Microbial communities of recirculating aquaculture facilities: interaction between heterotrophic and autotrophic bacteria and the system itself
| Other titles | Communautés microbiennes des systèmes d'aquaculture en circuit recirculé : interactions entre bactéries hétérotrophes et autotrophes et leur environnement | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Type | Thesis | ||||||||
| Date | 2007-04-17 | ||||||||
| Language | English | ||||||||
| Author(s) | Michaud Luigi | ||||||||
| University | Université de Montpellier II | ||||||||
| Discipline | Biologie des populations et écologie | ||||||||
| Thesis supervisor | Vivia BRUNI | ||||||||
| Thesis co-supervisor | BLANCHETON Jean-Paul | ||||||||
| Financement | Université de Messine - Université de Messina | ||||||||
| Mot-Clé(s) | modèle conceptuel, bioactivateur, caractérisation moléculaire, carbone organique particulaire, filtre biologique, écologie microbienne, Aquaculture en circuit recirculé | ||||||||
| French abstract | Les systèmes d'aquaculture en circuit recirculé (Recirculating Aquaculture Systems, RAS) peuvent être considérés comme une alternative à la technologie de l'aquaculture en milieu ouvert et en bassins (en consommant moins d'eau pour un même rendement de production) ou peuvent être intégrés dans une chaîne de production avec des systèmes d'enclos en filet. L'intérêt des RAS est dû à leurs avantages intrinsèques comme la réduction des besoins en surface et en eau, le haut niveau de contrôle environnemental permettant une croissance optimale à tous moment de l'année et la possibilité de produire à proximité des marchés. De plus, le haut niveau de contrôle améliore la gestion des risques lié aux infections bactériennes et parasitaires ou aux invasions de prédateurs. Finalement, la production de déchets (particulaires et dissous) peut être contrôlée et minimisée, contribuant ainsi à rendre ces systèmes écologiquement durables. Cependant, il n'existe que peu de connaissance sur l'écologie microbienne des RAS, et il est fondamental d'acquérir des informations sur la dynamique des populations de procaryotes, sur l'abondance relative des pathogènes versus celle des pro biotiques et sur les interactions entre les bactéries hétérotrophes et nitrifiantes. Cette thèse a pour objectif général d'étudier les communautés bactériennes hétérotrophes d'un système d'aquaculture marine recirculé et plus particulièrement celles associées au filtre biologique qui constitue une composante centrale du système. Elle a été ciblée sur 4 objectifs principaux : (i) l'influence du carbone organique particulaire sur les populations bactériennes hétérotrophes en relation avec l'efficacité du filtre biologique, (ii) une caractérisation moléculaire des bactéries hétérotrophes de l'eau recirculée et du biofilm associé au filtre biologique, (iii) la stabilité de la communauté bactérienne hétérotrophe en réponse à l'utilisation d'un bioactivateur, (iv) la description d'un modèle conceptuel du compartiment bactérien hétérotrophe d'un RAS avec une attention spéciale sur le filtre biologique. |
||||||||
| Keyword(s) | conceptual model, molecular characterization, biological filter, microbial ecology, Recirculating Aquaculture System | ||||||||
| Abstract | Recirculating Aquaculture Systems (RAS) may be considered an alternative to pond aquaculture technology (by consuming lower amounts of water producing similar yields of crop) or can be integrated in a sort of "production chain" with net pen systems. The interest in RAS is due to their intrinsic advantages like the reduction of land and water requirements, the high degree of environmental control allowing year-round growth at optimum rates and the possibility to produce in close proximity to markets. Moreover, the high level of control improves risk management linked with bacterial and parasitic infections and predator pests. Finally, waste production (both particulate and soluble) can be controlled and minimized contributing to make these systems ecologically sustainable. Nowadays, there are a few knowledge on the microbial ecology within Recirculating Aquaculture Systems, and a better understanding on the microbial populations will be helpful to optimize the growing protocols and the welfare of reared animals. In particular, it is vital to acquire information on the dynamic nature of the prokaryotic populations, the relative abundance of pathogens versus probionts and the interaction between heterotrophic and nitrifying bacteria. The present Thesis was aimed at investigating the heterotrophic bacterial communities of a marine recirculating aquaculture system. It was focused on four main objectives: 1) a study on the influence of organic carbon on the heterotrophic bacterial populations in relation to the efficiency of the biological filter, 2) a molecular characterization of the heterotrophic bacteria inhabiting the rearing water and the biofilter associated biofilm, 3) an investigation on the stability of the bacterial communities and, 4) the description of a conceptual model of the heterotrophic bacterial compartment of a RAS, focusing on the biological filter. |
||||||||
| Full Text |
|