Оффшорная аквакультура , также известная как аквакультура в открытой воде или аквакультура в открытом океане , представляет собой новый подход к марикультуре ( морское аквафермерство ), при котором рыбоводческие фермы располагаются в более глубоких и менее защищенных водах на некотором расстоянии от побережья , где выращиваемые рыбные запасы подвергаются воздействию более естественных условий жизни с более сильными океанскими течениями и более разнообразным потоком питательных веществ . [2] [3] Существующие «оффшорные» разработки в основном попадают в категорию открытых зон, а не полностью оффшорных. Как заявило морское классификационное общество DNV GL , для реализации имеющихся возможностей в более глубоких водах необходимы разработки и накопление знаний в нескольких областях. [4]
Одной из проблем прибрежной аквакультуры, которая работает на более защищенных (и, следовательно, более спокойных) мелководьях, является то, что выброшенные питательные вещества из непотребленных кормов и фекалий могут накапливаться на морском дне фермы и повреждать бентосную экосистему [5] , а иногда и способствовать цветению водорослей . По словам сторонников офшорной аквакультуры, отходы с акваферм, которые были перемещены в море, как правило, смываются и разбавляются в открытом океане. Перемещение аквакультуры в море также обеспечивает больше экологического пространства, где выход продукции может расширяться для удовлетворения растущего рыночного спроса на рыбу. Офшорные сооружения также избегают многих конфликтов с другими пользователями морских ресурсов в более переполненных прибрежных водах, хотя конфликты пользователей в море все еще могут возникать.
Критики обеспокоены такими проблемами, как продолжающиеся последствия использования антибиотиков и других лекарственных препаратов , а также вероятностью того, что выращенная рыба может сбежать и распространить болезни среди дикой рыбы . [3] [6]
Аквакультура является наиболее быстрорастущей пищевой промышленностью в мире [7] в результате сокращения запасов дикой рыбы и прибыльного бизнеса. [2] В 2008 году аквакультура обеспечила 45,7% рыбы, произведенной в мире для потребления человеком; прирост составил в среднем 6,6% в год с 1970 года. [8]
В 1970 году грант Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) объединил группу океанографов , инженеров и морских биологов для изучения возможности развития аквакультуры в открытом море, которая тогда считалась футуристической деятельностью. [9] В Соединенных Штатах будущее технологии аквакультуры в открытом море в федеральных водах стало предметом многочисленных обсуждений. [10] Как показывают многочисленные коммерческие операции, в настоящее время технически возможно выращивать рыбу , моллюсков и морские водоросли с использованием технологии аквакультуры в открытом море. [10]
Основные проблемы для отрасли аквакультуры в открытом море включают проектирование и установку садков , которые могут выдерживать штормы, решение логистических задач при работе на расстоянии многих километров от берега и поиск видов, которые являются достаточно прибыльными для покрытия расходов на выращивание рыбы в открытых морских районах. [11]
Чтобы выдерживать высокую энергетическую нагрузку в оффшорной среде, фермы должны быть построены более прочными, чем те, что находятся на берегу. [2] [12] Однако конструкция оффшорной технологии быстро развивается, направленная на снижение затрат и обслуживания. [13]
В то время как системы ранчо, используемые в настоящее время для разведения тунца, используют открытые сетчатые садки на поверхности моря (как это делается также в лососевых фермах ), оффшорная технология обычно использует погружные садки. [2] Эти большие жесткие садки — каждая из которых может вместить много тысяч рыб — закреплены на морском дне, но могут перемещаться вверх и вниз по толще воды . [13] Они прикреплены к буям на поверхности, которые часто содержат механизм для кормления и хранения оборудования. [13] Подобная технология используется в водах вблизи Багамских островов, Китая, Филиппин, Португалии, Пуэрто-Рико и Испании. [13] За счет погружения садков или систем выращивания моллюсков волновые эффекты сводятся к минимуму, а помехи для лодок и судоходства уменьшаются. [2] [14] Оффшорные фермы могут быть сделаны более эффективными и безопасными, если использовать дистанционное управление , [15] и разрабатываются такие технологии, как 18-тонный буй, который автоматически кормит и контролирует рыбу в течение длительных периодов. [13]
Многофункциональное использование прибрежных вод может привести к более устойчивой аквакультуре «в областях, которые могут одновременно использоваться для других видов деятельности, таких как производство энергии». [14] Разрабатываются операции по ловле рыбы и моллюсков. Например, проект Hubb-Sea World Research Institutes по переоборудованию выведенной из эксплуатации нефтяной платформы в 10 морских милях от южного побережья Калифорнии в экспериментальный морской аквакультурный объект. [16] Институт планирует выращивать мидии и красные морские ушки на самой платформе, а также белого морского окуня , полосатого окуня , голубого тунца , калифорнийского палтуса и калифорнийского желтохвоста в плавающих садках. [16]
Интегрированная мультитрофическая аквакультура (ИМТА), или поликультура , происходит, когда виды, которые необходимо кормить, такие как рыбы, выращиваются вместе с видами, которые могут питаться растворенными питательными веществами, такими как морские водоросли или органические отходы, такими как питающиеся суспензией и отложениями . [17] Этот устойчивый метод может решить несколько проблем с аквакультурой в открытом море. [17] Этот метод впервые применяется в Испании, Канаде и других странах. [10]
Передвижные садки были задуманы как «технология следующего поколения» для оффшорной аквакультуры. [13] Это большие мобильные садки, работающие от двигателей и способные использовать океанские течения. [13] Одна из идей заключается в том, что молодь тунца, которая сначала выращивается в мобильных садках в Мексике, может достичь Японии через несколько месяцев, будучи зрелой и готовой к рынку. [2] Однако реализация таких идей будет иметь нормативные и правовые последствия. [13]
По мере индустриализации океанов растет число конфликтов между пользователями морского пространства. [18] Эта конкуренция за морское пространство развивается в контексте, где природные ресурсы можно рассматривать как государственную собственность. [19] Могут возникнуть конфликты с туристической индустрией, [20] рыболовами-любителями , [19] рыболовством в дикой природе [21] и размещением установок морской возобновляемой энергии . [22] Проблемы могут усугубляться удаленностью многих морских районов и трудностями с мониторингом и обеспечением соблюдения. [22] С другой стороны, можно выбирать удаленные места, которые позволяют избегать конфликтов с другими пользователями и позволяют проводить крупномасштабные операции с результирующей экономией за счет масштаба. [3] Офшорные системы могут предоставить альтернативы для стран с небольшим количеством подходящих прибрежных мест, таких как Испания. [3]
Экологическое воздействие прибрежной аквакультуры несколько неопределенно, поскольку оно все еще находится в значительной степени на стадии исследований. [2]
Многие опасения относительно потенциального воздействия аквакультуры в открытом море совпадают с аналогичными, давно известными опасениями относительно прибрежной аквакультуры. [23]
Одной из проблем прибрежных ферм является то, что выброшенные питательные вещества и фекалии могут осесть на морском дне и нарушить бентос . [5] «Разбавление питательных веществ», которое происходит в более глубоких водах, является веской причиной для перемещения прибрежной аквакультуры в открытый океан. [24] Степень загрязнения питательными веществами и ущерба морскому дну зависит от эффективности преобразования корма видами, скорости промывки и масштаба операции. [2] Однако растворенные и твердые питательные вещества по-прежнему выбрасываются в окружающую среду. [16] Будущие прибрежные фермы, вероятно, будут намного больше, чем прибрежные фермы сегодня, и, следовательно, будут производить больше отходов. [17] Точка, в которой будет превышена способность прибрежных экосистем усваивать отходы от операций по морской аквакультуре, еще не определена. [17] [25]
Как и в случае с прибрежной аквакультурой плотоядных рыб , большая часть корма поступает из дикой кормовой рыбы . За исключением нескольких стран, морская аквакультура в основном сосредоточена на высокоценной плотоядной рыбе. [7] Если отрасль попытается расшириться с этой целью, то поставки этой дикой рыбы станут экологически неустойчивыми. [2]
Расходы на морские системы означают, что важно избегать побегов рыбы. [2] Однако, по мере расширения морской индустрии, побеги, скорее всего, будут. [2] Это может иметь серьезные последствия для местных видов , даже если выращиваемая рыба находится в пределах своего естественного ареала. [2] Погружные садки полностью закрыты, и поэтому побеги могут произойти только через повреждение конструкции. Морские садки должны выдерживать высокую энергию окружающей среды и нападения хищников, таких как акулы . [13] Внешняя сетка сделана из Spectra — сверхпрочного полиэтиленового волокна — плотно обмотанного вокруг рамы, не оставляя слабины для захвата хищниками. [13] Однако оплодотворенная икра трески способна проходить через сетку клетки в океанических вольерах. [26]
По сравнению с прибрежной аквакультурой, проблемы с болезнями в настоящее время, по-видимому, намного меньше при выращивании в открытом море. Например, паразитарные инфекции, которые возникают у мидий, выращиваемых в открытом море, намного меньше, чем у тех, которые выращиваются в прибрежной зоне. [14] Однако новые виды теперь выращиваются в открытом море, хотя мало что известно об их экологии и эпидемиологии . [2] Последствия передачи патогенов между такими выращиваемыми видами и дикими видами «остаются большим и нерешенным вопросом». [27]
Распространение патогенов между рыбными стаями является серьезной проблемой в борьбе с болезнями. [27] Статичные морские садки могут помочь минимизировать прямое распространение, поскольку между районами производства аквакультуры могут быть большие расстояния. Однако развитие технологии перемещаемых садков может привести к новым проблемам с передачей и распространением болезней. Высокий уровень производства плотоядных аквакультур приводит к повышению спроса на живых водных животных для производственных и селекционных целей, таких как наживка, маточное стадо и молоки . Это может привести к распространению болезней через видовые барьеры. [27]
Аквакультура поощряется многими правительствами как способ создания рабочих мест и дохода, особенно когда дикие рыболовные промыслы истощены. [2] Однако это может не относиться к офшорной аквакультуре. Офшорная аквакультура влечет за собой высокие затраты на оборудование и поставки, и поэтому будет находиться под серьезным давлением снижения затрат на рабочую силу за счет автоматизированных производственных технологий. [7] Занятость, вероятно, будет расти больше на перерабатывающих предприятиях, чем в отраслях по выращиванию по мере развития офшорной аквакультуры. [2]
По состоянию на 2008 год Норвегия и США вкладывали основные средства в проектирование морских клеток. [28]
В 2010 году подкомитет по аквакультуре Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО) дал следующие оценки:
Подкомитет рекомендовал ФАО «работать над разъяснением технической и юридической терминологии, связанной с прибрежной аквакультурой, чтобы избежать путаницы». [29]
В 2002 году Европейская комиссия опубликовала следующее политическое заявление по аквакультуре: [30]
К 2008 году европейские офшорные системы действовали в Норвегии, Ирландии, Италии, Испании, Греции, на Кипре, Мальте, в Хорватии, Португалии и Ливии. [3]
В Ирландии в рамках Национального плана развития предполагается, что в период 2007–2013 гг. будут разработаны технологии, связанные с системами морской аквакультуры, в том числе: «сенсорные системы для кормления, мониторинга биомассы и здоровья, контроля корма, телеметрии и связи, [и] конструкции садков, материалов, структурных испытаний и моделирования». [31]
Перемещение аквакультуры в оффшорную зону в исключительную экономическую зону (ИЭЗ) может вызвать осложнения с правилами. В Соединенных Штатах регулирующий контроль прибрежных штатов обычно распространяется на 3 морских мили , в то время как федеральные воды (или ИЭЗ) простираются на 200 морских миль от берега. [10] Таким образом, оффшорная аквакультура может быть расположена за пределами действия государственного закона, но в пределах федеральной юрисдикции. [2] По состоянию на 2010 год «все коммерческие объекты аквакультуры были расположены в прибрежных водах под юрисдикцией штата или территории». [6] Однако «неясные нормативные процессы» и «технические неопределенности, связанные с работой в оффшорных зонах» препятствовали прогрессу. [6] Пять оффшорных исследовательских проектов и коммерческих операций в США — в Нью-Гемпшире, Пуэрто-Рико, на Гавайях и в Калифорнии — все находятся в федеральных водах. [10] В июне 2011 года в Палату представителей был внесен Закон о национальной устойчивой оффшорной аквакультуре 2011 года с целью «создать систему регулирования и исследовательскую программу для устойчивой оффшорной аквакультуры в исключительной экономической зоне Соединенных Штатов». [32] [33]
К 2005 году морская аквакультура присутствовала в 25 странах, как в виде экспериментальных, так и коммерческих ферм. [7] Рыночный спрос означает, что большинство усилий по морскому фермерству направлено на выращивание плавниковых рыб. [10] Две коммерческие операции в США и третья на Багамах используют погружные садки для выращивания ценных плотоядных плавниковых рыб, таких как мои , кобия и бараний люциан . [2] Погружные садки также используются в экспериментальных системах для палтуса , пикши , трески и летней камбалы в водах Нью-Гемпшира , а также для желтохвоста , красного горбыля , люциана , помпано и кобии в Мексиканском заливе . [2]
Оффшорная аквакультура моллюсков, выращиваемых в подвесных системах культивирования, таких как гребешки и мидии , набирает силу. Подвесные системы культивирования включают методы, при которых моллюски выращиваются на привязанной веревке или подвешиваются к плавающему плоту в сетчатых контейнерах. [14] Мидии, в частности, могут выдерживать высокие уровни физического стресса, которые возникают в изменчивой среде, которая встречается в прибрежных водах. Виды рыб необходимо регулярно кормить, но моллюски - нет, что может снизить затраты. [14] Университет Нью-Гемпшира в США провел исследование по выращиванию голубых мидий , погруженных в среду открытого океана. [34] Они обнаружили, что при выращивании в менее загрязненных водах вдали от берега, [35] мидии развивают больше мяса с более легкими раковинами. [34]