L'azote ammoniacal, un toxique potentiel en élevage de poissons : le cas du turbot

Ammonia, a potential toxic to fish: applications to turbot

IFREMER, Laboratoire de Physiologie des Poissons, Centre de Brest, BP 70, 29280 Plouzane, France.

Résumé

L'azote ammoniacal est un toxique potentiel en élevage de poissons ayant des effets plus ou moins sévères selon la concentration ambiante et la durée d'exposition. Dans une première partie, nous rappelons que l'AAT (somme de NH₄⁺ et NH₃) est toxique essentiellement sous sa forme NH₃ . Dès qu'un poisson se trouve en présence de niveaux d'AAT anormalement élevés, il y a entrée d'AAT surtout sous forme de NH₃ et diffusion dans les différents compartiments du poisson (à l'équilibre, le NH₄⁺ est dominant). Selon les conditions d'exposition, différents états d'équilibre se succèdent entre le poisson et le milieu dès lors que ses capacités d'excrétion sont affectées. A partir d'un certain niveau de concentration d'AAT dans le sang et les tissus, le poisson n'arrive plus à réguler ses fonctions vitales, le seuil de toxicité est atteint. Nous faisons ensuite la synthèse de l'état des connaissances des effets de l'AAT sur la survie et la croissance du turbot (Psetta maxima) en le comparant à d'autres espèces de poissons élevées en mer ou en eau douce. A court terme, la sensibilité du turbot à l'AAT est du même ordre de grandeur que celle de la daurade et du bar, la 96-h CL50 (concentration létale pour 50 % de la population) varie dans une fourchette de 1 à 3 mg/l NH₃ . Des valeurs aussi élevées ne peuvent être qu'accidentellement rencontrées, même dans les élevages à haute densité. Chez toutes les espèces marines éprouvées, le seuil de toxicité chronique est plus bas, 0,8-1 mg/l NH₃ pour une durée d'exposition n'excédant pas un mois. Chez le turbot, la croissance est ralentie à 0,33 mg/l NH₃ en moyenne et sensiblement aux mêmes valeurs chez le bar et la daurade. Chez ces mêmes espèces selon la duré d'exposition, il y a risque de perturbation de la croissance au-dessus de 0,11 mg/l NH₃ , ce qui correspond aux pics de concentrations dans les élevages à haute densité utilisant des circuits fermés. Ces seuils de sécurité en termes de croissance sont sensiblement plus bas chez les salmonidés (0,02-0,15 mg/l NH₃), surtout pendant la phase d'eau douce. En définitive, dans des conditions de croissance par ailleurs optimales (facteurs du milieu et alimentation) le turbot et les poissons marins, pris au stade juvénile, sont relativement tolérants à l'AAT. Toutefois leur sensibilité est étroitement dépendante de facteurs environnementaux tels que le pH et la disponibilité en oxygène. Elle peut de même être modulée par les conditions d'exposition : pré-acclimatation, niveaux fluctuants d'AAT et durée d'exposition.

Abstract

Total ammonia nitrogen (TAN) is potentially toxic to fish, with moderate or severe effects on survival and growth depending on ambient levels and exposure durations. In a first point, the reasons why NH₃ is the most toxic form of TAN (the sum of NH₃ and NH₄⁺) is developed. As soon as fish are exposed to abnormally high concentrations of exogenous TAN, NH₃ immediately enters the fish and passively diffuses in all body compartments (at steady state, NH₄⁺ is the main form of TAN). Depending on time and ambient ammonia concentrations, various steady states are observed in relation with fish excretion capacity. Eventually, a threshold of blood plasma TAN and/or tissues contents is reached, above which all physiological functions are highly disturbed and death occurs (chronic lethal concentration). In a second part, available data concerning acute and chronic toxicity of TAN to turbot (Psetta maxima) juveniles are summarized and compared with other fish species (marine or fresh water species). For short exposure, turbot tolerance to TAN is in the same range as in seabream and seabass, 96-h LC50s (lethal concentrations for 50 % of the population) are 1-3 mg/l NH₃ . Such high concentrations are unusual in fish farming even at high stocking densities. In comparison, chronic lethal concentrations are significantly lower, averaging 0.8-1 mg/l NH₃ for one-month exposure duration. In all marine fish species, there is some risk of growth disturbances over 0.11mg/l NH₃ , usual concentrations in intensive fish farming using semi-closed systems. This safety level in terms of growth response is significantly lower in salmonids specially during fresh water rearing. To conclude, under optimal rearing conditions (environmental factors and feeding conditions), turbot juveniles and other marine fish species tested are relatively tolerant to TAN. However, their sensitivity to TAN is highly dependent on environmental factors such as ambient pH and oxygen availability. Their tolerance may also be affected by exposure conditions : acclimation, fluctuating TAN levels and exposure duration.