Аквакультура (реже пишется как аквакультура [1] ), также известная как аквафермерство , является контролируемым выращиванием («фермерством») водных организмов, таких как рыба , ракообразные , моллюски , водоросли и другие ценные организмы, такие как водные растения (например, лотос ). Аквакультура включает в себя выращивание пресноводных , солоноватоводных и соленых популяций в контролируемых или полуестественных условиях и может быть противопоставлена коммерческому рыболовству , которое представляет собой сбор дикой рыбы . [2] Аквакультура также является практикой, используемой для восстановления и реабилитации морских и пресноводных экосистем. [3] Марикультура , обычно известная как морское фермерство, является аквакультурой в морских местообитаниях и лагунах, в отличие от пресноводной аквакультуры. Рыбоводство является типом аквакультуры, которая состоит из рыбоводства для получения рыбных продуктов в качестве пищи .
Аквакультуру также можно определить как разведение, выращивание и сбор рыбы и других водных растений, также известное как фермерство в воде. Это экологический источник продовольствия и коммерческих продуктов, которые помогают улучшить более здоровую среду обитания и используются для восстановления популяции исчезающих водных видов. Технологии увеличили рост рыбы в прибрежных морских водах и открытых океанах из-за возросшего спроса на морепродукты. [4]
Аквакультура может проводиться в полностью искусственных сооружениях, построенных на суше (береговая аквакультура), как в случае с аквариумами , прудами , аквапоникой или лотками , где условия жизни зависят от контроля человека, например, качества воды (кислород), корма, температуры. В качестве альтернативы, они могут проводиться на хорошо защищенных мелководьях у берега водоема ( береговая аквакультура), где выращиваемые виды подвергаются относительно более естественной среде; или на огороженных/закрытых участках открытой воды вдали от берега (морская аквакультура), где виды либо выращиваются в клетках, стеллажах или мешках и подвергаются более разнообразным естественным условиям, таким как водные течения (например, океанические течения ), суточная вертикальная миграция и циклы питательных веществ .
По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), аквакультура «понимается как разведение водных организмов, включая рыбу, моллюсков, ракообразных и водные растения. Разведение подразумевает некоторую форму вмешательства в процесс выращивания для повышения производительности, такую как регулярное зарыбление , кормление , защита от хищников и т. д. Разведение также подразумевает индивидуальное или корпоративное владение выращиваемым запасом». [5] Сообщается, что объем производства в мировой аквакультуре в 2019 году составил более 120 миллионов тонн на сумму 274 миллиарда долларов США. [6] Однако существуют проблемы с надежностью сообщаемых цифр. [7] Кроме того, в современной практике аквакультуры продукты из нескольких килограммов дикой рыбы используются для производства одного килограмма рыбоядной рыбы, такой как лосось . [8] Также разрабатываются корма на основе растений и насекомых, чтобы помочь сократить использование дикой рыбы в качестве корма для аквакультуры.
Конкретные виды аквакультуры включают рыбоводство , разведение креветок , разведение устриц , марикультуру, рыбоводство , водорослеводство (например, разведение морских водорослей ) и выращивание декоративных рыб . Конкретные методы включают аквапонику и интегрированную мультитрофическую аквакультуру , обе из которых интегрируют рыбоводство и выращивание водных растений. ФАО описывает аквакультуру как одну из отраслей, наиболее напрямую затронутых изменением климата и его последствиями. [9] Некоторые формы аквакультуры оказывают негативное воздействие на окружающую среду, например, через загрязнение питательными веществами или передачу болезней диким популяциям.
Стагнация добычи в диких рыболовных хозяйствах и чрезмерная эксплуатация популярных морских видов в сочетании с растущим спросом на высококачественный белок побудили аквакультуристов одомашнивать другие морские виды. [10] [11] В начале современной аквакультуры многие были оптимистичны в отношении того, что « Голубая революция » может произойти в аквакультуре, так же как Зеленая революция 20-го века произвела революцию в сельском хозяйстве. [12] Хотя наземные животные давно одомашнены, большинство видов морепродуктов по-прежнему вылавливаются в дикой природе. Обеспокоенный влиянием растущего спроса на морепродукты на мировые океаны, выдающийся исследователь океана Жак Кусто писал в 1973 году: «С учетом того, что на Земле растет население, которого нужно кормить, мы должны обратиться к морю с новым пониманием и новыми технологиями». [13]
Около 430 (97%) видов, культивируемых по состоянию на 2007 год, [обновлять]были одомашнены в течение 20-го и 21-го веков, из которых, по оценкам, 106 появились в десятилетие до 2007 года. Учитывая долгосрочную важность сельского хозяйства, на сегодняшний день одомашнены только 0,08% известных видов наземных растений и 0,0002% известных видов наземных животных по сравнению с 0,17% известных видов морских растений и 0,13% известных видов морских животных. Одомашнивание обычно требует около десятилетия научных исследований. [14] Одомашнивание водных видов сопряжено с меньшими рисками для человека, чем одомашнивание наземных животных, которые унесли много человеческих жизней. Большинство основных заболеваний человека возникли у одомашненных животных, [15] включая такие заболевания, как оспа и дифтерия , которые, как и большинство инфекционных заболеваний, передаются человеку от животных. Никаких человеческих патогенов сопоставимой вирулентности пока не возникло у морских видов. [16] [17]
Биологические методы борьбы с паразитами уже используются, например, использование рыб-чистильщиков (например, пинагоров и губанов) для контроля популяций морских вшей в лососевых хозяйствах. [18] Модели используются для содействия пространственному планированию и размещению рыбоводческих хозяйств с целью минимизации воздействия. [19]
.svg/1280px-Aquaculture_production_(2019).svg.png)
Сокращение популяций дикой рыбы увеличило спрос на рыбу, выращенную на фермах. [21] Однако поиск альтернативных источников белка и жира для корма рыб необходим, чтобы аквакультурная отрасль могла расти устойчиво; в противном случае это представляет большой риск чрезмерной эксплуатации кормовой рыбы. [22]
Производство аквакультуры в настоящее время превышает производство рыболовства [23] , а их совокупный относительный вклад в ВВП колеблется от 0,01 до 10%. [24] Однако выделить относительный вклад аквакультуры в ВВП непросто из-за отсутствия данных. [25]
Еще одной недавней проблемой, возникшей после запрета Международной морской организацией оловоорганических соединений в 2008 году, стала необходимость поиска экологически безопасных, но в то же время эффективных соединений с противообрастающим эффектом.
Каждый год открывается множество новых природных соединений, но производить их в достаточно больших масштабах для коммерческих целей практически невозможно.
Весьма вероятно, что будущие разработки в этой области будут опираться на микроорганизмы, но для преодоления недостатка знаний в этой области необходимы большее финансирование и дальнейшие исследования. [26]
.svg/1280px-World_capture_fisheries_and_aquaculture_production_by_main_producers_(2018).svg.png)
Микроводоросли , также называемые фитопланктоном , микрофитами или планктонными водорослями , составляют большую часть культивируемых водорослей . Макроводоросли, обычно известные как морские водоросли , также имеют множество коммерческих и промышленных применений, но из-за их размера и особых требований их нелегко выращивать в больших масштабах, и чаще всего их собирают в дикой природе.
В 2016 году аквакультура была источником 96,5 процентов по объему от общего объема в 31,2 млн тонн собранных в дикой природе и выращенных водных растений. Мировое производство выращенных водных растений, в подавляющем большинстве состоящее из морских водорослей, выросло в объеме производства с 13,5 млн тонн в 1995 году до чуть более 30 млн тонн в 2016 году. [23]
.jpg/1280px-Eucheuma_farming,_Philippines_(5211726476).jpg)
Выращивание морских водорослей или ламинарии — это практика выращивания и сбора морских водорослей . В простейшей форме фермеры собирают их с естественных грядок, в то время как в другой крайности фермеры полностью контролируют жизненный цикл урожая .
Семь наиболее культивируемых таксонов : Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii , Gracilaria spp., Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , Pyropia spp. и Sargassum fusiforme . Eucheuma и K. alvarezii привлекательны для каррагинана ( желирующего агента ); Gracilaria выращивается для получения агара ; остальные употребляются в пищу после ограниченной обработки. [29] Морские водоросли отличаются от мангровых зарослей и морских трав , поскольку они являются фотосинтетическими водорослевыми организмами [30] и не цветут. [29]
Крупнейшими странами-производителями морских водорослей по состоянию на 2022 год являются Китай (58,62%) и Индонезия (28,6%); за ними следуют Южная Корея (5,09%) и Филиппины (4,19%). Другими известными производителями являются Северная Корея (1,6%), Япония (1,15%), Малайзия (0,53%), Занзибар ( Танзания , 0,5%) и Чили (0,3%). [31] [32] Выращивание морских водорослей часто развивалось для улучшения экономических условий и снижения рыболовной нагрузки. [33]
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ( ФАО ) сообщила, что мировое производство в 2019 году составило более 35 миллионов тонн. Северная Америка произвела около 23 000 тонн сырых морских водорослей. Аляска, Мэн, Франция и Норвегия более чем удвоили производство морских водорослей с 2018 года . По состоянию на 2019 год морские водоросли составляли 30% морской аквакультуры. [34]
Выращивание морских водорослей является углеродоотрицательной культурой с высоким потенциалом смягчения последствий изменения климата . [35] [36] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата рекомендует «дальнейшее исследовательское внимание» в качестве тактики смягчения последствий. [37] Всемирный фонд дикой природы , Oceans 2050 и The Nature Conservancy публично поддерживают расширенное выращивание морских водорослей. [34]Рыбоводство является наиболее распространенной формой аквакультуры. Оно включает в себя выращивание рыбы в коммерческих целях в резервуарах, прудах для разведения рыбы или океанических вольерах, как правило, для еды. Объект, который выпускает молодь рыбы в дикую природу для любительского рыболовства или для пополнения естественной численности вида, обычно называется рыбоводным заводом . Во всем мире наиболее важными видами рыб, используемыми в рыбоводстве, являются, по порядку, карп , лосось , тилапия и сом . [27]
В Средиземном море молодые особи голубого тунца ловятся сетями в море и медленно буксируются к берегу. Затем их помещают в морские загоны (иногда сделанные из плавающей трубы HDPE) [38] , где их далее выращивают для продажи. [39] В 2009 году исследователям в Австралии впервые удалось заставить южного голубого тунца размножаться в закрытых от моря резервуарах. Южного голубого тунца также ловят в дикой природе и откармливают в морских садках для выращивания в южной части залива Спенсер , Южная Австралия .
Похожий процесс используется в лососеводческом секторе этой отрасли; молодь забирается из инкубаторов, и для ее созревания используются различные методы. Например, как указано выше, некоторые из наиболее важных видов рыб в отрасли, лосось, можно выращивать с помощью садковой системы. Это делается с помощью сетчатых садков, предпочтительно в открытой воде с сильным течением, и кормления лосося специальной пищевой смесью, которая способствует его росту. Этот процесс обеспечивает круглогодичный рост рыбы, таким образом, более высокий урожай в правильные сезоны. [40] [41] Дополнительный метод, иногда известный как морское ранчо, также использовался в отрасли. Морское ранчо включает выращивание рыбы в инкубаторе в течение короткого времени, а затем выпуск ее в морские воды для дальнейшего развития, после чего рыбу снова вылавливают, когда она созреет. [42]
Коммерческое разведение креветок началось в 1970-х годах, и с тех пор производство резко возросло. Мировое производство достигло более 1,6 млн тонн в 2003 году, что составляет около 9 млрд долларов США. Около 75% выращиваемых креветок производится в Азии, в частности в Китае и Таиланде. Остальные 25% производятся в основном в Латинской Америке, где Бразилия является крупнейшим производителем. Таиланд является крупнейшим экспортером.
Выращивание креветок превратилось из традиционной мелкомасштабной формы в Юго-Восточной Азии в глобальную индустрию. Технологические достижения привели к еще более высокой плотности на единицу площади, и маточное стадо поставляется по всему миру. Практически все выращиваемые креветки являются пенеидами (т. е. креветками семейства Penaeidae ) , и всего два вида креветок, тихоокеанская белая креветка и гигантская тигровая креветка , составляют около 80% всех выращиваемых креветок. Эти промышленные монокультуры очень восприимчивы к болезням, которые уничтожили популяции креветок во всех регионах. Растущие экологические проблемы, повторяющиеся вспышки заболеваний, а также давление и критика как со стороны неправительственных организаций , так и со стороны стран-потребителей привели к изменениям в отрасли в конце 1990-х годов и в целом к более жестким правилам. В 1999 году правительства, представители промышленности и экологические организации инициировали программу, направленную на разработку и продвижение более устойчивых методов ведения сельского хозяйства через программу Seafood Watch . [43]
Выращивание пресноводных креветок имеет много общих черт, включая множество проблем, с выращиванием морских креветок. Уникальные проблемы возникают из-за жизненного цикла развития основного вида, гигантской речной креветки . [44]
Мировой годовой объем производства пресноводных креветок (без учета раков и крабов ) в 2007 году составил около 460 000 тонн , что превышает 1,86 млрд долларов. [45] Кроме того, Китай произвел около 370 000 тонн китайского речного краба . [46]
Кроме того, астацикультура – это пресноводное разведение раков (в основном в США, Австралии и Европе). [47]
Моллюски, выращиваемые в аквакультуре, включают различные виды устриц , мидий и моллюсков. Эти двустворчатые моллюски являются фильтраторами и/или отстойниками, которые полагаются на окружающую первичную продукцию, а не на рыбу или другие корма. Таким образом, аквакультура моллюсков обычно воспринимается как безвредная или даже полезная. [48]
В зависимости от вида и местных условий двустворчатые моллюски выращиваются на пляже, на ярусах или подвешиваются к плотам и собираются вручную или путем драгирования. В мае 2017 года бельгийский консорциум установил первую из двух экспериментальных ферм по выращиванию мидий на ветровой электростанции в Северном море . [49]
Выращивание моллюсков началось в конце 1950-х и начале 1960-х годов в Японии и Китае. [50] С середины 1990-х годов эта отрасль становится все более успешной. [51] Чрезмерный вылов рыбы и браконьерство сократили дикие популяции до такой степени, что выращиваемые моллюски теперь поставляют большую часть мяса моллюсков. Устойчиво выращиваемые моллюски могут быть сертифицированы Seafood Watch и другими организациями, включая Всемирный фонд дикой природы (WWF). WWF инициировал «Диалоги по аквакультуре» в 2004 году для разработки измеримых и основанных на результатах стандартов для ответственно выращиваемых морепродуктов. В 2009 году WWF совместно с Голландской инициативой по устойчивой торговле основал Совет по управлению аквакультурой для управления глобальными стандартами и программами сертификации. [52]
После испытаний в 2012 году [53] в заливе Флиндерс , Западная Австралия, было создано коммерческое «морское ранчо» для выращивания моллюсков. Ранчо основано на искусственном рифе, состоящем из 5000 (по состоянию на апрель 2016 года [обновлять]) отдельных бетонных блоков, называемых абитатами (местами обитания моллюсков). Каждое из 900-килограммовых мест обитания может вместить 400 моллюсков. Риф засеян молодыми моллюсками из берегового инкубатора. Моллюски питаются водорослями, которые естественным образом выросли в местах обитания, а обогащение экосистемы залива также приводит к росту численности рыбы-дуфиша, розового люциана, губана и рыбы-самсона, среди других видов.
Брэд Адамс из компании подчеркнул сходство с дикими моллюсками и отличие от прибрежной аквакультуры. «Мы не занимаемся аквакультурой, мы занимаемся разведением, потому что, как только они оказываются в воде, они сами о себе заботятся». [54] [55]
Другие группы включают водных рептилий, амфибий и различных беспозвоночных, таких как иглокожие и медузы . Они отдельно представлены в правом верхнем углу этого раздела, поскольку они не вносят достаточного объема, чтобы быть четко отображенными на основном графике. [56]
Коммерчески собираемые иглокожие включают морских огурцов и морских ежей . В Китае морские огурцы выращиваются в искусственных прудах размером до 400 гектаров (1000 акров). [57]
Мировое производство рыбы достигло пика около 171 миллиона тонн в 2016 году, причем аквакультура составляла 47 процентов от общего объема и 53 процента, если исключить непищевое использование (включая переработку в рыбную муку и рыбий жир). Поскольку производство промыслового рыболовства было относительно статичным с конца 1980-х годов, аквакультура была ответственна за продолжающийся рост поставок рыбы для потребления человеком. [23] Мировое производство аквакультуры (включая водные растения) в 2016 году составило 110,2 миллиона тонн, а стоимость первой продажи оценивалась в 244 миллиарда долларов США. Три года спустя, в 2019 году, зарегистрированный объем производства в мировой аквакультуре составил более 120 миллионов тонн на сумму 274 миллиарда долларов США. [6]
Вклад аквакультуры в мировое производство рыболовства и аквакультуры в совокупности непрерывно рос, достигнув 46,8 процента в 2016 году по сравнению с 25,7 процента в 2000 году. При годовом темпе роста в 5,8 процента в период 2001–2016 годов аквакультура продолжает расти быстрее, чем другие основные секторы производства продуктов питания, но она больше не имеет высоких годовых темпов роста, наблюдавшихся в 1980-х и 1990-х годах. [23]
В 2012 году общий объем мирового производства рыбы составил 158 миллионов тонн , из которых аквакультура внесла 66,6 миллионов тонн, около 42%. [59] Темпы роста мировой аквакультуры были устойчивыми и быстрыми, в среднем около 8% в год на протяжении более 30 лет, в то время как добыча дикой рыбы была по существу плоской в течение последнего десятилетия. Рынок аквакультуры достиг 86 миллиардов долларов [60] в 2009 году. [61]
Аквакультура является особенно важной экономической деятельностью в Китае. По данным Китайского бюро рыболовства, в период с 1980 по 1997 год объемы аквакультуры росли на 16,7% в год, подскочив с 1,9 млн тонн до почти 23 млн тонн. В 2005 году на долю Китая приходилось 70% мирового производства. [62] [63] Аквакультура в настоящее время также является одной из самых быстрорастущих областей производства продуктов питания в США [64]
Около 90% всех потребляемых в США креветок выращивается и импортируется. [65] В последние годы аквакультура лосося стала основным экспортным товаром на юге Чили, особенно в Пуэрто-Монте , самом быстрорастущем городе Чили.
В докладе Организации Объединенных Наций под названием «Состояние мирового рыболовства и аквакультуры», опубликованном в мае 2014 года, говорится, что рыболовство и аквакультура являются источником средств к существованию для около 60 миллионов человек в Азии и Африке. [66] По оценкам ФАО, в 2016 году в целом женщины составляли почти 14 процентов всех людей, непосредственно занятых в первичном секторе рыболовства и аквакультуры. [23]
В 2021 году мировое производство рыбы достигло 182 миллионов тонн, причем примерно равные объемы были получены от вылова (91,2 миллиона тонн) и аквакультуры (90,9 миллиона тонн). Аквакультура пережила быстрый рост в последние десятилетия, увеличившись почти в семь раз с 1990 по 2021 год. [67]
Китай в подавляющем большинстве доминирует в мире по объему производства аквакультуры, [68] сообщая о общем объеме производства, который вдвое превышает объем производства остального мира вместе взятого. Однако есть некоторые исторические проблемы с точностью отчетов Китая.
В 2001 году ученые Рег Уотсон и Дэниел Поли выразили обеспокоенность тем, что Китай слишком много сообщал о своем улове в результате дикого рыболовства в 1990-х годах. [7] [69] Они заявили, что это создавало впечатление, что мировой улов с 1988 года ежегодно увеличивался на 300 000 тонн, тогда как на самом деле он ежегодно сокращался на 350 000 тонн. Уотсон и Поли предположили, что это могло быть связано с политикой Китая, в рамках которой государственные органы, контролирующие экономику, также были обязаны увеличивать объемы производства. Кроме того, до недавнего времени продвижение китайских чиновников основывалось на росте объемов производства в их собственных районах. [70] [71]
Китай оспорил это утверждение. Официальное информационное агентство Синьхуа процитировало Ян Цзяня, генерального директора Бюро рыболовства Министерства сельского хозяйства, который заявил, что цифры Китая были «в основном правильными». [72] Однако ФАО признала, что существуют проблемы с надежностью статистических отчетов Китая, и в течение определенного периода рассматривала данные из Китая, включая данные по аквакультуре, отдельно от данных остального мира. [73] [74]
Марикультура — это выращивание морских организмов в морской воде , по-разному в защищенных прибрежных водах («inshore»), открытом океане («offshore») и на суше («onshore»). Выращиваемые виды включают водоросли (от микроводорослей (таких как фитопланктон ) до макроводорослей (таких как морские водоросли ); моллюски (такие как креветки ), омары , устрицы ), а также моллюски и морские рыбы . Канальный сом ( Ictalurus punctatus ), твердые моллюски ( Mercenaria mercenaria ) и атлантический лосось ( Salmo salar ) являются известными в марикультуре США. [76]
Марикультура может заключаться в выращивании организмов на или в искусственных ограждениях, таких как плавающие сетчатые ограждения для лосося, и на стойках или в плавающих клетках для устриц. В случае с закрытым лососем, их кормят операторы; устрицы на стойках фильтруют доступную естественным образом пищу. Морские ушки выращивались на искусственном рифе, потребляя водоросли, которые растут естественным образом на рифовых единицах. [55]
Интегрированная мультитрофическая аквакультура (ИМТА) — это практика, в которой побочные продукты (отходы) одного вида перерабатываются, чтобы стать ресурсами ( удобрениями , продуктами питания ) для другого. Кормовая аквакультура (например, рыба , креветки ) сочетается с неорганической экстрактивной и органической экстрактивной (например, моллюски ) аквакультурой для создания сбалансированных систем для экологической устойчивости (биомитигация), экономической стабильности (диверсификация продукции и снижение рисков) и социальной приемлемости (лучшие методы управления). [77]
«Мультитрофный» относится к включению видов с разных трофических или питательных уровней в одну и ту же систему. [78] Это одно потенциальное отличие от вековой практики водной поликультуры , которая могла бы быть просто совместным культивированием разных видов рыб с одного и того же трофического уровня. В этом случае все эти организмы могут разделять одни и те же биологические и химические процессы с небольшим количеством синергических преимуществ, что потенциально может привести к значительным сдвигам в экосистеме . Некоторые традиционные системы поликультуры могут, по сути, включать большее разнообразие видов, занимающих несколько ниш , как экстенсивные культуры (низкая интенсивность, низкий уровень управления) в одном и том же пруду. Работающая система IMTA может привести к большему общему производству на основе взаимных выгод для совместно культивируемых видов и улучшению здоровья экосистемы , даже если производство отдельных видов ниже, чем в монокультуре в течение краткосрочного периода. [79]
Иногда термин «интегрированная аквакультура» используется для описания интеграции монокультур посредством переноса воды. [79] Однако для всех намерений и целей термины «IMTA» и «интегрированная аквакультура» отличаются только степенью их описательности. Аквапоника , фракционированная аквакультура, интегрированные системы сельского хозяйства и аквакультуры, интегрированные системы пригородной аквакультуры и интегрированные системы рыболовства и аквакультуры являются другими вариациями концепции IMTA.
Для изготовления сетей в аквакультурных вольерах для рыб по всему миру используются различные материалы, включая нейлон , полиэстер , полипропилен , полиэтилен , сварную проволоку с пластиковым покрытием , резину , запатентованные канатные изделия (Spectra, Thorn-D, Dyneema), оцинкованную сталь и медь . [84] [85] [86] [87] [88] Все эти материалы выбираются по разным причинам, включая осуществимость конструкции, прочность материала , стоимость и устойчивость к коррозии .
В последнее время медные сплавы стали важными материалами для сеток в аквакультуре, поскольку они являются антимикробными (т. е. уничтожают бактерии , вирусы , грибки , водоросли и другие микробы ) и, следовательно, предотвращают биообрастание (т. е. нежелательное накопление, адгезию и рост микроорганизмов, растений, водорослей, трубчатых червей, морских желудей, моллюсков и других организмов). За счет подавления роста микроорганизмов, садки для аквакультуры из медных сплавов позволяют избежать дорогостоящих замен сеток, которые необходимы при использовании других материалов. Сопротивление росту организмов на сетках из медных сплавов также обеспечивает более чистую и здоровую среду для роста и процветания выращиваемой рыбы.
Беспилотные суда, такие как ROV и AUV , теперь используются в аквакультуре различными способами, такими как планирование участка, осмотр клеток или сетей, мониторинг окружающей среды, оценка стихийных бедствий и снижение риска. Использование беспилотных судов направлено на повышение безопасности, эффективности и точности операций по аквакультуре. [89] Аквакультура — это многомиллионный бизнес, который зависит от обслуживания сетей и клеток. Раньше проверки проводились водолазами, вручную осматривающими сети, но теперь беспилотные суда используются для проведения более быстрых и эффективных проверок. [90]
Технология биофлока также используется для одновременного улучшения качества воды и получения бактериальной биомассы в качестве пищи для выращиваемых животных. [91]
Если аквакультура во внутренних водах осуществляется без учета потенциальных местных экологических последствий, она может нанести больший ущерб окружающей среде, чем рыболовство в дикой природе , хотя и с меньшим количеством отходов на кг в глобальном масштабе. [92] Местные проблемы с аквакультурой во внутренних водах могут включать обработку отходов, побочные эффекты антибиотиков , конкуренцию между выращенными на ферме и дикими животными и потенциальное внедрение инвазивных видов растений и животных или чужеродных патогенов, особенно если необработанная рыба используется для кормления более продаваемых плотоядных рыб. Если используются неместные живые корма, аквакультура может ввести экзотические растения или животных с катастрофическими последствиями. Улучшения в методах в результате достижений в исследованиях и доступности коммерческих кормов уменьшили некоторые из этих проблем с момента их большей распространенности в 1990-х и 2000-х годах. [93] [94]
Рыбные отходы являются органическими и состоят из питательных веществ, необходимых во всех компонентах водных пищевых цепей. Аквакультура в океане часто производит гораздо более высокие, чем обычно, концентрации рыбных отходов. Отходы собираются на дне океана, повреждая или уничтожая донную жизнь. [95] Отходы также могут снижать уровень растворенного кислорода в толще воды , оказывая дополнительное давление на диких животных. [96] Альтернативной моделью добавления пищи в экосистему является установка искусственных рифовых структур для увеличения доступных ниш среды обитания без необходимости добавления чего-либо, кроме окружающего корма и питательных веществ. Это использовалось при «разведении» моллюсков в Западной Австралии. [55]
Некоторые плотоядные и всеядные виды рыб, выращиваемых на фермах, питаются дикой кормовой рыбой . Хотя плотоядные рыбы, выращиваемые на фермах, составляли всего 13 процентов продукции аквакультуры по весу в 2000 году, они составляли 34 процента продукции аквакультуры по стоимости. [97]
Разведение плотоядных видов, таких как лосось и креветки, приводит к высокому спросу на кормовую рыбу, чтобы соответствовать питанию, которое они получают в дикой природе. Рыба на самом деле не производит жирные кислоты омега-3 , а вместо этого накапливает их либо из потребления микроводорослей , которые производят эти жирные кислоты, как в случае с кормовой рыбой, такой как сельдь и сардины , либо, как в случае с жирной хищной рыбой , такой как лосось, поедая рыбу-добычу , которая накопила жирные кислоты омега-3 из микроводорослей. Чтобы удовлетворить эту потребность, более 50 процентов мирового производства рыбьего жира скармливается выращиваемому лососю. [98]
Выращенный лосось потребляет больше дикой рыбы , чем производит в качестве конечного продукта, хотя эффективность производства улучшается. Для производства одного килограмма выращенного лосося, ему скармливают продукты из нескольких килограммов дикой рыбы — это можно описать как соотношение «рыба-в-рыба-выход» (FIFO). В 1995 году у лосося соотношение FIFO составляло 7,5 (то есть для производства одного килограмма лосося требовалось 7,5 килограммов корма для дикой рыбы); к 2006 году это соотношение упало до 4,9. [99] Кроме того, растущая доля рыбьего жира и рыбной муки поступает из отходов (побочных продуктов переработки рыбы), а не из специальной цельной рыбы. [100] В 2012 году 34 процента рыбьего жира и 28 процентов рыбной муки поступают из отходов. [101] Однако рыбная мука и масло из отходов вместо цельной рыбы имеют другой состав с большим количеством золы и меньшим количеством белка, что может ограничить ее потенциальное использование для аквакультуры.
По мере расширения индустрии разведения лосося, ей требуется больше дикой кормовой рыбы для корма, в то время как семьдесят пять процентов контролируемых мировых рыбных хозяйств уже близки к максимальному устойчивому вылову или превысили его . [8] Промышленная добыча дикой кормовой рыбы для разведения лосося затем влияет на выживаемость диких хищных рыб, которые полагаются на них в качестве пищи. Важным шагом в снижении воздействия аквакультуры на дикую рыбу является переход плотоядных видов на растительные корма. Например, корма для лосося перешли от содержания только рыбной муки и масла к содержанию 40 процентов растительного белка. [102] Министерство сельского хозяйства США также экспериментировало с использованием кормов на основе зерна для выращиваемой форели . [103] При правильной формулировке (и часто в смеси с рыбной мукой или маслом) корма на основе растений могут обеспечить надлежащее питание и аналогичные темпы роста у хищных рыб, выращиваемых на фермах. [104]
Другим воздействием, которое аквакультурное производство может оказать на дикую рыбу, является риск побега рыбы из прибрежных загонов, где она может скрещиваться со своими дикими сородичами, разбавляя дикие генетические запасы. [105] Сбежавшая рыба может стать инвазивной , вытесняя местные виды. [106] [107] [108]
Как и в случае с разведением наземных животных, социальные установки влияют на необходимость гуманных методов и правил в отношении выращиваемых морских животных. Согласно рекомендациям Совета по защите животных фермы, хорошее благополучие животных означает как физическую форму, так и чувство благополучия в физическом и психическом состоянии животного. Это можно определить с помощью пяти свобод :
Однако спорным вопросом в аквакультуре является то, являются ли рыбы и выращиваемые морские беспозвоночные на самом деле чувствующими или обладают ли они восприятием и осознанием, чтобы испытывать страдания. Хотя никаких доказательств этого не было найдено у морских беспозвоночных, [109] недавние исследования пришли к выводу, что у рыб есть необходимые рецепторы ( ноцицепторы ) для восприятия пагубных стимулов и поэтому они, вероятно, испытывают состояния боли, страха и стресса. [109] [110] Следовательно, благополучие в аквакультуре направлено на позвоночных, в частности на рыб. [111]
На благополучие в аквакультуре может влиять ряд проблем, таких как плотность посадки, поведенческие взаимодействия, болезни и паразитизм . Основная проблема в определении причины ухудшения благополучия заключается в том, что эти проблемы часто взаимосвязаны и влияют друг на друга в разное время. [112]
Оптимальная плотность посадки часто определяется пропускной способностью среды обитания и количеством индивидуального пространства, необходимого рыбе, что очень специфично для каждого вида. Хотя поведенческие взаимодействия, такие как стайность, могут означать, что высокая плотность посадки полезна для некоторых видов, [109] [113] у многих культивируемых видов высокая плотность посадки может вызывать беспокойство. Скученность может ограничивать нормальное поведение при плавании, а также усиливать агрессивное и конкурентное поведение, такое как каннибализм, [114] конкуренция за корм, [115] территориальность и иерархии доминирования/подчинения. [116] Это потенциально увеличивает риск повреждения тканей из-за истирания при контакте рыбы с рыбой или рыбы с клеткой. [109] Рыбы могут страдать от снижения потребления пищи и эффективности ее переработки . [116] Кроме того, высокая плотность посадки может привести к недостаточному потоку воды, что создает недостаточную подачу кислорода и удаление отходов. [113] Растворенный кислород необходим для дыхания рыб, а его концентрации ниже критических уровней могут вызывать стресс и даже приводить к удушью . [116] Аммиак, продукт выделения азота, при накоплении в больших количествах очень токсичен для рыб, особенно при низких концентрациях кислорода. [117]
Многие из этих взаимодействий и эффектов вызывают стресс у рыб, что может быть основным фактором, способствующим заболеванию рыб. [111] Для многих паразитов заражение зависит от степени подвижности хозяина, плотности популяции хозяина и уязвимости защитной системы хозяина. [118] Морские вши являются основной паразитарной проблемой для рыб в аквакультуре, их большое количество вызывает широко распространенную эрозию кожи и кровоизлияние, закупорку жабр и повышенное образование слизи. [119] Существует также ряд известных вирусных и бактериальных патогенов , которые могут оказывать серьезное воздействие на внутренние органы и нервную систему. [120]
Ключом к улучшению благополучия морских культивируемых организмов является снижение стресса до минимума, поскольку длительный или повторяющийся стресс может вызвать ряд неблагоприятных последствий. Попытки минимизировать стресс могут иметь место на протяжении всего процесса культивирования. Понимание и обеспечение необходимого обогащения среды может иметь жизненно важное значение для снижения стресса и получения выгоды от объектов аквакультуры, таких как улучшение состояния тела при росте и снижение ущерба от агрессии. [121] Во время выращивания важно поддерживать плотность посадки на соответствующем уровне, специфичном для каждого вида, а также разделять классы размеров и сортировать для снижения агрессивных поведенческих взаимодействий. Поддержание чистоты сетей и клеток может способствовать положительному потоку воды для снижения риска ее деградации.
Неудивительно, что болезни и паразитизм могут оказывать серьезное влияние на благополучие рыб, и для фермеров важно не только управлять зараженным стадом, но и применять меры профилактики заболеваний. Однако методы профилактики, такие как вакцинация, также могут вызывать стресс из-за дополнительной обработки и инъекций. [113] Другие методы включают добавление антибиотиков в корм, добавление химикатов в воду для лечебных ванн и биологический контроль, такой как использование чистильщиков-губанов для удаления вшей у выращиваемого лосося. [113]
Транспортировка включает в себя множество этапов, включая отлов, лишение пищи для снижения фекального загрязнения транспортной воды, перенос в транспортное средство с помощью сетей или насосов, а также транспортировку и перенос к месту доставки. Во время транспортировки вода должна поддерживаться на высоком уровне качества, с регулируемой температурой, достаточным количеством кислорода и минимальным количеством отходов. [111] [113] В некоторых случаях анестетики могут использоваться в малых дозах для успокоения рыбы перед транспортировкой. [113]
Аквакультура иногда является частью программы восстановления окружающей среды или средством сохранения исчезающих видов. [122]
Аквакультура становится значительной угрозой для прибрежных экосистем . Около 20 процентов мангровых лесов были уничтожены с 1980 года, отчасти из-за разведения креветок . [123] Расширенный анализ затрат и выгод общей экономической ценности аквакультуры креветок, построенной на мангровых экосистемах, показал, что внешние издержки были намного выше внешних выгод. [124] За четыре десятилетия 269 000 гектаров (660 000 акров) индонезийских мангровых лесов были преобразованы в фермы по разведению креветок. Большинство этих ферм были заброшены в течение десятилетия из-за накопления токсинов и потери питательных веществ . [125] [126]
Лососевые фермы обычно располагаются в нетронутых прибрежных экосистемах, которые они затем загрязняют. Ферма с 200 000 лососей сбрасывает больше фекальных отходов, чем город с 60 000 жителей. Эти отходы сбрасываются непосредственно в окружающую водную среду, необработанные, часто содержащие антибиотики и пестициды ». [8] Также на бентосе (морском дне) вблизи лососевых ферм скапливаются тяжелые металлы , особенно медь и цинк . [127]
В 2016 году массовые случаи гибели рыбы повлияли на фермеров, выращивающих лосося вдоль побережья Чили, и на экологию в целом. [128] Рост производства аквакультуры и связанных с ней сточных вод считались возможными факторами, способствующими смертности рыбы и моллюсков. [129]
Аквакультура в морских садках отвечает за обогащение питательных веществ вод, в которых они установлены. Это происходит из-за отходов рыб и несъеденных кормов. Наибольшую озабоченность вызывают азот и фосфор, которые могут способствовать росту водорослей, включая вредоносное цветение водорослей, которое может быть токсичным для рыб. Время промывки, скорость течения, расстояние от берега и глубина воды являются важными факторами при размещении морских садков, чтобы минимизировать воздействие обогащения питательных веществ на прибрежные экосистемы.
Степень воздействия загрязнения от морской садковой аквакультуры варьируется в зависимости от того, где расположены садки, какие виды содержатся, насколько плотно заселены садки и чем кормят рыбу. Важные видоспецифичные переменные включают коэффициент конверсии пищи (FCR) и удержание азота.
Эксперименты на целых озерах, проведенные в районе экспериментальных озер в Онтарио, Канада, продемонстрировали потенциал садковой аквакультуры как источника многочисленных изменений в пресноводных экосистемах. После запуска экспериментальной садковой фермы по выращиванию радужной форели в небольшом бореальном озере было отмечено резкое снижение концентрации мизиса, связанное с уменьшением растворенного кислорода. [130] Значительное увеличение аммония и общего фосфора, движущей силы эвтрофикации в пресноводных системах, [131] было измерено в гиполимнионе озера. Ежегодное поступление фосфора из отходов аквакультуры превысило естественное поступление из атмосферных осадков и притоков, [132] а биомасса фитопланктона увеличилась в четыре раза в год после запуска экспериментальной фермы. [133]
Тип лосося, называемый лососем AquAdvantage, был генетически модифицирован для более быстрого роста, хотя он не был одобрен для коммерческого использования из-за разногласий. [134] Измененный лосось включает гормон роста от чавычи , который позволяет ему достигать полного размера за 16–28 месяцев, вместо обычных 36 месяцев для атлантического лосося, и при этом потреблять на 25 процентов меньше корма. [135] Управление по контролю за продуктами и лекарствами США рассмотрело лосося AquAdvantage в проекте оценки воздействия на окружающую среду и определило, что он «не окажет значительного воздействия (FONSI) на окружающую среду США». [136] [137]
Главной трудностью для аквакультуры является тенденция к монокультуре и связанный с этим риск широко распространенных заболеваний . Аквакультура также связана с экологическими рисками; например, разведение креветок привело к уничтожению важных мангровых лесов по всей юго-восточной Азии . [138]
В 1990-х годах болезнь уничтожила выращиваемые в Китае гребешки Фаррера и белые креветки , и потребовала их замены другими видами. [139]
Аквакультура имеет среднегодовой темп роста 9,2%, однако успех и постоянное расширение сектора рыбоводства в значительной степени зависят от контроля патогенов рыб, включая широкий спектр вирусов, бактерий, грибков и паразитов. В 2014 году было подсчитано, что эти паразиты обходятся мировой индустрии лососевого хозяйства до 400 миллионов евро. Это составляет 6–10% от стоимости продукции затронутых стран, но может достигать 20% (Fisheries and Oceans Canada, 2014). Поскольку патогены быстро распространяются в популяции выращиваемой рыбы, их контроль жизненно важен для сектора. Исторически антибиотики использовались против бактериальных эпизоотий, но производство животных белков должно быть устойчивым, а это означает, что профилактические меры, приемлемые с биологической и экологической точки зрения, должны использоваться для поддержания проблем с болезнями в аквакультуре на приемлемом уровне. Таким образом, это добавило эффективности вакцин, что привело к немедленному и постоянному сокращению использования антибиотиков в 90-х годах. Вначале вакцины, вводимые с помощью погружения рыб, были эффективны против вибриоза, но оказались неэффективными против фурункулеза, поэтому появились инъекционные вакцины: сначала на водной основе, а затем на масляной, гораздо более эффективные (Sommerset, 2005).
Это важный показатель смертности в садках среди выращиваемой рыбы, дебаты вокруг вакцин с инъекцией ДНК, хотя они эффективны, их безопасность и побочные эффекты, а также общественные ожидания относительно более чистой рыбы и безопасности, ведут к исследованиям новых векторов вакцин. Европейский союз финансирует несколько инициатив по разработке быстрого и экономически эффективного подхода к использованию бактерий в кормах для изготовления вакцин, в частности, благодаря молочнокислым бактериям, ДНК которых модифицирована (Будино, 2006). Фактически, вакцинация выращиваемой рыбы путем инъекций занимает много времени и стоит дорого, поэтому вакцины можно вводить перорально или путем погружения, добавляя в корм или непосредственно в воду. Это позволяет вакцинировать многих особей одновременно, ограничивая при этом связанное с этим обращение и стресс. Действительно, необходимо проводить много тестов, поскольку антигены вакцин должны быть адаптированы к каждому виду или не иметь определенного уровня изменчивости, иначе они не будут иметь никакого эффекта. Например, тесты проводились с двумя видами: Lepeophtheirus salmonis (у которого были получены антигены) и Caligus rogercresseyi (который был вакцинирован антигенами), хотя гомология между двумя видами важна, уровень изменчивости сделал защиту неэффективной (Fisheries and Oceans Canada, 2014).
Существует 24 вакцины, одна из которых предназначена для омаров. Первая вакцина была использована в США против кишечной красной волчанки в 1976 году. Однако в настоящее время вакцины для аквакультуры производят 19 компаний и несколько небольших заинтересованных сторон. Новые подходы являются шагом вперед для предотвращения потери 10% аквакультуры из-за болезней. Генетически модифицированные вакцины не используются в ЕС из-за общественных проблем и правил. Между тем, ДНК-вакцины теперь разрешены в ЕС. Существуют проблемы в разработке вакцин для рыб, иммунный ответ из-за отсутствия эффективных дополнительных препаратов. Ученые рассматривают возможность применения микродоз в будущем. Но также есть захватывающие возможности в вакцинологии аквакультуры из-за низкой стоимости технологий, изменения правил и новых систем экспрессии и доставки антигенов. [140] В Норвегии используется субъединичная вакцина (пептид VP2) против инфекционного некроза поджелудочной железы. В Канаде была запущена лицензированная ДНК-вакцина против инфекционного некроза гемопоэза для промышленного использования. У рыб большие слизистые поверхности, поэтому предпочтительным путем является погружение, внутрибрюшинный и пероральный соответственно. Наночастицы находятся в разработке для целей доставки. Обычные вырабатываемые антитела - IgM и IgT. Обычно ревакцинация не требуется, если рыба, потому что больше клеток памяти вырабатывается в ответ на ревакцинацию, а не на повышенный уровень антител. мРНК-вакцины являются альтернативой ДНК-вакцинам, потому что они более безопасны, стабильны, легко производятся в больших масштабах и имеют потенциал массовой иммунизации. В последнее время они используются для профилактики рака и терапии. Исследования бешенства показали, что эффективность зависит от дозы и пути введения. Они все еще находятся в младенчестве. [140]
В 2014 году количество рыбы, выращенной в аквакультуре, превысило количество дикой рыбы, поставляемой в пищу человеку. Это означает, что существует огромный спрос на вакцины для профилактики заболеваний. Сообщается, что ежегодные потери рыбы составляют более 10 миллиардов долларов США. Это примерно 10% от всех рыб, умирающих от инфекционных заболеваний. [140] Высокие ежегодные потери увеличивают спрос на вакцины. Несмотря на то, что существует около 24 традиционно используемых вакцин, все еще существует спрос на большее количество вакцин. Прорыв в области ДНК-вакцин снизил стоимость вакцин. [140]
Альтернативой вакцинам были бы антибиотики и химиотерапия, которые дороже и имеют большие недостатки. ДНК-вакцины стали наиболее экономически эффективным методом профилактики инфекционных заболеваний. Это хорошо для ДНК-вакцин, которые стали новым стандартом как в рыбных вакцинах, так и в общих вакцинах. [141]
Осадок из заброшенных аквакультурных ферм может оставаться гиперсоленым, кислым и эродированным. Этот материал может оставаться непригодным для аквакультурных целей в течение длительного времени после этого. Различные химические обработки, такие как добавление извести , могут усугубить проблему, изменив физико-химические характеристики осадка. [142]
Аквакультура производит целый ряд морского мусора, в зависимости от продукта и местоположения. Наиболее часто документируемый тип пластика — вспененный полистирол (ВПС), широко используемый в поплавках и морских клетках (MEPC 2020). Другие распространенные отходы включают сети для клеток и пластиковые контейнеры для сбора урожая. Обзор аквакультуры как источника морского мусора в Северном, Балтийском и Средиземном морях выявил 64 различных элемента, 19 из которых были уникальными для аквакультуры. Оценки количества отходов аквакультуры, попадающих в океаны, сильно различаются в зависимости от используемых методологий. Например, в Европейской экономической зоне оценки потерь варьировались от 3000 тонн до 41 000 тонн в год. [143]
В то время как некоторые формы аквакультуры могут быть разрушительными для экосистем, например, разведение креветок в мангровых зарослях , другие формы могут быть полезными. Аквакультура моллюсков добавляет существенную фильтрующую способность к среде, что может значительно улучшить качество воды . Одна устрица может фильтровать 15 галлонов воды в день, удаляя микроскопические клетки водорослей. Удаляя эти клетки, моллюски удаляют азот и другие питательные вещества из системы и либо сохраняют их, либо выделяют в виде отходов, которые опускаются на дно. При сборе этих моллюсков азот, который они сохранили, полностью удаляется из системы. [144] Выращивание и сбор ламинарии и других макроводорослей напрямую удаляют питательные вещества, такие как азот и фосфор. Переупаковка этих питательных веществ может облегчить эвтрофные или богатые питательными веществами условия, известные своим низким содержанием растворенного кислорода , что может уничтожить разнообразие видов и обилие морской жизни. Удаление клеток водорослей из воды также увеличивает проникновение света, позволяя таким растениям, как взморник, восстановиться и еще больше повысить уровень кислорода. [ необходима ссылка ] [145]
Аквакультура в районе может обеспечить важнейшие экологические функции для жителей. Садки или садки для моллюсков могут обеспечить структуру среды обитания. Эта структура может использоваться в качестве убежища беспозвоночными, мелкими рыбами или ракообразными для потенциального увеличения их численности и поддержания биоразнообразия. Увеличение укрытия увеличивает запасы хищных рыб и мелких ракообразных за счет увеличения возможностей пополнения, в свою очередь, обеспечивая больше добычи для более высоких трофических уровней. Одно исследование подсчитало, что 10 квадратных метров устричного рифа могут увеличить биомассу экосистемы на 2,57 кг [146] Травоядные моллюски также будут охотиться. Это перемещает энергию напрямую от первичных производителей на более высокие трофические уровни , потенциально пропуская несколько энергетически затратных трофических скачков, которые увеличили бы биомассу в экосистеме. [ необходима цитата ]
Выращивание морских водорослей является углерод-отрицательной культурой с высоким потенциалом для смягчения последствий изменения климата . [147] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата рекомендует «дальнейшее внимание к исследованиям» в качестве тактики смягчения последствий. [148] Регенеративное океаническое фермерство представляет собой систему поликультурного земледелия, которая выращивает смесь морских водорослей и моллюсков, одновременно поглощая углерод, уменьшая содержание азота в воде и увеличивая содержание кислорода, помогая восстанавливать и восстанавливать местные среды обитания, такие как рифовые экосистемы. [149]
Глобальное рыболовство в дикой природе находится в упадке, а ценные места обитания, такие как эстуарии, находятся в критическом состоянии. [150] Аквакультура или разведение рыбоядных рыб , таких как лосось , не решает проблему, поскольку им необходимо питаться продуктами из других рыб, такими как рыбная мука и рыбий жир . Исследования показали, что разведение лосося оказывает серьезное негативное воздействие на дикого лосося, а также на кормовую рыбу , которую необходимо ловить для его кормления. [151] [152] Рыба, которая находится выше в пищевой цепи, является менее эффективным источником пищевой энергии. [ необходима ссылка ]
Помимо рыбы и креветок, некоторые виды аквакультуры, такие как морские водоросли и фильтрующие двустворчатые моллюски, такие как устрицы , моллюски , мидии и гребешки , являются относительно безвредными и даже экологически восстанавливающими. [11] Фильтрующие фильтруют загрязняющие вещества, а также питательные вещества из воды, улучшая ее качество. [153] Морские водоросли извлекают питательные вещества, такие как неорганический азот и фосфор, непосредственно из воды, [77] а фильтрующие моллюски могут извлекать питательные вещества, питаясь твердыми частицами, такими как фитопланктон и детрит . [154]
Некоторые прибыльные кооперативы по аквакультуре продвигают устойчивые методы. [155] Новые методы снижают риск биологического и химического загрязнения за счет минимизации стресса у рыб, парования в сетчатых загонах и применения комплексной борьбы с вредителями . Вакцины все чаще используются для сокращения использования антибиотиков для борьбы с болезнями. [156]
Береговые системы замкнутого водоснабжения, объекты, использующие методы поликультуры , и правильно расположенные объекты (например, морские зоны с сильным течением) являются примерами способов управления негативным воздействием на окружающую среду. [ необходима ссылка ]
Системы рециркуляции аквакультуры (RAS) перерабатывают воду, пропуская ее через фильтры для удаления отходов жизнедеятельности рыб и корма, а затем возвращая ее обратно в резервуары. Это экономит воду, а собранные отходы можно использовать в компосте или, в некоторых случаях, даже обрабатывать и использовать на суше. Хотя RAS была разработана с учетом пресноводных рыб, ученые, связанные со Службой сельскохозяйственных исследований, нашли способ выращивать морскую рыбу с помощью RAS в водах с низкой соленостью. [157] Хотя морскую рыбу выращивают в прибрежных садках или ловят сетями в воде, соленость которой обычно составляет 35 частей на тысячу (ppt), ученым удалось вырастить здоровую помпано, морскую рыбу, в резервуарах с соленостью всего 5 ppt. Прогнозируется, что коммерциализация RAS с низкой соленостью будет иметь положительные экологические и экономические эффекты. Нежелательные питательные вещества из корма для рыб не будут попадать в океан, а риск передачи заболеваний между дикой и выращенной на ферме рыбой будет значительно снижен. Цена на дорогостоящую морскую рыбу, такую как помпано и кобия, используемую в экспериментах, будет снижена. Однако, прежде чем что-либо из этого можно будет сделать, исследователи должны изучить каждый аспект жизненного цикла рыбы, включая количество аммиака и нитрата, которое рыба будет переносить в воде, чем кормить рыбу на каждой стадии ее жизненного цикла, норму посадки , которая даст самую здоровую рыбу и т. д. [157]
Около 16 стран теперь используют геотермальную энергию для аквакультуры, включая Китай, Израиль и США. [158] В Калифорнии, например, 15 рыбоводческих ферм выращивают тилапию, окуня и сома с помощью теплой воды из-под земли. Эта более теплая вода позволяет рыбе расти круглый год и быстрее созревать. В совокупности эти калифорнийские фермы производят 4,5 миллиона килограммов рыбы каждый год. [158]
Цель устойчивого развития ООН 14 («жизнь под водой»), задача 14.7 включает аквакультуру: «К 2030 году увеличить экономические выгоды для малых островных развивающихся государств и наименее развитых стран от устойчивого использования морских ресурсов, в том числе посредством устойчивого управления рыболовством, аквакультурой и туризмом ». [159] [160] Вклад аквакультуры в ВВП не включен в задачу ЦУР 14.7, но ФАО изучала методы его количественной оценки. [24]
Законы, регулирующие практику аквакультуры, сильно различаются в разных странах [161] и часто не регулируются тщательно или их легко отследить.
В Соединенных Штатах аквакультура на суше и в прибрежной зоне регулируется на федеральном и государственном уровнях; [162] однако, ни один национальный закон не регулирует офшорную аквакультуру в водах исключительной экономической зоны США . В июне 2011 года Министерство торговли и Национальное управление океанических и атмосферных исследований опубликовали национальную политику в области аквакультуры [163] для решения этой проблемы и «для удовлетворения растущего спроса на полезные морепродукты, создания рабочих мест в прибрежных сообществах и восстановления жизненно важных экосистем». Крупные аквакультурные объекты (т. е. те, которые производят 20 000 фунтов (9 100 кг) в год), которые сбрасывают сточные воды , должны получать разрешения в соответствии с Законом о чистой воде . [164] Объекты, которые производят не менее 100 000 фунтов (45 000 кг) рыбы, моллюсков или ракообразных в год, подчиняются определенным национальным стандартам сброса. [165] Другие разрешенные объекты подлежат ограничениям по сбросам, которые разрабатываются в каждом конкретном случае. [164]
Аквакультура по странам:
Гундитджмара , местный австралийский абориген на юго-западе Виктории , Австралия, возможно, разводили угрей с короткими плавниками еще около 4580 г. до н. э . [166] Свидетельства указывают на то, что они превратили около 100 км 2 (39 кв. миль) вулканических пойм в окрестностях озера Конда в комплекс каналов и плотин и использовали плетеные ловушки для ловли угрей и сохранения их для употребления в пищу круглый год. [167] [168] Местный культурный ландшафт Будж-Бим , объект Всемирного наследия , является одним из старейших известных мест аквакультуры в мире. [169] [170]
Устная традиция в Китае рассказывает о культуре обыкновенного карпа, Cyprinus carpio , еще в 2000–2100 гг. до н. э. (около 4000 лет до н. э. ), но самые ранние значимые свидетельства находятся в литературе, в самой ранней монографии по рыбоводству под названием «Классика рыбоводства » Фань Ли , написанной около 475 г. до н. э. ( около 2475 г. до н. э.). [171] Другое древнекитайское руководство по аквакультуре, написанное Ян Юй Цзином около 460 г. до н. э., показывает, что разведение карпа становилось все более сложным. Участок Цзяху в Китае имеет косвенные археологические доказательства как, возможно, самые старые места аквакультуры, датируемые 6200 г. до н. э. (около 8200 лет до н. э.), но это спекулятивно. [172] Когда вода спала после разливов рек, некоторые рыбы, в основном карпы , оказались в ловушке в озерах. Ранние аквакультуристы кормили свое потомство нимфами и фекалиями шелкопряда и ели их. [173]
Древние египтяне, возможно, разводили рыбу (особенно золотистоголового леща ) в озере Бардавиль около 1500 г. до н. э. (около 3500 г. до н. э.) и торговали ею с Ханааном . [173]
Выращивание гималайской рыбы является старейшей аквакультурой в Корее . [174] Ранние методы выращивания использовали бамбуковые или дубовые палки; [174] более новые методы, использующие сети, заменили их в 19 веке. [174] [175] Плавающие плоты использовались для массового производства с 1920-х годов. [174]
Японцы выращивали водоросли, используя бамбуковые шесты, а позднее сети и устричные раковины, которые служили в качестве поверхностей для закрепления спор . [176]
Римляне разводили рыбу в прудах и разводили устриц в прибрежных лагунах еще до 100 г. н. э . [177]
В средневековой Европе ранние христианские монастыри переняли римские методы аквакультуры. [178] Аквакультура распространилась, потому что люди, живущие вдали от побережий и больших рек, в противном случае зависели от рыбы, которую требовалось засолить для сохранения. [179] Рыба была важным источником пищи в средневековой Европе, когда в среднем 150 дней в году были днями поста и воздержания , а мясо было запрещено. [180] Улучшения в транспортировке в 19 веке сделали свежую рыбу легкодоступной и недорогой, даже во внутренних районах, что сделало аквакультуру менее популярной. Рыбоводные пруды 15 века в бассейне реки Тршебонь на территории современной Чешской Республики сохраняются как объект Всемирного наследия ЮНЕСКО . [181]
Самоанцы практиковали «традиционную форму разведения гигантских моллюсков » [182] .
Гавайцы построили океанические рыбные пруды . Замечательным примером является рыбный пруд «Менехуне», датируемый по крайней мере 1000 лет назад, в Алекоко. Легенда гласит, что его построили мифические карликовые люди Менехуне . [183]
В первой половине XVIII века немец Стефан Людвиг Якоби экспериментировал с внешним оплодотворением форели и лосося . Он написал статью « Von der künstlichen Erzeugung der Forellen und Lachse » ( Об искусственном разведении форели и лосося ) , в которой обобщил свои выводы и заслужил репутацию основоположника искусственного разведения рыб. [184] К последним десятилетиям XVIII века разведение устриц началось в эстуариях вдоль атлантического побережья Северной Америки. [185]
Слово «аквакультура» появилось в газетной статье 1855 года в связи со сбором льда. [186] Оно также появлялось в описаниях наземной сельскохозяйственной практики субирригации в конце 19-го века [187], прежде чем стало ассоциироваться в первую очередь с выращиванием водных видов растений и животных. ( Оксфордский словарь английского языка фиксирует общепринятое современное использование термина «аквакультура» с 1887 года; [188] и «аквкультура» с 1867 года. [189] )
В 1859 году Стивен Эйнсворт из Уэст-Блумфилда, штат Нью-Йорк , начал эксперименты с ручьевой форелью . К 1864 году Сет Грин организовал коммерческую операцию по разведению рыб в Каледония-Спрингс, недалеко от Рочестера, штат Нью-Йорк . К 1866 году при участии У. В. Флетчера из Конкорда, штат Массачусетс , искусственные рыбоводные заводы работали как в Канаде, так и в Соединенных Штатах. [190] Когда в 1889 году в Ньюфаундленде открылся рыбоводный завод на острове Дилдо , он был крупнейшим и самым передовым в мире. Слово «аквакультура» использовалось в описаниях экспериментов с треской и лобстерами в 1890 году. [191]
К 1920-м годам Американская компания по разведению рыб из Каролины, Род-Айленд , основанная в 1870-х годах, была одним из ведущих производителей форели. В 1940-х годах они усовершенствовали метод управления дневным и ночным циклом рыб, чтобы их можно было искусственно нерестить круглый год. [192]
Калифорнийцы собирали дикие водоросли и пытались организовать их поставки примерно в 1900 году, позже назвав их ресурсом военного времени. [193]
Это то же самое, что и основной продукт дикой природы, за исключением того, что у нас есть преимущество аквакультуры, заключающееся в постоянстве поставок.
я действительно считаю, что морское ранчо — это прекрасная возможность для развития некоторых прибрежных сообществ в будущем.
Будж-Бим не только разрушает миф о том, что все коренные народы были кочевыми и не были склонны к сельскому хозяйству, но и считается одним из старейших объектов аквакультуры в мире.
[...] в Самоа [...] традиционная форма разведения гигантских моллюсков практиковалась на деревенских рифах или в лагунах [sic], где община размещала гигантских моллюсков на огороженной территории для особых случаев или в качестве резерва для поставок морепродуктов в плохую погоду.
Стефан Людвиг Якоби, vor 300 Jahren в Kalletal-Hohenhausen geboren, veröffentlichte 1768 den Aufsatz «Von der künstlichen Erzeugung der Forellen und Lachse» в «Lippischen Intelligenzblättern» – und gilt damit zu Recht als Begründer der künstuflichen чт.
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In brief, The State of World Fisheries and Aquaculture, 2018, FAO, FAO.
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия Cc BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Drowning in Plastics – Marine Litter and Plastic Waste Vital Graphics, Программа ООН по окружающей среде.
