateurs clés, on peut citer :

• Oxygène dissous (OD) : le fondement de la vie. L’hypoxie peut entraîner un ralentissement de la croissance, du stress et même une mort généralisée.

• Valeur du pH (acidité ou alcalinité) : elle affecte le métabolisme et l’immunité des produits de l’aquaculture, et les valeurs de pH extrêmes sont toxiques.

• Température : affecte directement le taux métabolique, l’apport alimentaire et le taux de croissance.

• Azote ammoniacal (NH ∝ - N) : Produit par la décomposition des excréments du bétail, il est hautement toxique et constitue le principal facteur de stress induisant des maladies.

• Nitrite (NO₂ - N) : produit intermédiaire de la conversion de l'azote ammoniacal, également très toxique.

La méthode traditionnelle de détection manuelle ne mesure généralement qu'une à deux fois par jour et ne peut pas capturer les changements dynamiques de la qualité de l'eau, en particulier pendant la période dangereuse avec le plus faible taux d'oxygène dissous la nuit, ce qui rend difficile pour le personnel de gestion de surveiller en continu.

2、 Capteur de qualité de l'eau : le « capteur numérique » des éleveurs

Les capteurs de qualité de l'eau sont de véritables « sentinelles » qui travaillent sans relâche 24 h/24 et 7 j/7, convertissant en permanence les signaux chimiques et physiques de l'eau en données numériques précises. Déployés dans le plan d'eau, ces capteurs transmettent les données en temps réel à la plateforme de contrôle centrale ou à l'application mobile des éleveurs, par connexion filaire ou sans fil.

Les types courants de capteurs comprennent :

• Capteur optique d'oxygène dissous : Basé sur le principe d'extinction de fluorescence, il est plus stable et nécessite moins d'entretien que les méthodes d'électrodes traditionnelles.

• Capteur PH/ORP : utilise des électrodes en verre pour surveiller en continu l'acidité et le potentiel redox des plans d'eau.

• Capteur d'électrode sélective d'azote/ions d'ammoniac (ISE) : surveille directement la concentration d'ammoniac toxique non ionisé.

• Instrument de surveillance de la qualité de l'eau multiparamètres : une sonde intégrée avec température pH, DO, diverses fonctions telles que la conductivité.

3、 Comment améliorer l’efficacité et la sécurité de l’aquaculture ?

1. De l'agriculture d'expérience à l'agriculture de précision, une efficacité grandement améliorée

• Alimentation précise : Grâce aux données en temps réel sur l'oxygène dissous et la température de l'eau, il est possible de déterminer le moment optimal d'alimentation pour l'aquaculture. Par exemple, augmenter la quantité d'alimentation lorsque l'oxygène dissous est suffisant et la réduire, voire l'arrêter, lorsque l'oxygène dissous est faible, afin d'éviter le gaspillage d'aliments et la pollution de l'eau. Selon les statistiques, cela permet d'économiser 10 à 20 % des coûts d'alimentation.

• Optimisation de l'environnement de croissance : le système peut enregistrer automatiquement la courbe de changement de température de l'eau, permettant aux sélectionneurs de choisir la saison la plus adaptée à la croissance des variétés de sélection, ou de créer le meilleur environnement en ajustant la profondeur de l'eau et d'autres mesures, raccourcissant considérablement le cycle de sélection.

• Réduction des coûts de main-d'œuvre : les techniciens n'ont plus besoin d'effectuer fréquemment des mesures manuelles à l'entrée de chaque bassin. Une seule personne peut surveiller de vastes zones de reproduction via un téléphone portable ou un ordinateur, ce qui réduit considérablement l'intensité et les coûts de main-d'œuvre.

2. Construire un système intelligent de « régulation d'alerte » pour garantir la sécurité de manière globale

• Alerte de risque 24h/24 et 7j/7 : Le système peut définir des seuils de sécurité pour des indicateurs clés tels que l'oxygène dissous et l'azote ammoniacal. En cas d'anomalie, une alerte est immédiatement envoyée par SMS, notification push via l'application, son et lumière, etc., permettant ainsi aux éleveurs d'intervenir plusieurs heures, voire plusieurs dizaines d'heures avant l'accident, transformant ainsi les mesures passives en alertes actives.

• Contrôle intelligent de la liaison : Le système le plus avancé permet déjà un contrôle automatique. Lorsque le taux d'oxygène dissous est inférieur à la valeur définie, le système active automatiquement l'aérateur ; lorsque le pH s'écarte de la plage, le système de dosage s'active automatiquement. Ce type de réponse immédiate, inaccessible aux humains, permet d'éviter efficacement des accidents majeurs comme l'hypoxie nocturne.

• Traçabilité et aide à la décision : Toutes les données historiques sont intégralement enregistrées, constituant ainsi un « journal d'élevage ». En cas de problème, il est possible de remonter jusqu'à lui pour analyser l'évolution de la qualité de l'eau et en localiser rapidement la cause. Parallèlement, l'analyse du big data permet d'optimiser les stratégies d'élevage et de fournir une base scientifique aux futurs plans de production.

• Assurer la sécurité et la durabilité des produits : Une eau de bonne qualité permet de réduire l'apparition de maladies, diminuant ainsi le recours aux antibiotiques et aux médicaments chimiques, et de garantir la qualité et la sécurité des produits aquatiques à la source. Parallèlement, une alimentation et des médicaments adaptés réduisent également la pollution du milieu environnant, rendant l'aquaculture plus respectueuse de l'environnement et durable.

4. Tendances et défis futurs

À l'avenir, la technologie de détection de la qualité de l'eau évoluera vers une précision accrue, une durabilité accrue et un coût réduit. L'association avec l'intelligence artificielle (IA) constituera la prochaine tendance : les modèles d'IA peuvent non seulement fournir des alertes précoces, mais aussi prédire l'évolution future de la qualité de l'eau en analysant les données historiques et les informations en temps réel, permettant ainsi une gestion véritablement intelligente.

Bien sûr, des défis subsistent, comme la pollution biologique à long terme (mise à l'échelle) des capteurs sous-marins et le seuil d'investissement initial pour les petits et moyens exploitants. Mais avec la popularisation de la technologie et la baisse des coûts, les capteurs de qualité de l'eau deviendront inévitablement un équipement standard pour tous les éleveurs modernes, au même titre que les smartphones.

Conclusion

Le capteur de qualité de l'eau peut sembler un simple appareil de collecte de données, mais il constitue un pont essentiel entre l'aquaculture traditionnelle et l'agriculture intelligente. Il permet aux éleveurs de percevoir le monde sous-marin, transformant le processus d'élevage d'un « art » vague en une véritable « science ». Adopter cette nouvelle tendance n'est pas seulement une décision commerciale visant à améliorer la rentabilité, mais aussi une étape nécessaire vers une aquaculture moderne, responsable, durable et sûre.