L’énorme potentiel des « fermes d’algues » en mer du Nord

La culture d’algues a un bel avenir devant elle. Protéines pour l’homme et l’animal, matières premières pour les secteurs cosmétique et pharmaceutique, engrais et bioplastiques. Leur potentiel est infini. Les fermes d’algues installées dans les parcs éoliens off-shore doivent répondre à l’explosion de la demande, ce qui ne peut que profiter à la biodiversité sur terre et en mer.

Des algues comme source de nourriture pour l’homme? Dans de grandes régions d’Asie, cela va de soi depuis de nombreux siècles, mais les algues sont peu connues dans la cuisine européenne. Bien entendu, on trouve des chefs audacieux comme Rene Redzepi du restaurant danois Noma, qui prépare des merveilles culinaires à partir d’algues comestibles. Mais pour gagner leur place dans notre alimentation quotidienne, les algues ont encore de nombreuses barrières culturelles à franchir. « C’est une question de temps », estime le professeur gantois Olivier De Clerck.

« Prenez le succès des sushis. Il y a 30 ans, ils étaient un mets exclusif servi uniquement dans les restaurants japonais. Aujourd’hui, on trouve des bars à sushis à tous les coins de rue. Idem pour la soupe miso, mon plat d’algues préféré, qui devient de plus en plus populaire. Mais en réalité, cela fait longtemps que nous mangeons des algues sans le savoir. De nombreux alginates et autres épaississants utilisés dans la pharmacie et la cosmétique sont issus des algues. On en trouve aussi par exemple dans des aliments comme le Cécémel. »

L’amour pour les algues d’Olivier De Clerck ne se limite pas à son estomac. A l’Université de Gand, il dirige une équipe de 18 chercheurs spécialisés dans les algues, un dénominateur large qui inclut les algues multicellulaires et les algues marines. A ce titre, il se situe à l’avant-garde d’une révolution dans la production de cultures vivrières et industrielles. En d’autres termes, de l’agriculture, même si cette révolution a essentiellement lieu en mer. Olivier De Clerck et son équipe sont les pionniers dans la culture d’algues à grande échelle en Mer du Nord. La Phycology Research Team gantoise est l’un des principaux partenaires de Wier en Wind (Algues et Vent), un projet belgo-néerlandais qui étudie les possibilités de cultiver des algues à l’échelle industrielle et de façon automatisée dans les parcs éoliens off-shore.

Plus proche de chez lui, Olivier De Clerck fait partie de l’équipe dirigeante de UNITED, un projet innovant auquel participe l’Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique. UNITED, financé via le programme européen Horizon 2020, compte plusieurs partenaires industriels dont l’armateur Brevisco, le groupe de dragage et de travaux maritimes Jan De Nul et Parkwind, le holding d’énergie éolienne du groupe Colruyt. Ici aussi, l’ambition consiste à combiner l’énergie éolienne off-shore avec plusieurs formes d’aquaculture, comme la culture d’algues, mais aussi l’élevage d’huîtres plates indigènes.

« Les algues poussent en eaux peu profondes, proches de la côte. Il n’est pas du tout évident de les faire pousser en pleine mer, où les vagues et les courants sont beaucoup plus forts. »

Olivier De Clerck, expert en algues à l’Université de Gand

Problème de CO₂

Ce projet est évidemment gagnant-gagnant. Les parcs éoliens occupent des surfaces de plus en plus importantes en mer peu profonde. Pour la seule côte belge, on compte huit parcs opérationnels, ce qui fait de notre pays le quatrième plus grand producteur d’énergie éolienne au monde. Au cours des prochaines années, les 280 km² de la zone Princesse Elisabeth devraient être complétés par trois parcs supplémentaires. Les règles de sécurité sont très strictes. Il est notamment totalement interdit de naviguer dans ces zones et d’y pêcher. Ce sont précisément ces règles qui rendent ces zones particulièrement propices à l’aquaculture, bien qu’il y ait quelques sérieux problèmes à gérer sous les herbiers marins. « Les algues poussent en eaux peu profondes, proches de la côte », explique De Clerck. « Il n’est pas du tout évident de les faire pousser en pleine mer, où les vagues et les courants sont beaucoup plus forts. C’est pourquoi nos recherches se concentrent sur deux problèmes: les systèmes d’ancrage des algues et les moyens d’optimiser leur reproduction, la récolte et le semis de spores et la plantation de jeunes sujets. »

Pour les plantations off-shore, on a principalement recours aux algues brunes. Elles ne sont pas idéales pour la gastronomie, mais cela ne les rend pas moins intéressantes. « Rien n’est gaspillé », poursuit Olivier De Clerck avec enthousiasme. « Les algues brunes contiennent des protéines pouvant être consommées à la fois par les humains et le bétail. Il est possible d’en extraire des alginates et les résidus sont une source idéale pour la production d’engrais. Les algues peuvent même jouer un rôle dans la gestion de la problématique de l’azote, qui se fait également sentir en mer suite à la l’eutrophisation des cours d’eau. Les algues se nourrissent de nitrates et d’ammonium provenant entre autres des engrais artificiels. Elles poussent ainsi plus vite et peuvent donc être récoltées plus rapidement pour servir de matière première pour d’autres engrais. La production d’engrais devient ainsi circulaire. En partie, certes, car bien entendu tous les nutriments qui se retrouvent en mer par l’intermédiaire des rivières ne sont pas absorbés par les fermes d’algues off-shore. »

Des fermes d’algues aux biocarburants

La liste de leurs bienfaits est quasi infinie. Nouveaux médicaments, bioplastiques, détergents biodégradables… les algues sont très prometteuses. Autre atout: les fermes d’algues aident à protéger la côte contre l’érosion. Quant à leur capacité à stocker du CO₂, De Clerck préfère rester prudent. « Certains pensent que les algues ont un impact important », explique-t-il. « Jusqu’à 10% de la biomasse pourrait être séquestrée par son exportation vers les fonds marins ou les sédiments. Hélas, nous ne disposons pas de données suffisantes pour étayer cette affirmation. Bien entendu, et comme toutes les plantes, les algues captent du CO₂ pour grandir, mais une partie importante de celui-ci est rapidement reminéralisée et se retrouve à nouveau dans l’atmosphère. Nous avons besoin d’urgence de nouvelles études. »

Une chose est cependant certaine: l’aquaculture off-shore à grande échelle peut réduire la pression sur les biotopes fragiles terrestres et marins. Les protéines qui sont ainsi extraites des algues ou des coquillages ne doivent plus être produites par l’intermédiaire du bétail ou de la pêche. En outre, les algues représentent une matière première alternative aux aliments pour bétails ou aux biocarburants, deux produits très polluants.

De Clerck est impliqué dans un troisième projet lié aux algues, à savoir SeaCrops. Avec Bart Groenendaal, un entrepreneur passionné par les algues, il mène des recherches sur la viabilité technique et économique de la culture d’algues on-shore. « Nous utilisons pour cela de grands réservoirs remplis d’eau de mer », explique-t-il. « L’avantage est que nous pouvons contrôler et adapter des paramètres comme la température, l’intensité de la lumière et le taux de salinité de l’eau, ce qui nous permet de cultiver différentes sortes d’algues. L’aquaculture on-shore se fait à plus petite échelle et est plus chère que l’aquaculture en mer, mais ces désavantages sont compensés par sa valeur ajoutée. Cette technologie se prête bien à la culture d’algues comestibles. La culture en mer est totalement différente. Nous ne pouvons pas modifier les conditions et nous devons généralement nous contenter de cultiver une seule espèce d’algues, le plus souvent des algues brunes. »

« Nous aurons besoin de deux autres cycles de recherches de trois à quatre ans chacun avant d’atteindre notre vitesse de croisière en termes de production. »

Olivier De Clerck, expert en algues à l’Université de Gand

Plusieurs experts en biologie marine ont déjà mis en garde contre le fait que les monocultures en mer étaient porteuses des mêmes risques que sur terre, en particulier sur le plan de leur vulnérabilité aux parasites ou autres maladies. « Nous en sommes conscients », poursuit De Clerck. « Cela fait longtemps que la Chine exploite des fermes d’algues à grande échelle. Grâce à des techniques de sélection traditionnelles, les Chinois ont optimisé le rendement des algues brunes. C’est rentable à court terme, mais ils constatent aujourd’hui les inconvénients du manque de diversité génétique. Nous ne voulons pas tomber dans ce piège et nous sommes en train de créer une banque de spores afin de pouvoir introduire suffisamment de diversité au sein d’une monoculture. »

Ecosse

Les résultats des recherches sont prometteurs. Le fabricant d’équipements néerlandais Murre Technologies, partenaire du projet Wier en Wind, a récemment présenté à Scheveningen une machine impressionnante permettant de récolter les algues de manière totalement automatique. Le projet UNITED est, lui aussi, à la veille d’une percée importante. Ces deux dernières années, dans le Westdiep, un banc de sable situé à quatre kilomètres au large de Nieuport, des expériences sont menées à petite échelle. « Les résultats sont meilleurs qu’attendu », explique De Clerck. « Au départ, j’étais plutôt sceptique parce que la Mer du Nord belge est riche en sédiments. L’eau est donc trouble, ce qui est loin d’être idéal pour la photosynthèse.

Heureusement, l’impact de ce manque de lumière sur la croissance des algues semble limité. Nous avons en outre réussi à ancrer des algues pour qu’elles ne dérivent pas. Tout est prêt pour un premier essai cet hiver à Belwind, un parc éolien off-shore situé à 50 km au large de Zeebruges. Les conditions sont très différentes. D’une part elles sont plus favorables, parce qu’au large l’eau contient moins de sédiments. Mais d’autre part, elle contient moins de nutriments dont les algues se nourrissent. Nous sommes impatients de découvrir les résultats. »

Le marché mondial des algues et de leurs produits dérivés est estimé à 32 millions de tonnes – soit 11,3 milliards d’euros – par l’Organisation mondiale de l’alimentation et de l’agriculture des Nations Unies. Plus de 90% du commerce et de la production d’algues se situent en Asie, mais l’Europe a amorcé un mouvement de rattrapage. Jusqu’à présent, la modeste production d’algues sauvages provient des côtes rocheuses d’Ecosse, d’Irlande, de Bretagne et du nord de l’Espagne. Pour atteindre l’objectif de 8 millions de tonnes en 2030, il faudra sans nul doute miser sur l’aquaculture. Nous avons besoin de deux autres cycles de recherches de trois à quatre ans chacun avant d’atteindre notre vitesse de croisière en termes de production », estime De Clerck. « Nous devons continuer à améliorer à la fois notre modèle d’exploitation et les technologies utilisées. Ce n’est donc pas une coïncidence si nous collaborons au sein de UNITED avec la faculté de droit. Les règlementations relatives à l’exploitation des parcs éoliens off-shore sont très complexes. Les questions concernant les assurances et les responsabilités notamment exigent un travail d’expert. »

« C’est le monde à l’envers: des Asiatiques qui viennent en Europe pour améliorer leurs connaissances sur la culture d’algues et l’élevage de coquillages. »

Olivier De Clerck, expert en algues à l’Université de Gand

Algues et alimentation

Les attentes sont énormes. Tous les grands acteurs des secteurs concernés, comme ceux de l’agriculture, de l’alimentation et des engrais, sont dans les starting-blocks. Cargill, Nestlé, BASF… toutes ces entreprises sont présentes dans des start-ups ou des projets de recherche. Un groupe comme Colruyt est impliqué à plusieurs niveaux. Pour un investisseur important dans l’énergie éolienne, les synergies avec l’aquaculture vont de soi. Mais Colruyt est également impliqué dans The Seaweed Company, une start-up ambitieuse, partenaire de Wier en Wind.

En outre, ils expérimentent de nouvelles applications pour les consommateurs, comme un hamburger de viande hybride, comprenant un pourcentage important d’algues. « Il s’agit d’innovations susceptibles de faire la différence », ajoute De Clerck. « Si nous avons besoin par exemple de 20% de viande en moins pour produire des hamburgers, cela peut réduire considérablement l’élevage de bovins. » Mais les consommateurs sont-ils prêts à suivre ? L’enthousiasme relativement faible vis-à-vis des insectes et des vers de farine comme source de protéine permet d’en douter. De Clerck a toute confiance dans l’avenir des algues comme aliment, et pas uniquement à cause du succès planétaire des sushis. « Nous collaborons avec des chefs belges pour mettre au point de nouvelles recettes », explique-t-il. « Le niveau d’acceptation n’est pas si mauvais. »

L’Université de Gand recevra bientôt la visite d’une délégation de Corée du Sud, un pays qui jouit d’une longue tradition dans la culture d’algues. « Ils viennent voir comment nous combinons l’énergie éolienne et l’aquaculture », explique-t-il. « C’est un peu le monde à l’envers: des Asiatiques qui viennent en Europe pour améliorer leurs connaissances sur la culture d’algues et l’élevage de coquillages… Cela en dit long sur le caractère innovant de notre travail. »