| Laminaria japonica Areschoug, 1851 [Laminariaceae] |
| FAO Names: En - Japanese kelp, Fr - Laminaire du Japon, Es - Laminaria del Japón |
 | Caractéristiques biologiques |  |
Le thalle se compose de crampons ressemblant à des racines, d’un court stipe et d’une seule lame, sous forme d’une longue ceinture qui peut atteindre un mètre de long et 10 à 20 centimètres de large, avec une extrémité ondulée et chevauchante, épaisse au milieu qui s’amincit à son extrémité. Le stipe est court et petit à la base de la lame. Les crampons vigoureux (présentant un haptère) servent aux algues pour se fixer au substrat rocheux. Couleur: vert kaki foncé; surface de la lame brune, des fois glaucescent.
| Galerie d'images | |
 Laminaria japonica |  Serres des jeunes sporophytes |
 Rideaux de jeunes plantes dans un bac de culture |  Jeunes plantes attachées aux substrats (cordes en fibres de palmier) |
 Des fermiers entrain de gérer des algues (kelp) cultivées |  Méthode de séchage au soleil |
| Contexte historique | |
Shinran-shonin, un vieux prêtre bouddhiste, a été la première personne à propager Laminaria en 1718 au Japon. Actuellement, la culture de la laminaire japonaise est une pratique développée, notamment dans la partie Ouest du Pacifique et implique la Chine, le Japon, la République Coréenne et la république démocratique Populaire de la Corée. La Chine est de loin le plus grand producteur, mais la laminaire japonaise n’est pas une espèce indigène de Chine. Elle s’est répandue jusqu'aux côtes chinoises à partir du Japon en 1927. Au départ elle a commencé par s’implanter sur les roches sub-littotales à Dalian sur la côte nord de la Mer Jaune de la Province de Liaoning. Les récifs d’eaux froides à Dalian ont fourni des conditions de croissance idéales. En 1940, des experts japonais conjointement avec des experts Chinois ont commencé des expériences de culture de cette espèce dans la Province de Shandong. La culture de la laminaire à grand échelle n’a été établie qu’au début des années1950s, quand les trois problèmes clés qui l’ont entravée se sont résolus: 1) la fertilisation de la mer, qui a largement étendu la zone de culture; 2) la reproduction durant l’été au lieu de l’ensemencement en automne, ce qui prolonge la période de croissance; et 3) l’introduction de la culture commerciale au delà de sa distribution,sur la côte Chinoise, vers le sud, jusqu’aux provinces de Lioning, Shandong, Jiangsu, Zhejiang, et Fujian.
En plus des pays mentionnés plus haut, dans la région de l'Extrême-Orient, la Russie est un producteur récent de L. japonica qui est une espèce commercialement importante dans cette région. La laminaire japonaise est cultivée dans le territoire de Primorsky dans trois fermes industrielles sur une aire d'environ 400 ha. Actuellement, la capacité moyenne de récolte est de 26 tonnes de laminaire humide/ha. La production russe est estimée à, environ, 10 000 tonnes/an.
| Principaux pays producteurs | |
| Principaux pays producteurs de la Laminaire du Japon (FAO Statistiques des Pêches, FAO 2006). |
| Habitat et biologie | |
La laminaire japonaise se développe dans des zones tempérées d'eau froide. Ses crampons développés sont fermement attachés à la roche ou à d'autres substrats solides dans la zone sublittorale. Sa distribution en profondeur peut atteindre jusqu’à 10 m, ou plus, selon la turbidité de l'eau de mer. Dans la région du Pacifique asiatique, l’espèce est indigène aux côtes du nord-ouest de l'océan pacifique. On la trouve le long du littoral nord de la mer du Japon à partir du nord de l'île de Hokkaido et les régions côtières près des montagnes de Kinkazan de l'île de Honshu, à travers la chaîne d'îles de Kouriles jusqu’à la péninsule de Yamchatka en Russie, le long du littoral du nord de la mer d'Okhotsk, le sud de l'île de Sakhaline et du sud-est jusqu’au Canal Tartare près de Wonsan dans la péninsule coréenne.
La Laminaria montre une alternance de génération, c.-à-d. la génération de sporophyte alterne avec la génération de gamétophyte. La plante du sporophyte diploïde (2n) est une grande macroalgue multicellulaire, tandis que les gamétophytes femelles et mâles microscopiques haploïdes (1n) ont une ou quelque cellules. La Laminaria montre un héterothallisme.
Comme mentionné plus haut, la laminaire japonaise est une espèce d'eau froide des zones tempérées; ainsi, quand les températures d'eau de mer atteignent 23 °C, la majeure partie de sa lame se décompose et seule la partie basse est maintenue pour la période d’estivage. Quand la température de l'eau de mer diminue à 23 °C ou au-dessous, la partie basse de la lame reprend sa croissance jusqu'à l'automne et forme des sporanges; après avoir libéré des zoospores, la vieille lame mourra. Ainsi, la durée normale de vie de la laminaire du Japon est de 2 ans en passant par deux hivers; cependant, dans les conditions d’aquaculture, la laminaire est seulement élevée pour un seul hiver.
| Cycle de production | |
Le cycle de production utilisé en Chine est montré dans la figure ci-dessous.
 Cycle de production de Laminaria japonica |
| Systèmes de production | |
| Approvisionnement en juvéniles | |
La production de jeune plante est la clef du système d’élevage de la laminaire du Japon.
Les équipements de production peuvent produire annuellement 800 millions de jeunes plantes. Après le rassemblement des zoospores, les substrats avec les spores attachées sont disposés dans une serre chaude (écloseries). Puisque les gamétophytes sont des autophytes, le régime d’élevage implique:
- Le contrôle de l'intensité lumineuse et l’ajustement de la photopériode à l'aide des toits rideaux noirs et blancs.
- Le contrôle de la température de l’eau de mer, ajustée par des refroidisseurs.
- La fertilisation avec des produits chimiques, habituellement les nitrates et les phosphates.
- Le déplacement de diverses algues.
- Le renforcement de la capacité d'arrangement de jeunes sporophytes.
- Le contrôle du taux de croissance des jeunes sporophytes par le contrôle de la température.
Toute cette gestion courante est pratiquée en serres chaudes entre juillet et octobre. Quand la température de l'eau de mer dans le site d’élevage diminue à 20 ºC, les jeunes plantes, attachées aux substrats seront déplacées aux nurseries jusqu’à obtention de jeunes plantes prêtes à la transplantation.
Il est important de déplacer la jeune plante à la nurserie aussitôt que possible parce qu'une transplantation précoce prolongera la période de croissance, donnant comme résultat un rendement total accru.
La longueur de la corde de chaque rideaux/substrats de jeunes sporophytes est d’environ 50 m; il y a environ 8 à 10 jeunes plantes par centimètre de corde. Par conséquent, chaque rideau de jeunes sporophytes a approximativement 40 000-50 000 jeunes plantes. Les fermiers estiment la quantité des jeunes plantes par la longueur de la corde de chaque rideau de jeunes sporophytes. Les jeunes sporophytes sont élevés dans les nurseries jusqu'à une taille de 10 à 15 centimètres et ils sont, ensuite, transplantés sur des cordes de culture. Les fermiers achètent les jeunes plantes des fermes d'élevage de jeunes plantes et les cultivent jusqu’à la taille de transplantation.
| Techniques de grossissement | |
Généralement, quand le niveau total d’azote est moins de 100 mg/m³, l’eau de mer est fertilisée, en pulvérisant le nitrate d'ammonium, par exemple.
Les techniques de grossissement sont semblables dans tous les pays qui produisent la laminaire du Japon. Il y a trois méthodes, décrites ci-dessous.
Méthode de culture verticale Clé 1. corde principale; 2. bouée; 3. corde d'ancre; 4. ancre principale; 5. corde de lien; 6. corde de culture contenant la laminaire; 7 Poids. |
La culture verticale assure une bonne utilisation de la surface d'eau, elle est simple et facilement contrôlée. L'espacement entre les cordes de laminaire permet aux courants de passer, stimulant, de ce fait, la croissance du sporophyte. Du moment que les plantes sont accrochées en bas sur les cordes de laminaire, elles forment un ombrage les unes pour les autres contre l'exposition excessive à la lumière du soleil. Cependant, vu que la lumière diminue avec la profondeur de l'eau, les plantes situées aux extrémités inférieures des cordes peuvent ne pas recevoir assez de lumière pour une bonne croissance. C'est un inconvénient de ce système.
Méthode de culture horizontale Clé1. corde principale; 2. bouée; 3. corde d'ancre; 4. ancre principale; 5. corde de lien; 6. corde de culture avec le varech; 7. Poids. a. section de six mètres de radeau, montrant trois lignes parallèles de radeau et douze paires de boucles se reliant horizontalement, suspendues à des cordes. b. dispositif d'accrochage en tige de bambou utilisé pour joindre ensemble les paires de cordes de culture. |
La méthode de culture horizontale peut être employée dans les zones peu profonds où il y a une grande turbidité. Ces conditions sont typiques des littoraux de la Chine méridionale. Les cordes de culture horizontalement placées permettent une illumination plus grande et mieux distribuée à toutes les plantes que la méthode de culture en suspension des radeaux à cordes de laminaire. Dans les secteurs côtiers ayant des courants plus lents, cette méthode permet la propagation des plantes plus loin dans l'eau, de sorte que la lumière et l'échange nutritif soient optimisés. L'inconvénient de ce modèle est, qu'en flottant, les lignes du radeau sont exposées aux courants transversaux, les plantes suspendues dans les cordes horizontales ont, alors, tendance à se tordre et à s’entrelacer. Ceci se produit habituellement pendant les temps orageux, quand les courants sont plus forts.
Méthode de culture mixte Clé1. corde principale; 2. bouée; 3. corde d'ancre; 4. ancre principale; 5. corde liante; 6. Corde de culture avec laminaire; 7. Poids. |
La méthode de culture mixte combine les systèmes vertical et horizontal. Les cordes sont d'abord suspendues verticalement et ensuite soulevées dans une position horizontale. La méthode mixte est maintenant largement adoptée par les fermes d’élevage de
Laminaria en Chine. La méthode mixte verticale - horizontale surmonte les inconvénients en utilisant l'un ou l'autre système. Toutes les plantes reçoivent une lumière bien équilibrée, et les variations de la croissance et du poids sont, ainsi, réduites. En outre, la méthode verticale - horizontale demande moins de main-d'oeuvre que la méthode en suspension des radeaux à cordes de laminaire parce qu'elle n'exige pas des inversions périodiques des cordes. Dans ce système, les ajustements de cordes liantes ne doivent être faits qu’une fois par mois.
 Système de culture employé au Japon. |
La figure ci-dessus montre un système de culture qui est employé au Japon et qui convient aux sites où la turbidité est faible. Afin d'empêcher une illumination forte et étouffante aux plantes de laminaire, les cordes principales sont installées à 2 m sous la surface de l'eau. Cette méthode diffère des systèmes utilisés en Chine dans un certain nombre de détails, y compris l'endroit des bouées, le nombre de cordes principales, et la présence d'une ancre de branchement.
| Techniques de récolte | |
La récolte est un procédé qui demande une main d'œuvre nombreuse pour assurer les opérations manuelles suivantes: délier la corde de culture des radeaux flottants; charger la laminaire dans des sampans (bateaux); et la transporter au bord de la mer pour le séchage au soleil ou pour la transformation.
La saison de la moisson dépend de la température de l'eau de mer et de la demande des unités de transformation. Quand la température de l'eau de mer atteint 21 °C, la laminaire doit être récoltée; autrement, elle se décomposera, en raison de sa faible tolérance aux températures élevées.
| Manipulation et traitement | |
Il y a deux méthodes de transformation principales: le séchage immédiat au soleil ou le salage, suivi du séchage au soleil.
Actuellement, la laminaire fraîche récoltée au mois d’avril est d'abord bouillie dans de l’eau de mer puis refroidie avec de l’eau de mer froide. Après, elle est stockée au froid pour sa transformation en nourriture assaisonnée rapide à préparer.
La plupart de la laminaire cultivée est récoltée entre juin et juillet, et elle est séchée au soleil ou salée. La laminaire salée est, alors, utilisée comme un légume marin comestible qui est consommé dans les régions intérieures; cependant, la majeure partie de laminaire séchée au soleil est utilisée comme matière première pour la production de l'iode, du mannitol, et des alginates. La Chine est le plus grand producteur dans le monde de ces produits chimiques à partir de la laminaire cultivée. L'avantage de l’utilisation de la laminaire de culture est que l'approvisionnement est stable et la qualité est contrôlée.
| Coûts de production | |
Le coût des jeunes plantes est actuellement autour de 0,50-0,60 USD par rideau (chacun avec environ 40 000 à 50 000 jeunes plantes). Il n’y a pas de données disponibles sur les coûts de production totaux.
| Maladies et mesures de contrôle | |
Dans certains cas, des antibiotiques et d'autres produits pharmaceutiques ont été utilisés pour les traitements mais leur inclusion dans ce tableau n'implique pas une recommandation de la part de la FAO.| Maladies de malformation | Macrococcus spp. (et d’autres bactéries anaérobiques réduisant le sulphate-et saprophytique et empoisonnement par le tannin à cause du traitement inapproprié du matériel du substrat en corde de palmier) | Bactérie |
Maladie de la métamorphose du gamétophyte: croissance très lente du gamétophyte, épaississement de la membrane cellulaire, génération du chloroplaste avec changement de la couleur vers le jaunâtre, contraction vacuolaire avec rétrécissement du protoplasme cellulaire, dans des cas plus sérieux apparition de lipophanérose Mortalité des oeufs: Rétrécissementdes oeufs à l’intérieur de l’oogonie & est incapable d’extraire & d’attacher à la lèvre de l’oogonie en préparation pour la fertilisation; au fur et à mesure que la maladie avance, l’œuf se contracte d’avantage & meurt graduellement, quelques œufs peuvent extruder, mais du fait des pertes de leur vigueur, ne réussissent pas à s’attacher & diminution de la lèvre apicale de l’oogonie. Décomposition & malformation des jeunes plantes: une ou un groupe de cellules sont anormalement de 3-6 fois plus large que la normale, les cellules larges se divisent anormalement, menant à un arrangement cellulaire désordonné & des jeunes plantes déformée;des jeunes plantes malformées sous forme de grappe peuvent être composée de plusieurs à une centaine de cellules, la déformation est irréversible, les jeunes plantes infectées sont incapables de se rétablir et de récupérer leur forme normale & meurent graduellement.; | Eviter l’utilisation des parents de laminaires malades & sur-matures; collecter les parents avant que la température ne dépasse 21 °C; éviter les dégâts aux parents & améliorer le transport& procédés de manipulation; stériliser le système de circulation de l’eau intérieure avec de l’eau de javel avant l’étape de rassemblement des spores; séparer les systèmes de cultures des sporophytes mûres et le système de culture des jeunes plantes; enlever les parties décomposées des lames des parents utilisées pour la collecte des spores; nettoyer touts les substrats des jeunes plantes & les bacs de cultures; changer toute l’eau de mer du système d’eau intérieure; inverser le rinçage des bacs de filtration; diminuer la température de l’eau de circulation <10 °C; réduire la densité de stockage. |
| Maladie de sevrage des jeunes plantes (Sporeling detachment disease) | Pseudomonas spp. (& lumière excessive) | Bactérie | Les jeunes plantes se détachent des cordes de cultures; les stipes deviennent mous & d’une couleur fanée, les crampons deviennent durs, cassant & affaiblis, croissance anormale des rhizoïdes des crampons des côtés du stipe; les bouts du stipe et de la lame se décomposent | Réduire la lumière, traiter aux antibiotiques les bacs d’élevage |
| La maladie du fronde tordu (Twisted frond disease) | Pas encore determiné | Mycoplasme-comme les organismes Mycoplasma-like organisms | Des stipes brutes, gonflés et creusés; les frondes tordues ou en forme de spirale; les crampons défraîchis ou raccourcis; les surfaces des frondes rugueuses ou brutes; les plantes développent des crampons épais avec quelques branches; quelques stipes se divisent en deux parties joignant la lame au crampon; d'autres stipes peuvent sembler non affectées | Enlever toutes les plantes infectées des cordes de culture à l'emplacement du radeau; améliorer les conditions écologiques, y compris réduire l'intensité de la culture |
| La maladie de la pourriture verte (Green rot disease) | Lumière faible Poor illumination | Environnemental | La partie apicale des frondes devient verdâtre et molle; les symptômes se transmettent graduellement à la partie inférieure des frondes; la diffusion sérieuse de la maladie a par la suite comme conséquence l'affaiblissement et la mort de la plante entière | Lever les cordes de culture; inverser périodiquement les cordes de culture |
| La maladie de la pourriture blanche (White rot disease) | Lumière excessive & éléments nutritifs insuffisants | Environnemental | Les lames s'éclaircissent et passent de la couleur brune à la couleur jaunâtre et finalement au blanc; la maladie se répand de la partie apicale à une partie plus inférieure; par la suite la fronde entière se délabre et tombe de la corde de culture | Appliquer les engrais à base d’azote au-dessus du secteur d’élevage; abaisser les cordes de culture pour diminuer la lumière. |
| Maladie de la cloque (Blister disease ) | Dilution d'eau de mer après des grandes précipitations; particulièrement répandues dans les baies peu profondes | Environnemental | Les boursouflures se forment sur les frondes, suivies d'affaiblissement | Abaisser les cordes de culture au-dessous de la masse d’écoulement d'eau douce (qui tend à être proche de la surface) |
| Maladie de la lame tordue (Twisted blade disease) | Lumière excessive Excessive illumination | Environnemental | Affecte typiquement les sporophytes jeunes et robustes pendant les étapes moyennes et tardives du grossissement; les lames montrent que le vrillage et les bords étendus développent des convolutions ou des rides et sont croquants et durs; dans des cas sérieux, les frondes tordues se développent en tours comme des spirales, accompagnées de fanage étendu de la coloration, de la décomposition et de la désintégration le long des bords et des bouts | Réduire l'intensité de la lumière en ajustant la taille des cordes de culture |
| La maladie de marée rouge des jeunes plantes (Red tide sporeling disease) | Pollution/marée rouge | Peut être environnemental mais il peut s’agir d’un pathogène non identifié | La pigmentation du chloroplaste se fane; le plasma des cellules se rétrécit; l’arrangement cellulaire dans les tissus est désordonné; les jeunes plantes tournent au jaune verdâtre et meurent rapidement | Nettoyer immédiatement par des jets les nattes des jeunes plantes; changer complètement l'apport d'eau de mer et inverser-le rinçage des bacs de filtration |
Bien que les problèmes liés à l’environnement puissent être contrôlés comme indiqué dans la table ci-dessus, l'expérience pratique indique que le bon choix de l'emplacement est le facteur le plus important. La plupart des fermes qui sont correctement situées ne souffrent d’aucune maladie environnementale. Les maladies provoquées par des microbes pathogènes se produisent sporadiquement en quelques années et seulement dans quelques fermes. Il n'y a aucun rapport épidémiologique sur les désastres dans les fermes de laminaire.
| Statistiques de production | |
| Marché et commercialisation | |
Depuis 1958, la percée dans les techniques d'élevage pour la production des jeunes plantes d'été a aidé le secteur d'aquaculture à se développer rapidement. Par exemple, la Chine a produit 22,3 tonnes de laminaire japonaise en 1952, alors qu’en 1958 elle a grimpé à 6 253 tonnes (poids sec). Le succès a été attribué à la facilité d'approvisionnement en jeunes plantes d'été. Des années 60 aux années 80, le développement du secteur de production d'algine a poussé l’élevage de laminaire à un niveau encore plus élevé. En 2000, la production chinoise a atteint plus de 4 millions de tonnes/an (poids humide). Actuellement, en Chine, environ 50 pour cent de laminaire sèche est transformé en algine, en mannitol, et en iode; le reste est destiné, la plupart du temps, au marché intérieur, mais une petite quantité de laminaire transformé est exporté vers le Japon et Taiwan comme étant un légume marin.
Au Japon, l'emphase a été mise sur l’augmentation de la production de la Laminaria qui croit naturellement, pour satisfaire la demande locale. Il y a quelques obstacles qui empêchent la culture de Laminaria au Japon, particulièrement le fait que la plante prend 2 ans atteindre la taille marchande demandée par les consommateurs japonais.
La Corée RPD est le deuxième plus grand producteur au monde. La laminaire cultivée est pulvérisée par des suppléments nutritifs. Indépendamment de la Chine, le Japon, la Corée RPD, la Corée RO, et la Russie sont les consommateurs de la laminaire du Japon. Même s’ils exportent, la quantité est faible, et aucune statistique officielle à ce sujet n'est disponible.
La laminaire du Japon est un légume marin traditionnel dans l'Orient, en particulier en Chine, au Japon et en Corée; c'est également une matière première importante pour transformer en algine, en mannitol, et en iode. C'est le meilleur bio-concentrateur de l'iode de l'eau de mer dans la nature. Pendant une durée de huit mois, la laminaire peut concentrer une quantité d'iode 100 000 fois supérieure que celle de l’eau de mer. Par conséquent, la laminaire est considérée une des meilleures sources renouvelables et les cultures de cette algue, dans ces pays, est considérée comme sous secteur important de l'aquaculture. En raison de sa forte demande en main d'oeuvre, il n’est pas prévu que les rendements au Japon et à la République de Corée augmentent dans un futur proche. La production de ce légume dans la Corée RPD souffre du manque d‘équipements utilisés dans la production de graine et qui ne peuvent pas satisfaire les demandes du développement ultérieur. On s'attend à ce que la production en Chine demeure aux mêmes niveaux actuels parce qu'il n'y a aucune évidence qu’une augmentation sur le marché intérieur aura lieu dans la décennie suivante.
| Problèmes et contraintes majeurs |
Aucune débouchée spécifique n’a été enregistrée.
| Pratiques pour une aquaculture responsable | |
Puisque la laminaire du Japon est un autophyte, son élevage est une activité écologique, à la différence d’autres activités d'aquaculture, particulièrement l'élevage des poissons qui peut causer la détérioration de l’environnement. Tous les pays faisant l’élevage du kelp se sont rendus compte que ce dernier peut aider à maintenir un environnement marin côtier sain, en particulier quand la laminaire est cultivée en polyculture avec d'autres espèces, telles que les poissons, les huîtres, les festons, etc. On n’a pas enregistré de marées rouges dans les sites d’élevage de la laminaire.
Il y a environ 400 millions de personnes vivant dans les régions chinoises déficientes en iode. La laminaire est l'une des excellentes sources d'iode, ce qui explique pourquoi on considère sa culture comme un secteur prioritaire depuis les années 50. La production de la laminaire est plutôt stable, car elle continu à être la source principale de l’iode. Cependant, un autre produit transformé de laminaire (algine/alginate) qui est exporté souffre des caprices des fluctuations du marché international.
Des soucis existent au sujet de l'accumulation possible des métaux lourds issue de l'eau de mer polluée chez le kelp comestible. Heureusement, aucun cas de pollution de métal lourd n'a été rapporté, en raison du fait que la plupart des fermes de laminaire sont éloignées des zones industrielles.
| Bibliographie | |
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| Liens utiles | |
Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculturepour un monde libéré de la faim
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