1. Scenarios of fish waste deposition at the sub-lagoon scale: a modelling approach for aquaculture zoning and site selection
- Author
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Julien Simon, Myriam D. Callier, Joël Aubin, Killian Chary, Denis Coves, Annie Fiandrino, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Bolivie]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Service d' Experimentations Aquacoles [Palavas les Flots] (LSEA MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Sciences et Technologies Halieutiques (STH)
- Subjects
0106 biological sciences ,carrying-capacity ,Municipal solid waste ,Red drum ,Particle dispersion ,[SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes ,Site selection ,[SDV.SA.ZOO]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Zootechny ,Aquatic Science ,Oceanography ,01 natural sciences ,environmental impact ,Scenario analysis ,Environmental impact ,NewDEPOMOD ,Aquaculture ,Ecosystem ,14. Life underwater ,Aquaculture zones ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,Ecology ,business.industry ,010604 marine biology & hydrobiology ,Environmental engineering ,04 agricultural and veterinary sciences ,particle dispersion ,scenario analysis ,Carrying-capacity ,Current (stream) ,Benthic zone ,hydrodynamics ,Hydrodynamics ,040102 fisheries ,aquaculture zones ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Environmental science ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Zoning ,business ,Deposition (chemistry) ,red drum - Abstract
Spatial planning, including zoning and site-selection steps, is necessary to determine locations that minimize environmental impacts of aquaculture and respect ecosystem carrying capacities. This study aimed to analyse potential benthic waste deposition in a broad range of fish farming situations to facilitate zoning. To this end, we simulated waste dispersion for 54 aquaculture scenarios combining three red drum (Sciaenops ocellatus) farm types (Small, Medium, and Large) based on real farm characteristics and 36 sites with contrasting hydrodynamics in Mayotte’s North-East Lagoon. Key forcing variables and parameters of the particle-dispersion model for farms (layout and solid waste fluxes), species (feed- and faeces-settling velocities) and sites (depth and barotropic currents) were obtained. From the outputs of the 54 simulations, relationships between hydrodynamic regimes and deposition rates, area of influence and distance of influence of the farm were analysed. Critical limits of current intensity that reduced deposition rate below selected deposition thresholds were identified. For instance, to prevent deposition rates greater than 12 kg solids m−2 year−1, the mean current intensity should exceed 10.2 and 6.8 cm s−1 for Medium and Large farms, respectively. The study confirmed that production level is not the main factor that influences deposition rates; instead, management of the entire farm (cage position, distance between cages) must be considered to predict impacts more accurately and guide site selection.
- Published
- 2021
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