À La Evidencia, nous avons imaginé de construire notre Terra Preta ( pour le définition de Terra Preta, veuillez lire l'article précédent intitulé "Bambou et Biochar") en 4 étapes grâce à une succession de processus naturels dans le but de conserver autant d’éléments nutritifs dans le cycle des nutriments en convertissant les « déchets » en ressources. (i) Nous allons mélanger l’humanure (c.-à-d., les excréments humains) avec les résidus alimentaires de la cuisine, qui sera le soi-disant « mélange primaire ». (ii) Nous placerons le mélange primaire dans des conditions qui déclenchent sa fermentation d’abord, puis son compostage. (iii) Le mélange primaire fermenté et composté sera digéré par des larves de mouche des soldats noirs. (iv) Nous séparerons en trois le produit de la digestion de façon à distribuer le matériel résultant au stade de La Evidencia qui en profitera le plus : pupa BSF; Tas de compost; « Jus de compost ». Respectivement, la chrysalide BSF sera nourrie aux poissons, la pile de matière organique sera mélangée avec du biochar afin de créer Terra Preta et se répandre sur le sol de la forêt alimentaire, « lixiviat de compost » seront ajoutés au biochar et répartis sur le sol du jardin potager.
(i) La nourriture que nous mangeons est pleine de nutriments, mais ceux-ci ne sont pas immédiatement disponibles pour l’absorption dans notre corps en raison de la taille des aliments et de la complexité des molécules qui composent les nutriments. Toute la nourriture que nous ingérons passe par:
- la mastication
- la dissolution par l’acidité de l’estomac
- la décomposition par les enzymes sécrétées par les cellules buccales et intestinales ainsi que par les bactéries qui habitent les intestins.
Malgré que tous les aliments ont subis cette voie de digestion qui le rend disponibles, sous forme de nutriment, pour les cellules à l’absorption, seulement un pourcentage de ces nutriments sont absorbés dans notre corps, le reste est déféqué. L’utilisation d’une toilette sèche nous permet de recueillir et d’utiliser cette matière pleine de nutriments biologiquement disponibles (= humanure). Chez La Evidencia, nous concevrons nos espaces de vie afin de collecter ces ressources très précieuses et de les mélanger avec des résidus alimentaires non digérés, afin de produire ce que l'on appellera le Primary Mix.
(ii) Le Primary mix sera placé dans des conditions spécifiques afin d’être hygiénisé (dépathogénisé) par deux processus bactériens :
1. Fermentation. La fermentation de cette matière organique en anaérobie (sans oxygène) permettra de tuer toutes les souches pathogènes potentielles. Le manque d’oxygène entrave les souches pathogènes qui ont besoin d’oxygène pour survivre. De plus, les bactéries (telles Lactobacillus sp.) qui survivent dans des conditions anaérobies métabolisent les sucres et les lactates en les convertissant en molécules pyruvates libérant 2 molécules d’énergie cellulaire (NADH). Le pyruvate est ensuite transformé principalement en acide lactique et autres sous-produits métaboliques selon le type de bactéries lactiques (LAB). L’acide lactique rend le milieu trop acide pour permettre à d’autres souches de bactéries de survivre. De plus, LAB produit des antibiotiques, des bactériocines, du diacétyle et du peroxyde d’hydrogène, ce qui ajoute à l’effet d’hygénisation en tuant la plupart des bactéries du milieu fermenté. Des études scientifiques ont montré que les bactéries Gram positif (comme les mono-cytogènes de Listeria, Clostridium botulinum et S. aureus), les bactéries Gram négatif (comme Salmonella spp. Escherichia coli, coliformes et entérocoques) sont tués pendant le processus de fermentation.
De plus, le processus de fermentation ajoute de nouveaux nutriments au cycle de l'agroécosystème : De nombreux sous-produits des bactéries faisant la fermentation sont les vitamines (par exemple : vitamine A, B et C, thiamine, acide nicotinique et biotine), antioxydants ou substances organoleptiques. Pensons à la valeur ajoutée de la fermentation sur le lait, le chou, le blé qui donnent le yaourt, le fromage, la choucroute et le pain.
Les bactéries lactiques dont nous avons besoin pour ce processus ne sont que les bactéries homofermentatives (bactéries transformant les sucres en lactique acide tels que Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei et Pediococcus acidilactici que nous pouvons facilement obtenir en utilisant le jus de choucroute.
1. Compostage. Dans un compost thermophile, il y a 3 phases : phase d’initiation, phase thermophile et phase de maturation.
Au départ, il y a une croissance rapide des micro-organismes mésophiles (aimant la chaleur moyenne) et quelques champignons thermophiles (aimant la chaleur élevée). Au cours de cette étape, la consommation d’acides aminés disponibles est rapide et les populations de microorganismes augmentent considérablement, ce qui augmente la chaleur jusqu'à leur propre destruction. Ensuite, il y a une dominance des microorganismes thermophiles des trois groupes (bactéries, champignons, actinomycètes), bien que certains organismes mésophiles puissent survivre pendant cette phase. La majeure partie du compostage se fait au cours de cette phase, où les matériaux de la paroi végétale tels que la cellulose et l’hémicellulose sont décomposés. Lorsque la température approche 70 ºC (158 ºF), le compost est désinfecté parce que les pathogènes (qui affectent les plantes et les humains) sont tués. Enfin, à mesure que les ressources sont épuisées et converties par ces microorganismes, le processus commence à ralentir et la température baisse. A ce stade, les organismes mésophiles prospèrent à nouveau, repoussant la majorité des thermophiles.
Pendant le compostage, la phase thermophile (la température peut atteindre 80 °C) fera en sorte que chaque agent pathogène (s’il a survécu aux acides, antibiotiques et autres substances antimicrobiennes pendant la fermentation) sera éliminé par la chaleur.
(iii) Hermetia illucens, la mouche du soldat noir (BSF), appartient à la famille des diptères Stratiomyidae. Il peut être rencontré dans la nature dans le monde entier dans les zones tropicales et subtropicales.
A La Evidencia, nous donnerons des prépupae de BSF pour nourrir les poissons carnivores, les avantages de BSF prepupae sont:
1. Se nourrir de toute matière organique non vivante : A La Evidencia, nous les nourrirons avec les excréments rassemblés dans l'abris des animaux (poules, canards, chevaux, cochons et chèvres) et le Primary Mix.
2. Reproduction et croissance très rapide : La mouche femelle pond un paquet de 400 à 800 œufs près de la matière organique en décomposition. Dans des conditions optimales, ce qui est dans un endroit ombragé entre 24 et 30 °C, avec la qualité et la quantité de nourriture idéales, la croissance des larves nécessitera une période de 14 à 16 jours passant par cinq stades larvaires, les larves atteignent le stade larvaire final : la prepupa. Les larves de mouches soldats noirs croissent si vite parce qu’elles sont capables de manger plus du double de leur poids corporel chaque jour.
3. Très riche en nutriments : Après être sortie des pupea, la mouche adulte vit environ une semaine. Pendant cette courte vie, elle cherchera un partenaire afin de copuler et (pour la femelle) pondre des œufs. Etant donné qu' une mouche adulte BSF ne se nourrissent pas, les pupea BSF s’engraissent avant de se métamorphiser en mouches. Elles accumulent d’énormes quantités de graisse (énergie) à brûler comme carburant quand elles sont adultes.
4. Auto-récolte : A l'heure de la métamorphose, les prépupae se déplacent et s’éloignent de la source de nourriture vers un environnement proche, sec, ombragé et protégé, c’est là que l’imago émergera de la chrysalide et s’envolera sans obstacle significatif. Dans leur quête d’un endroit approprié pour la métamorphose, les prépupae n’ont aucune difficulté à ramper sur les murs verticaux plusieurs dizaines de centimètre sans aide, et ils peuvent voyager horizontalement de longues distances. Cela signifie que si vous mettez une petite rampe dans leur bac d’alimentation avec un seau à la fin, ils vont ramper vers le haut et tomber droit dans le seau, prêt à être récolté.
5. Propre : Leurs systèmes digestifs détruisent naturellement les bactéries nuisibles qui pourraient être présentes dans leurs aliments. Ils décomposent et consomment des déchets si rapidement et efficacement qu’aucune odeur n’est produite. Et parce qu’ils mangent tellement et qu’ils n’aiment pas partager, ils ont évolué pour émettre des substances qui repoussent les parasites sales comme les mouches domestiques. En raison de leur cycle de vie très rapide, ils ne sont pas l’hôte de pathogènes.
6. Engrais riche : Le compost empilé après l’action du BSF est très fertile puisque les nutriments sont directement disponibles pour les micro-organismes du sol.
(iv) La quatrième étape est celle du recyclage; nous allons recycler chaque matériau provenant de l’alimentation des larves de BSF et l’incorporer au stade de l’agroécosystème où nous pensons qu’il serait le plus avantageux pour la productivité de l’agroécosystème. 1. La préparation auto-récoltée sera donner aux poissons du bassin d’eau. De cette façon, presque tout les nutriments qui ont absorbé et stocké par les prepupae en préparation de la métamorphose coûteuse au stade adulte sans alimentation sera ingéré par les poissons carnivores (comme la truite, Salmo spp.). Ici, nous ouvrons le cycle à de nouvelles formes de vie afin d’augmenter la diversité des espèces, des ressources, la potentialité résultant d’une augmentation (hypothétique) de la productivité de La Evidencia. Ici, après l’air, la terre et le feu, le quatrième élément fondamentaux de la vie, l’eau est ajoutée à l’agroéosystème. 2. Comme chaque animal, BSF ingère de la matière organique, en digère la totalité avec des acides et des enzymes afin de les rendre biologiquement disponible et en absorbe seulement la quantité dont ils ont besoin,le reste est évacuer. Par conséquent, toutes les matières organiques issues de la défécation des pupaes de BSF sont des nutriments facilement disponibles biologiquement, résultant en un substrat très fertile. A La Evidencia, nous voyons cette matière organique fertile comme le matériau parfait pour se mélanger avec le biochar (produit dans un autre stade avec du bambou; [Afin d’avoir plus d’informations sur Biochar, vous devriez lire le post ici] dans le cadre de la production de Terra Preta. De cette façon, la porosité du biochar aidera à conserver tous les nutriments dans l’agroécosystème. 3. Pendant que la matière organique s’accumule dans le bac d’alimentation BSF, il y aura un processus de compostage. Au cours de ce processus de compostage, les bactéries aérobies bénéfiques prolifèrent et consomment des matières organiques ainsi que des nutriments biologiquement disponibles. L’eau est libérée pendant le processus de compostage. Lorsqu’il y a un excès d’eau, il s’écoule vers le sol, comme il le fait, il dissout les composés humiques du compost pour former un liquide brun foncé. Ce liquide est communément appelé lixiviat. Le liquide brun inodore sera principalement de l’acide fulvique et de l’acide humique, deux substances humiques clés et bonnes pour le sol car ils détiennent des nutriments et les libèrent. Avec les substances humiques, les bactéries sont également drainées de la matière organique et finissent dans le lixiviat. Si le compost est bien aéré tout au long du processus de compostage, seules les « bonnes » bactéries aérobies prospèrent. Le lixiviat de compost sera répandu sur le jardin potager afin d’apporter des nutriments et des bactéries bénéfiques au sol. Puisque le paillage du potager avec les résidus de l’élagage de la forêt alimentaire assure la présence de champignons aussi dans le sol, le rapport bactéries::fungi sera maintenu en équilibre dans le potager de La Evidencia (Pour en savoir plus sur l’importance d’une bonne proportion de bactéries::fungi dans le jardin potager, vous devrez lire le prochain article ici].
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