Exploitation et valorisation des ressources marines

Axe 2

Gratelupia turuturu (crédit photo : IFREMER)

L’exploitation raisonnée des ressources marines est devenu un enjeu de société à l’échelle de la planète. Si la mer fournit des aliments dotés de qualités nutritives et hédoniques de premier choix, ses ressources ont également un potentiel de valorisation important dans de nombreux autres secteurs comme l’écologie marine et l’aquaculture, l’énergie, les industries  pharmaceutique et cosmétique … Dans une optique d’exploitation raisonnée de ces ressources, il faut à la fois chercher à mieux utiliser les ressources marines prélevées pour l’alimentation humaine et valoriser des ressources qui ne sont pour l’instant que peu ou pas exploitées.

Dans le cadre du projet COSELMAR, l’effort de recherche portera sur des actions de valorisation visant à prévenir un risque pour la santé ou pour l’environnement (action 2.1 et 2.2) et sur le développement d’outils d’analyse de ces risques (actions 2.3).

Production d’eau de mer salubre en période d’efflorescence algale (action 2.1)

On cherche ici principalement à prévenir un risque pour la santé dans le cadre d’applications pour la production d’eau douce ou l’alimentation de bassins aquacoles. La chute de la performance des media filtrant l’eau de mer lors des efflorescences algales (ou blooms algaux) peut en effet conduire à ce que les micro-algues ou leurs toxines ne soient plus arrêtées. Par ailleurs, le bio-colmatage des membranes et l’effondrement de la production d’eau douce entraînent une perte d’exploitation qui fait également courir un risque économique élevé pour les filières concernées, voire un risque de désorganisation dans le cas de la conchyliculture.

Valorisation d’espèces invasives, macro-algues ou crustacé (action 2.2)

Il s’agit développer des voies de valorisation d’espèces invasives dont la prolifération n’est actuellement pas contrôlée, en extrayant de la biomasse collectée des composés intéressant l’alimentation humaine et animale ou la cosmétique (protéines, pigments, antioxydants …). On cherche donc ici à prévenir un risque environnemental en limitant la prolifération d’espèces invasives en l’absence de solutions préventives. On privilégiera également la mise en œuvre de procédés doux et qui minimisent la consommation en eau et en énergie (hydrolyse enzymatique, ou extraction classique suivie de fractionnement par techniques membranaires, extrusion réactive …).

Estimation des dynamiques de croissance microbienne (action 2.3)

Comprendre et formaliser les facteurs environnementaux agissant sur la croissance de micro-organismes (bactéries, micro-algues…), et notamment les interactions entre les micro-organismes est important afin de pouvoir définir des stratégies pour en maîtriser l’impact. A terme, les modèles d’estimation des dynamiques de croissance microbiennes développés pourront être exploités pour analyser et maîtriser des risques pour la santé (humaine via par exemple la maîtrise de la biopréservation (= lutte biologique à l’aide de micro-organismes) agissant pour limiter la croissance de souche pathogène comme la listeria) ou pour l’environnement (bioremédiation ou promouvoir la croissance et la résistance d’huîtres par exemple).

Les retombées attendues

Les retombées attendues de ces travaux sont l’amélioration des connaissances fondamentales dans de nombreux domaines et secteurs industriels (ingrédients alimentaires, écologie marine et aquaculture, industries  pharmaceutique et cosmétique, etc.). Cela concerne en particulier les processus de contamination et de décontamination des mollusques bivalves par les toxines algales et les mécanismes de bio-colmatage des membranes de filtration ; la proposition de nouvelles solutions pour la filière aquacole (détoxification après récolte des mollusques bivalves) ; des avancées dans le développement de méthodes d’écologie microbienne visant à améliorer la connaissance et la maîtrise des écosystèmes marins (prévention et bioremédiation) et dans l’ingénierie des procédés de valorisation de ressources marines (eau de mer, macroalgues).

La démarche suivie dans les actions 2.1 et 2.2 (valorisation de ressources) fera largement appel aux méthodes du génie des procédés pour tirer des expériences menées au laboratoire des éléments d’extrapolation à l’échelle industrielle. On passera pour cela par le biais de modèles de connaissance décrivant les écoulements, le mélange et les transferts de matière dans un extrudeur par exemple. On dégagera également des ordres de grandeur des critères caractérisant la performance de procédés de prétraitement de l’eau de mer concurrents pour permettre leur comparaison technico-économique. Enfin la modélisation des cinétiques de croissance entre micro-organismes qui interagissent est en lien direct avec le volet bio-corrosion de l’action colonisation de l’axe intégrateur.

Responsables : Régis Baron, Ifremer & Patrick Bourseau, Université de Nantes