Marikultura - Mariculture

Zagrody dla łososia z Vestmanny na Wyspach Owczych
Klatki rybne zawierające łososia w Loch Ailort w Szkocji.

Marikultury lub hodowla morska jest wyspecjalizowanym oddziałem akwakultury (która obejmuje słodkowodnych akwakultura) obejmujące uprawę organizmów morskich do żywności i innych produktów pochodzenia zwierzęcego , w zamkniętych odcinkach otwartym oceanie ( na morzu marikultury ), hodowle ryb zbudowany na przybrzeżnych wodach (przybrzeżne marikultury ) lub w sztucznych zbiornikach , stawach lub bieżniach wypełnionych wodą morską (marikultura na lądzie). Przykładem tych ostatnich jest hodowla ryb morskich , w tym ryb i skorupiaków, takich jak krewetki , czy ostryg i wodorostów w słonowodnych stawach. Do produktów nieżywnościowych wytwarzanych w marikulturze należą: mączka rybna , agar odżywczy , biżuteria (np. perły hodowlane ) oraz kosmetyki .

Metody

Marikultura w Grecji

Glony

Główny artykuł: Algakultura

Skorupiak

Podobnie jak w przypadku hodowli alg, skorupiaki można hodować na wiele sposobów: na linach, w workach lub klatkach lub bezpośrednio na (lub w) substracie międzypływowym. Marikultura skorupiaków nie wymaga paszy ani nawozów, ani środków owadobójczych ani antybiotyków, dzięki czemu akwakultura skorupiaków (lub „marikultura”) jest systemem samonośnym. Skorupiaki mogą być również wykorzystywane w wielogatunkowych technikach hodowli , w których skorupiaki mogą wykorzystywać odpady wytwarzane przez organizmy o wyższym poziomie troficznym .

Sztuczne rafy

Po próbach w 2012 roku w Zatoce Flinders w Australii Zachodniej założono komercyjne „ranczo morskie” , aby hodować uchatki . Ranczo opiera się na sztucznej rafie składającej się z 5000 (stan na kwiecień 2016 r.) oddzielnych betonowych jednostek zwanych abitatami (siedliska balone ). 900 kilogramów (2 000 funtów) abitatów może pomieścić 400 uchowców każdy. Rafa jest obsiana młodym uchowcem z wylęgarni na lądzie.

Abalone żywią się wodorostami, które naturalnie wyrosły na siedliskach; dzięki wzbogaceniu ekosystemu zatoki, między innymi rosnąca liczba dhufish, lucjan różowy, wargacz, samson.

Brad Adams z firmy podkreślił podobieństwo do dzikich uchowców i różnicę od akwakultury na lądzie. „Nie zajmujemy się akwakulturą, zajmujemy się hodowlą, ponieważ kiedy są w wodzie, dbają o siebie”.

Morskie Ranczo

Jedną z metod marikultury, która jest szeroko stosowana w przemyśle, jest hodowla morska. Hodowla morska zyskała popularność w branży około 1974 roku. Patrząc na efektywność tej metody produkcji ryb, należy ją zorganizować we właściwym środowisku. Kiedy hodowla morska odbywa się w odpowiednim dla gatunku środowisku, może okazać się opłacalną metodą produkcji plonów, jeśli spełnione są odpowiednie warunki wzrostu. Wiele gatunków zostało przebadanych przez hodowlę morską, w tym łososia, dorsza, przegrzebki, niektóre gatunki krewetek, homary europejskie, uchowce i ogórki morskie. Gatunki, które są hodowane w ramach metod hodowli morskiej, nie mają żadnych dodatkowych wymagań w zakresie sztucznej paszy, ponieważ żywią się naturalnie występującymi składnikami odżywczymi w zbiorniku wodnym, w którym znajduje się zagroda morska. Typowa praktyka polegająca na wykorzystywaniu farm morskich i zagród morskich wymaga sadzenia młodocianych gatunków roślin na dnie zbiornika wodnego, a w miarę wzrostu i rozwoju zaczynają wykorzystywać więcej słupa wody w ich morskiej zagrodzie.

Otwarty ocean

Hodowla organizmów morskich w kontrolowanych warunkach w odsłoniętych, wysokoenergetycznych środowiskach oceanicznych poza znaczącym wpływem przybrzeżnym, to stosunkowo nowe podejście do marikultury. Pewną uwagę zwrócono na to, jak marikultura na otwartym oceanie może łączyć się z systemami instalacji energii morskiej, takimi jak farmy wiatrowe, aby umożliwić bardziej efektywne wykorzystanie przestrzeni oceanicznej. Akwakultura na otwartym oceanie (OOA) wykorzystuje klatki, sieci lub sznury haczykowe, które są swobodnie cumowane, holowane lub unoszą się na wodzie. Ośrodki badawcze i komercyjne akwakultury na otwartym oceanie działają lub są w trakcie rozwoju w Panamie, Australii, Chile, Chinach, Francji, Irlandii, Włoszech, Japonii, Meksyku i Norwegii. W 2004 r. na wodach USA działały dwa komercyjne obiekty na otwartym oceanie: Threadfin w pobliżu Hawajów i Cobia w pobliżu Puerto Rico . Operacja wycelowana w opastuna niedawno otrzymała ostateczną zgodę. Wszystkie obiekty handlowe w USA znajdują się obecnie na wodach podlegających jurysdykcji stanowej lub terytorialnej. Największa na świecie farma głębinowa na otwartym oceanie hoduje kobię 12 km od północnego wybrzeża Panamy w bardzo eksponowanych miejscach.

Toczy się poważna dyskusja na temat tego, w jaki sposób można prowadzić marikulturę wodorostów na otwartym oceanie jako sposób na regenerację zdziesiątkowanych populacji ryb poprzez zapewnienie zarówno siedliska, jak i podstawy piramidy troficznej dla życia morskiego. Zaproponowano, że naturalne ekosystemy wodorostów mogą być replikowane na otwartym oceanie, tworząc warunki do ich wzrostu poprzez sztuczny upwelling i zanurzone rurki, które zapewniają substrat. Zwolennicy i eksperci ds. permakultury uznają, że takie podejścia odpowiadają podstawowym zasadom permakultury, a tym samym stanowią permakulturę morską . Koncepcja przewiduje wykorzystanie sztucznego upwellingu i pływających, zanurzonych platform jako podłoża do odtworzenia naturalnych ekosystemów wodorostów, które stanowią siedlisko i podstawę piramidy troficznej dla życia morskiego. Zgodnie z zasadami permakultury, wodorosty morskie i ryby z zestawów permakultury morskiej mogą być zbierane w sposób zrównoważony z możliwością sekwestracji węgla atmosferycznego, jeśli wodorosty zostaną zatopione na głębokości poniżej jednego kilometra. Od 2020 r. na Hawajach, na Filipinach, w Portoryko i na Tasmanii przeprowadzono szereg udanych prób. Pomysł otrzymał znaczną uwagę opinii publicznej, zwłaszcza gościnnie jako kluczowego rozwiązania objętego Damon Gameau dokumentalnego „s 2040 i w książce Spadek wartości: najbardziej kompleksowy plan Kiedykolwiek Proponowane do odwrócenia globalnego ocieplenia pod redakcją Pawła Hawken .

Ulepszona pończocha

Enhanced Stocking (znany również jako ranch morski) to japońska zasada oparta na warunkowaniu instrumentalnym i migracyjnej naturze niektórych gatunków. Rybacy hodują pisklęta w gęsto splecionej sieci w porcie, przed każdym żerowaniem grają podwodnym rogiem. Kiedy ryby są wystarczająco dorosłe, są uwalniane z sieci, aby dojrzeć na otwartym morzu. W okresie tarła około 80% tych ryb wraca do miejsca urodzenia. Rybacy trąbią w róg, a następnie łapią ryby, które reagują.

Stawy z wodą morską

W marikulturze stawów z wodą morską ryby hodowane są w stawach, które otrzymują wodę z morza. Ma to tę zaletę, że można wykorzystać składniki odżywcze (np. mikroorganizmy ) obecne w wodzie morskiej. Jest to duża przewaga nad tradycyjnymi gospodarstwami rybnymi (np. słodkowodnymi), za które rolnicy kupują paszę (co jest drogie). Inną zaletą jest to, że w stawach można zakładać stacje uzdatniania wody, aby wyeliminować gromadzenie się azotu z odchodów i innych zanieczyszczeń. Ponadto stawy można pozostawić bez ochrony przed naturalnymi drapieżnikami, zapewniając inny rodzaj filtrowania.

Skutki środowiskowe

W ciągu ostatnich dwóch dekad kultura morska szybko się rozwinęła dzięki nowej technologii, ulepszeniom formułowanych pasz, lepszemu biologicznemu zrozumieniu gatunków hodowlanych, lepszej jakości wody w zamkniętych systemach rolniczych, większemu popytowi na produkty z owoców morza , rozbudowie terenu i zainteresowaniu rządu. W konsekwencji marikultura jest przedmiotem kontrowersji dotyczących jej skutków społecznych i środowiskowych . Powszechnie zidentyfikowane skutki środowiskowe farm morskich to:

  1. Odpady z kultur klatkowych;
  2. Uciekinierzy z gospodarstw rolnych i inwazyjne ;
  3. Zanieczyszczenia genetyczne oraz przenoszenie chorób i pasożytów;
  4. Modyfikacja siedliska .

Podobnie jak w przypadku większości praktyk rolniczych, stopień wpływu na środowisko zależy od wielkości gospodarstwa, hodowanych gatunków, gęstości inwentarza, rodzaju paszy, hydrografii terenu i metod hodowli . Poniższy diagram łączy te przyczyny i skutki.

Odpady z kultur klatkowych

Marikultura ryb może wymagać znacznej ilości mączki rybnej lub innych źródeł pożywienia o wysokiej zawartości białka. Początkowo wiele mączki rybnej marnowało się z powodu nieefektywnych reżimów żywieniowych i słabej strawności mieszanek paszowych, co skutkowało słabymi współczynnikami wykorzystania paszy .

W hodowli klatkowej stosuje się kilka różnych metod karmienia ryb hodowlanych – od prostego karmienia ręcznego po zaawansowane systemy sterowane komputerowo z automatycznymi dozownikami pokarmu w połączeniu z czujnikami pobierania pokarmu in situ, które wykrywają tempo spożycia. W przybrzeżnych hodowlach ryb przekarmienie prowadzi przede wszystkim do zwiększonego usuwania odpadów na dnie morskim (potencjalnie przytłaczając bezkręgowce żyjące na dnie morskim i zmieniając środowisko fizyczne), podczas gdy w wylęgarniach i gospodarstwach lądowych nadmiar żywności marnuje się i może potencjalnie wpływać na otaczającą zlewnię i lokalne środowisko przybrzeżne. Oddziaływanie to jest zwykle bardzo lokalne i zależy w znacznym stopniu od prędkości opadania dopływu odpadów oraz prędkości prądu (która zmienia się zarówno przestrzennie, jak i czasowo) oraz głębokości.

Uciekinierzy z gospodarstw rolnych i inwazyjni

Wpływ uciekinierów z akwakultury zależy od tego, czy w środowisku przyjmującym znajdują się dzikie osobniki współgatunkowe lub bliscy krewni, oraz od tego, czy uciekinier jest zdolny do reprodukcji. Obecnie stosuje się kilka różnych strategii łagodzenia/zapobiegania, od rozwoju niepłodnych triploidów po farmy lądowe, które są całkowicie odizolowane od jakiegokolwiek środowiska morskiego. Uciekinierzy mogą niekorzystnie wpływać na lokalne ekosystemy poprzez hybrydyzację i utratę różnorodności genetycznej w gatunkach rodzimych, zwiększać negatywne interakcje w obrębie ekosystemu (takie jak drapieżnictwo i konkurencja ), przenoszenie chorób i zmiany siedlisk (od kaskad troficznych i przesunięć ekosystemów do różnych reżimów osadów, a tym samym zmętnienia ).

Niepokojące jest również przypadkowe wprowadzenie gatunków inwazyjnych. Akwakultura jest jednym z głównych wektorów dla inwazyjnych po przypadkowym uwolnieniu stad hodowlanych na wolność. Jednym z przykładów jest jesiotr syberyjski ( Acipenser baerii ), który przypadkowo uciekł z hodowli ryb do ujścia Żyrondy (południowo-zachodnia Francja) po silnym sztormie w grudniu 1999 r. (5 000 osobników uciekło do ujścia, które nigdy wcześniej nie gościło tego gatunku). Mięczaków hodowla jest kolejnym przykładem czym gatunków można wprowadzać do nowych warunków przez „stopem” w mięczaków hodowlanych. Również mięczaki hodowlane same mogą stać się dominującymi drapieżnikami i/lub konkurentami, a także potencjalnie rozprzestrzeniać patogeny i pasożyty.

Zanieczyszczenia genetyczne, choroby i przenoszenie pasożytów

Jednym z głównych problemów związanych z marikulturą jest możliwość przenoszenia chorób i pasożytów . Stada hodowlane są często hodowane selektywnie w celu zwiększenia odporności na choroby i pasożyty, a także poprawy tempa wzrostu i jakości produktów. W konsekwencji różnorodność genetyczna w obrębie hodowanych stad zmniejsza się z każdym pokoleniem – co oznacza, że ​​mogą one potencjalnie zmniejszyć różnorodność genetyczną w dzikich populacjach, jeśli uciekną do tych dzikich populacji. Takie zanieczyszczenie genetyczne z uciekłych stad akwakultury może zmniejszyć zdolność dzikiej populacji do przystosowania się do zmieniającego się środowiska naturalnego. Gatunki hodowane przez marikulturę mogą również być nosicielami chorób i pasożytów (np. wszy), które mogą zostać wprowadzone do dzikich populacji po ich ucieczce. Przykładem tego są pasożytnicze wszy morskie na dzikim i hodowlanym łososiu atlantyckim w Kanadzie. Ponadto hodowane gatunki obce mogą wykazywać odporność lub przenosić określone choroby (które zaraziły się w ich rodzimych siedliskach), które mogą rozprzestrzeniać się w dzikich populacjach, jeśli uciekną do tych dzikich populacji. Takie „nowe” choroby byłyby wyniszczające dla tych dzikich populacji, ponieważ nie miałyby na nie odporności.

Modyfikacja siedliska

Z wyjątkiem siedlisk bentosowych bezpośrednio pod farmami morskimi, większość marikultury powoduje minimalne zniszczenia siedlisk. Niepokojące jest jednak niszczenie lasów namorzynowych w wyniku hodowli krewetek. Na całym świecie hodowla krewetek w niewielkim stopniu przyczynia się do niszczenia lasów namorzynowych ; jednak lokalnie może to być katastrofalne. Lasy namorzynowe zapewniają bogate macierze, które wspierają dużą różnorodność biologiczną – głównie młode ryby i skorupiaki. Ponadto działają jako systemy buforowe, dzięki czemu ograniczają erozję wybrzeża i poprawiają jakość wody dla zwierząt in situ poprzez przetwarzanie materiału i „filtrowanie” osadów.

Inni

Ponadto związki azotu i fosforu z żywności i odpadów mogą prowadzić do zakwitów fitoplanktonu , którego późniejsza degradacja może drastycznie obniżyć poziom tlenu . Jeśli glony są toksyczne, ryby są zabijane, a skorupiaki skażone. Te zakwity glonów są czasami określane jako szkodliwe zakwity glonów, które są spowodowane wysokim napływem składników odżywczych, takich jak azot i fosfor, do wody w wyniku spływu z działalności człowieka na lądzie.

W trakcie hodowli różnych gatunków osady na dnie danego akwenu stają się silnie metaliczne z dopływem wprowadzanej na teren miedzi, cynku i ołowiu. Ten napływ tych metali ciężkich jest prawdopodobnie spowodowany gromadzeniem się odpadów rybnych, niezjedzonej paszy dla ryb i farby, która spływa z łodzi i pływaków używanych w operacjach marikultury.

Zrównoważony rozwój

Rozwój hodowli morskiej musi być podtrzymywany przez podstawowe i stosowane badania i rozwój w głównych dziedzinach, takich jak żywienie , genetyka , zarządzanie systemami, obsługa produktów i socjoekonomia . Jedno podejście wykorzystuje systemy zamknięte, które nie mają bezpośredniej interakcji z lokalnym środowiskiem. Jednak koszty inwestycyjne i operacyjne są obecnie znacznie wyższe niż w przypadku klatek otwartych, co ogranicza systemy zamknięte do ich obecnej roli wylęgarni.

Korzyści

Zrównoważona marikultura obiecuje korzyści ekonomiczne i środowiskowe. Z ekonomii skali wynika, że ​​hodowla może produkować ryby po niższych kosztach niż rybołówstwo przemysłowe, co prowadzi do lepszej diety człowieka i stopniowej eliminacji niezrównoważonego rybołówstwa. Ryby hodowane w marikulturze są również postrzegane jako wyższej jakości niż ryby hodowane w stawach lub zbiornikach i oferują bardziej zróżnicowany wybór gatunków. Konsekwentna kontrola dostaw i jakości umożliwiła integrację z kanałami rynku spożywczego.

Hodowane gatunki

Ryba
Skorupiaki / Skorupiaki
Rośliny

Literatura naukowa

Literaturę naukową na temat marikultury można znaleźć w następujących czasopismach:

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne