Аквакультура (реже пишется как аквакультура [1] ), также известная как аквафермерство , представляет собой контролируемое выращивание («земледелие») водных организмов, таких как рыба , ракообразные , моллюски , водоросли и другие ценные организмы, такие как водные растения (например, лотос ). . Аквакультура предполагает выращивание популяций в пресной , солоноватой и морской воде в контролируемых или полуестественных условиях, и ее можно противопоставить коммерческому рыболовству , которое представляет собой добычу дикой рыбы . [2] Марикультура , широко известная как морское земледелие, представляет собой аквакультуру в морской воде и лагунах, в отличие от пресноводной аквакультуры. Рыбоводство — вид аквакультуры, заключающийся в разведении рыбы с целью получения рыбной продукции в пищу .
Аквакультуру также можно определить как разведение, выращивание и сбор рыбы и других водных растений, также известное как сельское хозяйство в воде. Это экологический источник продуктов питания и коммерческой продукции, который помогает улучшить здоровую среду обитания и используется для восстановления популяций водных видов, находящихся под угрозой исчезновения. Технологии увеличили рост рыбы в прибрежных морских водах и открытом океане из-за возросшего спроса на морепродукты. [3]
Аквакультура может проводиться в полностью искусственных объектах, построенных на суше (береговая аквакультура), как в случае с аквариумами , прудами , аквапоникой или каналами , где условия жизни зависят от контроля человека, такого как качество воды (кислород), корм, температура. В качестве альтернативы их можно проводить на хорошо защищенных мелководьях вблизи берега водоема ( прибрежная аквакультура), где культивируемые виды находятся в относительно более натуралистической среде; или на огороженных/огороженных участках открытой воды вдали от берега (морская аквакультура), где виды выращиваются либо в клетках, стеллажах или мешках, либо подвергаются воздействию более разнообразных природных условий, таких как водные течения (например, океанские течения ), дневная вертикальная миграция и циклы питательных веществ .
По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО), под аквакультурой « под аквакультурой «подразумевается выращивание водных организмов, включая рыбу, моллюсков, ракообразных и водные растения . , кормление , защита от хищников и т. д. Земледелие также подразумевает индивидуальную или корпоративную собственность на выращиваемый поголовье». [4] Сообщенный объем мирового производства аквакультуры в 2019 году составил более 120 миллионов тонн на сумму 274 миллиарда долларов США. [5] Однако существуют проблемы с достоверностью сообщаемых цифр. [6] Кроме того, в современной практике аквакультуры продукты из нескольких килограммов дикой рыбы используются для производства одного килограмма рыбоядной рыбы, такой как лосось . [7] Также разрабатываются корма на основе растений и насекомых, чтобы помочь сократить использование дикой рыбы в качестве корма для аквакультуры.
Отдельные виды аквакультуры включают рыбоводство , выращивание креветок , выращивание устриц , марикультуру, рыбоводство , альгакультуру (например, выращивание морских водорослей ) и выращивание декоративных рыб . Конкретные методы включают аквапонику и интегрированную мультитрофическую аквакультуру , которые объединяют рыбоводство и выращивание водных растений. ФАО описывает аквакультуру как одну из отраслей, наиболее непосредственно затронутых изменением климата и его последствиями. [8] Некоторые формы аквакультуры оказывают негативное воздействие на окружающую среду, например, из-за загрязнения питательными веществами или передачи болезней диким популяциям.
Стагнация добычи в диком рыболовстве и чрезмерная эксплуатация популярных морских видов в сочетании с растущим спросом на высококачественный белок побудили аквакультуристов одомашнить другие морские виды. [9] [10] На заре современной аквакультуры многие были оптимистичны в отношении того, что в аквакультуре может произойти « Голубая революция », точно так же, как Зеленая революция 20-го века произвела революцию в сельском хозяйстве. [11] Хотя наземные животные уже давно были одомашнены, большинство видов морепродуктов все еще ловили в дикой природе. Обеспокоенный влиянием растущего спроса на морепродукты на мировой океан, выдающийся исследователь океана Жак Кусто писал в 1973 году: «Поскольку необходимо прокормить растущее население Земли, мы должны обратиться к морю с новым пониманием и новыми технологиями». [12]
Около 430 (97%) видов, культивируемых по состоянию на 2007 год, [update]были одомашнены в течение 20-го и 21-го веков, из которых, по оценкам, 106 видов появились в течение десятилетия, предшествовавшего 2007 году. Учитывая долгосрочную важность сельского хозяйства, на сегодняшний день только 0,08% видов одомашнены известные виды 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 десяти лет научных исследований. [13] Одомашнивание водных видов сопряжено с меньшим риском для человека, чем наземные животные, которые унесли большое количество человеческих жизней. Большинство основных заболеваний человека возникло у домашних животных [14] , включая такие болезни, как оспа и дифтерия , которые, как и большинство инфекционных заболеваний, передаются человеку от животных. Никакие человеческие патогены сопоставимой вирулентности еще не появились у морских видов. [15] [16]
Уже используются методы биологической борьбы с паразитами, такие как рыба-чистильщик (например, пинас и губан) для борьбы с популяциями морских вшей при разведении лосося. [17] Модели используются для пространственного планирования и размещения рыбных ферм с целью минимизации воздействия. [18]
.svg/1280px-Aquaculture_production_(2019).svg.png)
Сокращение запасов дикой рыбы привело к увеличению спроса на выращиваемую рыбу. [20] Однако для обеспечения устойчивого роста отрасли аквакультуры необходим поиск альтернативных источников белка и масла для корма для рыб; в противном случае это представляет собой большой риск чрезмерной эксплуатации кормовой рыбы. [21]
Производство аквакультуры в настоящее время превышает производство рыболовства [22] , и в совокупности относительный вклад в ВВП колеблется от 0,01 до 10%. [23] Однако выделить относительный вклад аквакультуры в ВВП непросто из-за отсутствия данных. [24]
Еще одной недавней проблемой после запрета Международной морской организацией в 2008 году оловоорганических соединений является необходимость поиска экологически чистых, но все же эффективных соединений с противообрастающим действием.
Ежегодно 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 необходимы большее финансирование и дальнейшие исследования, чтобы преодолеть недостаток знаний в этой области. [25]
.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, широко 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 добывают в дикой природе.
В 2016 году аквакультура стала источником 96,5 процента по объему от общего объема собранных в дикой природе и культивируемых водных растений (31,2 миллиона тонн) вместе взятых. Мировое производство выращиваемых водных растений, в которых преобладают морские водоросли, выросло по объему с 13,5 миллионов тонн в 1995 году до чуть более 30 миллионов тонн в 2016 году. [22]
.jpg/1280px-Eucheuma_farming,_Philippines_(5211726476).jpg)
Выращивание морских водорослей или выращивание ламинарии — это практика выращивания и сбора морских водорослей . В простейшем случае фермеры собирают урожай с естественных грядок, тогда как в другом крайнем случае фермеры полностью контролируют жизненный цикл урожая .
Семью наиболее культивируемыми таксонами являются виды Eucheuma , Kappaphycus alvarezii , виды Gracilaria , Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , виды Pyropia и Sargassum fusiforme . Eucheuma и K. alvarezii привлекательны каррагинаном ( желирующим агентом ); Gracilaria выращивается на агаре ; остальные съедаются после ограниченной обработки. [28] Морские водоросли отличаются от мангровых зарослей и морских трав , поскольку они являются фотосинтезирующими водорослевыми организмами [29] и не цветут. [28]
Крупнейшими странами-производителями морских водорослей по состоянию на 2022 год являются Китай (58,62%) и Индонезия (28,6%); за ней следуют Южная Корея (5,09%) и Филиппины (4,19%). Другие известные производители включают Северную Корею (1,6%), Японию (1,15%), Малайзию (0,53%), Занзибар ( Танзания , 0,5%) и Чили (0,3%). [30] [31] Выращивание морских водорослей часто развивалось для улучшения экономических условий и снижения нагрузки на рыболовство. [32]
Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) сообщила, что мировое производство в 2019 году составило более 35 миллионов тонн. Северная Америка произвела около 23 000 тонн влажных 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. [33]
Выращивание морских водорослей — это культура с отрицательным выбросом углерода и высоким потенциалом смягчения последствий изменения климата . [34] [35] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата рекомендует «дальнейшее исследовательское внимание» в качестве тактики смягчения последствий. [36] Всемирный фонд дикой природы , организации «Океаны 2050» и The Nature Conservancy публично поддерживают расширение выращивания морских водорослей. [33]Разведение рыбы является наиболее распространенной формой аквакультуры. Он включает в себя коммерческое выращивание рыбы в резервуарах, прудах или океанских вольерах, обычно в пищу. Предприятие, которое 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 карп , лосось , тилапия и сом . [26]
В Средиземноморье молодых голубых тунцов ловят сетями в море и медленно буксируют к берегу. Затем их помещают в морские загоны (иногда сделанные из плавучих труб из полиэтилена высокой плотности) [37] , где их в дальнейшем выращивают для продажи на рынке. [38] В 2009 году исследователям из Австралии впервые удалось уговорить южного голубого тунца размножаться в резервуарах, не имеющих выхода к морю. Южного голубого тунца также ловят в дикой природе и откармливают в выращиваемых морских садках в южной части залива Спенсер , Южная Австралия .
Похожий процесс используется в отрасли разведения лосося; молодь забирают из инкубаторов, и для содействия ее созреванию используются различные методы. Например, как указано выше, некоторые из наиболее важных видов рыб в отрасли, лосось, можно выращивать с использованием садковой системы. Для этого устанавливают сетчатые садки, желательно в открытой воде с сильным течением, и кормят лосося специальной пищевой смесью, способствующей его росту. Этот процесс позволяет выращивать рыбу круглый год и, следовательно, получать более высокий улов в правильное время года. [39] [40] В отрасли также использовался дополнительный метод, иногда известный как морское скотоводство. Морское животноводство предполагает 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. [41]
Коммерческое выращивание креветок началось в 1970-х годах, и после этого производство резко выросло. В 2003 году мировое производство достигло более 1,6 миллиона тонн на сумму около 9 миллиардов 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 отрасль. 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 только 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 со стороны как неправительственных организаций , так и стран-потребителей привели к изменениям в отрасли в конце 1990-х годов и в целом к ужесточению регулирования. В 1999 году правительства, представители промышленности и экологические организации инициировали программу, направленную на разработку и продвижение более устойчивых методов ведения сельского хозяйства посредством программы Seafood Watch . [42]
Выращивание пресноводных креветок имеет много общих черт с выращиванием морских креветок, включая многие проблемы. Уникальные проблемы создает жизненный цикл развития основного вида — гигантской речной креветки . [43]
Мировое годовое производство пресноводных креветок (без учета раков и крабов ) в 2007 году составило около 460 000 тонн , превысив 1,86 миллиарда долларов. [44] Кроме того, Китай произвел около 370 000 тонн китайского речного краба . [45]
Кроме того, астацикультура — это пресноводное выращивание раков (в основном в США, Австралии и Европе). [46]
К моллюскам, выращиваемым в аквакультуре, относятся различные виды устриц , мидий и моллюсков. Эти двустворчатые моллюски являются фильтраторами и/или питателями отложений, которые полагаются на первичную продукцию из окружающей среды, а не на поступление рыбы или другого корма. Таким образом, аквакультура моллюсков обычно считается безвредной или даже полезной. [47]
В зависимости от вида и местных условий двустворчатых моллюсков выращивают либо на пляже, на ярусах, либо подвешивают на плотах и собирают вручную или дноуглубительным способом. В мае 2017 года бельгийский консорциум установил первую из двух опытных ферм по выращиванию мидий на ветряной электростанции в Северном море . [48]
Выращивание морских ушек началось в конце 1950-х — начале 1960-х годов в Японии и Китае. [49] С середины 1990-х годов эта отрасль становилась все более успешной. [50] Чрезмерный вылов рыбы и браконьерство привели к сокращению диких популяций до такой степени, что выращиваемые морские ушки теперь обеспечивают большую часть мяса морских ушек. Моллюски, выращиваемые экологически устойчивым способом, могут быть сертифицированы Seafood Watch и другими организациями, включая Всемирный фонд дикой природы (WWF). WWF инициировал «Диалоги по аквакультуре» в 2004 году с целью разработки измеримых и основанных на результатах стандартов для ответственно выращиваемых морепродуктов. В 2009 году WWF совместно с Голландской инициативой по устойчивой торговле основал Попечительский совет по аквакультуре для управления глобальными стандартами и программами сертификации. [51]
После испытаний в 2012 году [52] во Флиндерс-Бей , Западная Австралия, было создано коммерческое «морское ранчо» для выращивания морских ушек. Ранчо основано на искусственном рифе, состоящем из 5000 (по состоянию на апрель 2016 г. [update]) отдельных бетонных единиц, называемых абитатами (местами обитания морских ушек). В абитатах массой 900 кг может разместиться по 400 морских ушек каждый. Риф засеян молодыми морскими ушками из берегового инкубатория. Морское ушко питается морскими водорослями, которые естественным образом растут в местах обитания, а обогащение экосистемы залива также приводит к увеличению численности дхуфиша, горбуша, губана и самсона, а также других видов.
Брэд Адамс из компании подчеркнул сходство с дикими морскими ушками и отличие от береговой аквакультуры. «Мы не занимаемся аквакультурой, мы занимаемся скотоводством, потому что, попав в воду, они позаботятся о себе сами». [53] [54]
Другие группы включают водных рептилий, земноводных и различных беспозвоночных, таких как иглокожие и медузы . Они показаны отдельно в правом верхнем углу этого раздела, поскольку не вносят достаточного объема, чтобы их можно было четко отобразить на основном графике. [55]
Коммерчески добываемые иглокожие включают морские огурцы и морские ежи . В Китае трепанг выращивают в искусственных прудах площадью до 400 гектаров (1000 акров). [56]
Мировое производство рыбы достигло пика примерно в 171 миллион тонн в 2016 году, при этом аквакультура составляла 47 процентов от общего объема и 53 процента, если исключить непищевое использование (включая сокращение производства рыбной муки и рыбьего жира). Поскольку с конца 1980-х годов производство промыслового рыболовства остается относительно статичным, аквакультура является ответственной за продолжающийся рост поставок рыбы для потребления человеком. [22] Мировое производство аквакультуры (включая водные растения) в 2016 году составило 110,2 миллиона тонн, а стоимость первой продажи оценивается в 244 миллиарда долларов США. Три года спустя, в 2019 году, зарегистрированный объем мирового производства аквакультуры составил более 120 миллионов тонн на сумму 274 миллиарда долларов США. [5]
Вклад аквакультуры в глобальное производство продукции рыболовства и аквакультуры вместе взятых постоянно растет, достигнув 46,8 процента в 2016 году по сравнению с 25,7 процента в 2000 году. При ежегодном темпе роста в 5,8 процента в период 2001–2016 годов аквакультура продолжает расти быстрее, чем другие основные отрасли производства продуктов питания, но он уже не имеет высоких ежегодных темпов роста, наблюдавшихся в 1980-х и 1990-х годах. [22]
В 2012 году общий мировой объем производства рыболовства составил 158 миллионов тонн , из которых на долю аквакультуры пришлось 66,6 миллиона тонн, около 42%. [58] Темпы роста мировой аквакультуры были устойчивыми и быстрыми, составляя в среднем около 8% в год на протяжении более 30 лет, в то время как добыча от дикого рыболовства оставалась практически неизменной в течение последнего десятилетия. В 2009 году рынок аквакультуры достиг 86 миллиардов долларов [59]. [60]
Аквакультура является особенно важной экономической деятельностью в Китае. По данным Китайского бюро рыболовства, в период с 1980 по 1997 год уловы аквакультуры росли на 16,7% в год, подскочив с 1,9 миллиона тонн до почти 23 миллионов тонн. В 2005 году на долю Китая приходилось 70% мирового производства. [61] [62] Аквакультура в настоящее время также является одной из самых быстрорастущих областей производства продуктов питания в США [63]
Около 90% всего потребления креветок в США выращивается и импортируется. [64] В последние годы аквакультура лосося стала основным экспортным товаром на юге Чили, особенно в Пуэрто-Монт , самом быстрорастущем городе Чили.
В докладе Организации Объединенных Наций под названием «Состояние мирового рыболовства и аквакультуры», опубликованном в мае 2014 года, утверждается, что рыболовство и аквакультура обеспечивают средства к существованию около 60 миллионов человек в Азии и Африке. [65] По оценкам ФАО, в 2016 году в целом женщины составляли почти 14 процентов всех людей, непосредственно занятых в первичном секторе рыболовства и аквакультуры. [22]
Китай в подавляющем большинстве доминирует в мире по заявленному объему продукции аквакультуры, [66] сообщая об общем объеме производства, который вдвое превышает аналогичный показатель остального мира вместе взятого. Однако существуют некоторые исторические проблемы с точностью доходов Китая.
В 2001 году ученые Рег Уотсон и Дэниел Поли выразили обеспокоенность по поводу того, что Китай слишком завышает отчеты о своем улове в результате дикого рыболовства в 1990-х годах. [6] [67] Они сказали, что это создало впечатление, что глобальный улов с 1988 года увеличивался ежегодно 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 китайской политикой, согласно которой государственным организациям, контролирующим экономику, также было поручено увеличить объем производства. Кроме того, до недавнего времени продвижение китайских чиновников по службе основывалось на увеличении производства на их собственных территориях. [68] [69]
Китай оспорил это утверждение. Официальное информационное агентство Синьхуа процитировало Ян Цзяня, генерального директора Бюро рыболовства Министерства сельского хозяйства, который сказал, что цифры Китая «в основном верны». [70] Однако ФАО признала, что существуют проблемы с надежностью статистических данных Китая, и какое-то время рассматривала данные из Китая, включая данные по аквакультуре, отдельно от остального мира. [71] [72]
Марикультура – это выращивание морских организмов в морской воде , обычно в защищенных прибрежных или морских водах. Разведение морской рыбы является примером марикультуры, а также выращивание морских ракообразных (например, креветок ), моллюсков (например, устриц ) и морских водорослей. Канальный сом ( Ictalurus punctatus ), твердые моллюски ( Mercenaria mercenaria ) и атлантический лосось ( Salmo salar ) широко распространены в марикультуре США. [74]
Марикультура может заключаться в выращивании организмов на искусственных вольерах или в них, например, в вольерах с плавающей сеткой для лосося или на стеллажах для устриц. В случае закрытого лосося их кормят операторы; устрицы на стойках фильтруют пищу, доступную естественным путем. Морские ушки выращиваются на искусственном рифе с использованием морских водорослей, которые естественным образом растут на рифах. [54]
Интегрированная мультитрофическая аквакультура (IMTA) — это практика, при которой побочные продукты (отходы) одного вида перерабатываются, чтобы стать сырьем ( удобрения , продукты питания ) для другого. Кормовая аквакультура (например, рыба , креветки ) сочетается с неорганической экстрактивной и органической экстрактивной (например, моллюски ) аквакультурой для создания сбалансированных систем экологической устойчивости (биомитигация), экономической стабильности (диверсификация продукции и снижение риска) и социальной приемлемости (лучше практика управления). [75]
«Мультитрофичность» означает объединение видов с разных трофических или пищевых уровней в одной системе. [76] Это одно из потенциальных отличий от многовековой практики водной поликультуры , которая могла бы представлять собой просто совместное выращивание разных видов рыб с одного и того же трофического уровня. В этом случае все эти организмы могут иметь одни и те же биологические и химические процессы с небольшими синергическими преимуществами, что потенциально может привести к значительным изменениям в экосистеме . Некоторые традиционные системы поликультуры могут фактически включать большее разнообразие видов, занимающих несколько ниш , в виде экстенсивных культур (низкая интенсивность, низкий уровень управления) в одном и том же пруду. Работающая система IMTA может привести к увеличению общего производства на основе взаимной выгоды для совместно выращиваемых видов и улучшения здоровья экосистемы , даже если производство отдельных видов ниже, чем в монокультуре в течение краткосрочного периода. [77]
Иногда термин «интегрированная аквакультура» используется для описания интеграции монокультур посредством перекачки воды. [77] Однако по сути термины «IMTA» и «интегрированная аквакультура» различаются только степенью описательности. Аквапоника , фракционированная аквакультура, интегрированные системы сельского хозяйства и аквакультуры, интегрированные системы пригородной аквакультуры и интегрированные системы рыболовства и аквакультуры — это другие варианты концепции IMTA.
Для изготовления сетей в вольерах для аквакультуры по всему миру используются различные материалы, в том числе нейлон , полиэстер , полипропилен , полиэтилен , сварная проволока с пластиковым покрытием , резина , запатентованные веревочные изделия (Spectra, Thorn-D, Dyneema), оцинкованная сталь и медь . [82] [83] [84] [85] [86] Все эти материалы выбраны по ряду причин, включая осуществимость конструкции, прочность материала , стоимость и устойчивость к коррозии .
В последнее время медные сплавы стали важными сетчатыми материалами в аквакультуре, поскольку они обладают противомикробными свойствами (т. е. уничтожают бактерии , вирусы , грибы , водоросли и другие микробы ) и, следовательно, предотвращают биообрастание (т. е. нежелательное накопление, прилипание и рост микроорганизмов). , растения, водоросли, трубчатые черви, ракушки, моллюски и другие организмы). Подавляя рост микробов, садки для аквакультуры из медного сплава позволяют избежать дорогостоящих чистых изменений, которые необходимы при использовании других материалов. Устойчивость к росту организмов на сетках из медного сплава также обеспечивает более чистую и здоровую среду для роста и развития выращиваемой рыбы.
Суда без экипажа, такие как ROV и AUV , в настоящее время используются в аквакультуре различными способами, такими как планирование участка, проверка садков или сетей, мониторинг окружающей среды, оценка стихийных бедствий и снижение рисков. Использование беспилотных судов направлено на повышение безопасности, эффективности и точности операций по аквакультуре. [87]
Аквакультура — это многомиллионный бизнес, основанный на содержании сетей и клеток. Раньше проверки проводились водолазами, проверяющими сети вручную, но теперь для проведения более быстрых и эффективных проверок используются беспилотные суда. [88]
Если аквакультура во внутренних водах проводится без учета потенциального местного воздействия на окружающую среду, она может нанести больший ущерб окружающей среде, чем дикое рыболовство , хотя в глобальном масштабе образуется меньше отходов на кг. [89] Местные проблемы, связанные с аквакультурой во внутренних водах, могут включать обработку отходов, побочные эффекты антибиотиков , конкуренцию между сельскохозяйственными и дикими животными, а также потенциальное занос инвазивных видов растений и животных или чужеродных патогенов, особенно если для кормить больше товарной хищной рыбы. Если используются неместные живые корма, аквакультура может привести к появлению экзотических растений или животных с катастрофическими последствиями. Усовершенствование методов, ставшее результатом достижений в исследованиях и доступности коммерческих кормов, уменьшило некоторые из этих проблем с момента их большей распространенности в 1990-х и 2000-х годах. [90] [91]
Рыбные отходы являются органическими и состоят из питательных веществ, необходимых во всех компонентах водных пищевых сетей. В океанической аквакультуре концентрация рыбных отходов часто превышает норму. Отходы собираются на дне океана, нанося ущерб или уничтожая донную жизнь. [92] Отходы также могут снизить уровень растворенного кислорода в толще воды , оказывая дополнительное давление на диких животных. [93] Альтернативной моделью добавления пищи в экосистему является установка искусственных рифовых структур для увеличения доступных ниш среды обитания без необходимости добавления каких-либо дополнительных веществ, кроме корма и питательных веществ из окружающей среды. Это использовалось при «разведении» морского ушка в Западной Австралии. [54]
Некоторые плотоядные и всеядные виды выращиваемых рыб кормятся дикой кормовой рыбой . Хотя в 2000 году выращенная хищная рыба составляла лишь 13 процентов продукции аквакультуры по весу, в стоимостном выражении она составляла 34 процента продукции аквакультуры. [94]
Выращивание хищных видов, таких как лосось и креветки, приводит к высокому спросу на кормовую рыбу, соответствующую питательным веществам, которые они получают в дикой природе. Рыба на самом деле не производит жирные кислоты омега-3 , а вместо этого накапливает их либо в результате потребления микроводорослей , производящих 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 добычу рыбы , накопившую жирные кислоты омега-3 из микроводорослей. Чтобы удовлетворить это требование, более 50 процентов мирового производства рыбьего жира приходится на выращенный лосось. [95]
Выращенный лосось потребляет больше дикой рыбы , чем производит в качестве конечного продукта, хотя эффективность производства повышается. Для производства одного килограмма выращенного лосося им скармливают продукты из нескольких килограммов дикой рыбы – это можно описать как соотношение «рыба-в-вылове» (ФИФО). В 1995 году коэффициент FIFO лосося составлял 7,5 (это означает, что для производства одного килограмма лосося требовалось 7,5 кг корма для дикой рыбы); к 2006 году это соотношение упало до 4,9. [96] Кроме того, все большая доля рыбьего жира и рыбной муки производится из остатков (побочных продуктов переработки рыбы), а не из целой рыбы. [97] В 2012 году 34 процента рыбьего жира и 28 процентов рыбной муки были получены из отходов. [98] Однако рыбная мука и жир из остатков рыбы вместо цельной рыбы имеют другой состав: больше золы и меньше белка, что может ограничивать их потенциальное использование в аквакультуре.
По мере расширения отрасли разведения лосося ей требуется больше дикой кормовой рыбы в качестве корма, в то время как семьдесят пять процентов контролируемых рыболовных промыслов в мире уже близки к максимальному устойчивому вылову или уже превысили его . [7] Добыча дикой кормовой рыбы в промышленных масштабах для выращивания лосося влияет на выживаемость диких хищных рыб, которые полагаются на них как на пищу. Важным шагом в снижении воздействия аквакультуры на дикую рыбу является перевод хищных видов на растительные корма. Например, корма для лосося перестали содержать только рыбную муку и жир и теперь содержат 40 процентов растительного белка. [99] Министерство сельского хозяйства США также экспериментировало с использованием зерновых кормов для выращиваемой форели . [100] При правильном составлении (и часто смешанном с рыбной мукой или маслом) корма на растительной основе могут обеспечить правильное питание и аналогичные темпы роста хищных рыб, выращиваемых на фермах. [101]
Еще одним воздействием, которое аквакультурное производство может оказать на дикую рыбу, является риск побега рыбы из прибрежных загонов, где они могут скрещиваться со своими дикими собратьями, разбавляя дикие генетические запасы. [102] Сбежавшие рыбы могут стать инвазивными и вытеснять местные виды. [103] [104] [105]
Как и в случае с разведением наземных животных, социальные установки влияют на необходимость гуманных методов и правил в отношении выращиваемых морских животных. В соответствии с руководящими принципами, рекомендованными Советом по защите сельскохозяйственных животных, хорошее благополучие животных означает как физическую форму, так и ощущение благополучия в физическом и психическом состоянии животного. Это можно определить с помощью пяти свобод :
Однако спорный вопрос в аквакультуре заключается в том, действительно ли рыба и выращиваемые морские беспозвоночные разумны или обладают восприятием и осознанием, позволяющим испытывать страдания. Хотя никаких доказательств этого не было обнаружено у морских беспозвоночных, [106] недавние исследования пришли к выводу, что рыбы действительно имеют необходимые рецепторы ( ноцицепторы ), чтобы ощущать вредные стимулы, и поэтому могут испытывать состояния боли, страха и стресса. [106] [107] Следовательно, благополучие в аквакультуре направлено на позвоночных, в частности на рыбу. [108]
На благосостояние аквакультуры может повлиять ряд проблем, таких как плотность посадки, поведенческие взаимодействия, болезни и паразитизм . Основная проблема в определении причины снижения благосостояния заключается в том, что все эти проблемы часто взаимосвязаны и влияют друг на друга в разное время. [109]
Оптимальная плотность посадки часто определяется пропускной способностью среды заселения и количеством индивидуального пространства, необходимого рыбе, что очень зависит от вида. Хотя поведенческие взаимодействия, такие как обмеление, могут означать, что высокая плотность посадки полезна для некоторых видов, [106] [110] у многих культивируемых видов высокая плотность посадки может вызывать беспокойство. Скученность может ограничивать нормальное плавательное поведение, а также усиливать агрессивное и конкурентное поведение, такое как каннибализм, [111] конкуренция за корм, [112] территориальность и иерархии доминирования/подчинения. [113] Это потенциально увеличивает риск повреждения тканей из-за истирания в результате контакта рыбы с рыбой или контакта рыбы с клеткой. [106] Рыбы могут страдать от снижения потребления пищи и эффективности ее переработки . [113] Кроме того, высокая плотность посадки может привести к недостаточному потоку воды, что приведет к недостаточному снабжению кислородом и удалению отходов. [110] Растворенный кислород необходим для дыхания рыб, а концентрации ниже критического уровня могут вызвать стресс и даже привести к удушью . [113] Аммиак, продукт выделения азота, очень токсичен для рыб при накоплении, особенно при низких концентрациях кислорода. [114]
Многие из этих взаимодействий и эффектов вызывают у рыб стресс, который может быть основным фактором, способствующим заболеванию рыб. [108] Для многих паразитов заражение зависит от степени мобильности хозяина, плотности популяции хозяина и уязвимости защитной системы хозяина. [115] Морские вши являются основной паразитической проблемой рыб в аквакультуре: их большое количество вызывает обширные эрозии кожи и кровоизлияния, закупорку жабр и повышенную выработку слизи. [116] Существует также ряд известных вирусных и бактериальных патогенов , которые могут оказывать серьезное воздействие на внутренние органы и нервную систему. [117]
Ключом к улучшению благосостояния морских культивируемых организмов является сведение стресса к минимуму, поскольку длительный или повторяющийся стресс может вызвать ряд неблагоприятных последствий. Попытки минимизировать стресс могут предприниматься на протяжении всего процесса культивирования. Понимание и обеспечение необходимого обогащения окружающей среды может иметь жизненно важное значение для снижения стресса и принесения пользы объектам аквакультуры, например, улучшения состояния роста организма и снижения ущерба от агрессии. [118] Во время выращивания важно поддерживать плотность посадки на соответствующем уровне, специфичном для каждого вида, а также разделять размерные классы и сортировку, чтобы уменьшить агрессивное поведенческое взаимодействие. Поддержание чистоты сетей и клеток может способствовать положительному потоку воды и снижению риска ухудшения качества воды.
Неудивительно, что болезни и паразитизм могут оказать серьезное влияние на благополучие рыб, и для фермеров важно не только управлять зараженным поголовьем, но и применять меры профилактики заболеваний. Однако методы профилактики, такие как вакцинация, также могут вызвать стресс из-за дополнительных манипуляций и инъекций. [110] Другие методы включают добавление антибиотиков в корм, добавление химикатов в воду для лечебных ванн и биологический контроль, например, использование губанов-чистильщиков для удаления вшей из выращиваемого лосося. [110]
Транспортировка включает в себя множество этапов, включая отлов, лишение пищи для снижения фекального загрязнения транспортируемой воды, транспортировку в транспортное средство с помощью сетей или насосов, а также транспортировку и доставку к месту доставки. Во время транспортировки вода должна поддерживаться на высоком уровне, с регулируемой температурой, достаточным количеством кислорода и минимальным количеством отходов. [108] [110] В некоторых случаях анестетики могут использоваться в небольших дозах, чтобы успокоить рыбу перед транспортировкой. [110]
Аквакультура иногда является частью программы восстановления окружающей среды или помогает сохранить виды, находящиеся под угрозой исчезновения. [119]
Аквакультура становится серьезной угрозой прибрежным экосистемам . Около 20 процентов мангровых лесов были уничтожены с 1980 года, отчасти из-за выращивания креветок . [120] Расширенный анализ затрат и выгод общей экономической ценности аквакультуры креветок, построенной на мангровых экосистемах, показал, что внешние затраты были намного выше, чем внешние выгоды. [121] За четыре десятилетия 269 000 гектаров (660 000 акров) индонезийских мангровых зарослей были преобразованы в фермы по выращиванию креветок. Большинство этих ферм заброшены в течение десятилетия из-за накопления токсинов и потери питательных веществ . [122] [123]
Лососевые фермы обычно располагаются в нетронутых прибрежных экосистемах, которые они затем загрязняют. Ферма с 200 000 лососей выбрасывает больше фекальных отходов, чем город с населением 60 000 человек. Эти отходы сбрасываются непосредственно в окружающую водную среду, необработанные, часто содержащие антибиотики и пестициды ». [7] На бентосе (морском дне) вблизи лососевых ферм также происходит накопление тяжелых металлов , особенно меди и цинка . [124]
В 2016 году массовая гибель рыбы повлияла на фермеров, выращивающих лосося вдоль побережья Чили, и на окружающую среду в целом. [125] Рост производства аквакультуры и связанных с ним сточных вод считался возможным фактором, способствующим смертности рыбы и моллюсков. [126]
Морская садковая аквакультура отвечает за обогащение питательными веществами вод, в которых они обитают. Это происходит из-за рыбных отходов и несъеденного корма. Наибольшее беспокойство вызывают азот и фосфор, которые могут способствовать росту водорослей, в том числе вредному цветению 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 свести к минимуму воздействие обогащения питательными веществами на прибрежные экосистемы.
Степень воздействия загрязнения морской садковой аквакультурой варьируется в зависимости от того, где расположены садки, какие виды содержатся, насколько плотно заселены садки и чем кормят рыбу. Важные переменные, специфичные для конкретного вида, включают коэффициент конверсии пищи (FCR) вида и задержку азота.
Эксперименты на всем озере, проведенные в районе экспериментальных озер в Онтарио, Канада, продемонстрировали потенциал садковой аквакультуры как источника многочисленных изменений в пресноводных экосистемах. После открытия экспериментальной садковой фермы по выращиванию радужной форели в небольшом бореальном озере наблюдалось резкое снижение концентрации мизиса , связанное с уменьшением содержания растворенного кислорода. [127] Значительное увеличение содержания аммония и общего фосфора, являющихся движущей силой эвтрофикации в пресноводных системах, [128] было измерено в гиполимнионе озера. Ежегодные поступления фосфора из отходов аквакультуры превышали естественные поступления от атмосферных осаждений и притоков [129] , а биомасса фитопланктона ежегодно увеличивалась в четыре раза после начала работы экспериментальной фермы. [130]
Вид лосося под названием AquAdvantage был генетически модифицирован для более быстрого роста, хотя из-за разногласий он не был одобрен для коммерческого использования. [131] Измененный лосось содержит гормон роста чавычи , который позволяет ему достичь полного размера за 16–28 месяцев вместо обычных 36 месяцев для атлантического лосося, при этом потребляя на 25 процентов меньше корма. [132] Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США рассмотрело лосось AquAdvantage в проекте экологической экспертизы и определило, что он «не окажет существенного воздействия (FONSI) на окружающую среду США». [133] [134]
Основной трудностью для аквакультуры является тенденция к монокультуре и связанный с этим риск широкого распространения болезней . Аквакультура также связана с экологическими рисками; например, выращивание креветок привело к уничтожению важных мангровых лесов по всей Юго-Восточной Азии . [135]
В 1990-х годах болезнь уничтожила выращиваемые в Китае гребешки и белые креветки Фаррера и потребовала их замены другими видами. [136]
Среднегодовые темпы роста аквакультуры составляют 9,2%, однако успех и дальнейшее расширение сектора рыбоводства во многом зависят от контроля рыбных патогенов, включая широкий спектр вирусов, бактерий, грибков и паразитов. В 2014 году было подсчитано, что эти паразиты обошлись мировой индустрии выращивания лосося в 400 миллионов евро. Это составляет 6–10% стоимости продукции пострадавших стран, но может достигать 20% (Рыболовство и океаны Канады, 2014). Поскольку патогены быстро распространяются в популяции выращиваемых рыб, контроль над ними имеет жизненно важное значение для отрасли. Исторически сложилось так, что 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, повышение эффективности вакцин привело к немедленному и постоянному сокращению использования антибиотиков в 90-е годы. Вначале существовали рыбные иммерсионные вакцины, эффективные против вибриоза, но оказавшиеся неэффективными против фурункулеза, отсюда и появление инъекционных вакцин: сначала на водной основе, а затем на масляной основе, которые были гораздо более эффективными (Sommerset, 2005).
Это важная смертность среди выращиваемой рыбы в садках, дебаты вокруг вакцин для инъекций ДНК, хотя они и эффективны, их безопасность и побочные эффекты, а также ожидания общества в отношении более чистой рыбы и безопасности, которые стимулируют исследования 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 (Boudinot, 2006). Фактически, вакцинация выращенной рыбы путем инъекции требует много времени и средств, поэтому вакцины можно вводить перорально или путем погружения, добавляя их в корм или непосредственно в воду. Это позволяет вакцинировать множество людей одновременно, ограничивая при этом связанные с этим манипуляции и стресс. Действительно, необходимо множество тестов, поскольку антигены вакцин должны быть адаптированы к каждому виду или не должны иметь определенного уровня изменчивости, иначе они не окажут никакого эффекта. Например, тесты были проведены с двумя видами: Lepeophtheirus Salmonis (от которого были собраны антигены) и Caligus rogercresseyi (который был вакцинирован антигенами), хотя гомология между этими двумя видами важна, уровень изменчивости обеспечил защиту. неэффективно (Рыболовство и океаны Канады, 2014).
Существует 24 вакцины, в том числе одна от омаров. Первая вакцина против кишечного красного рта была использована в США в 1976 году. Однако в настоящее время вакцины для аквакультуры производят 19 компаний и некоторые мелкие заинтересованные стороны. Новые подходы – это путь вперед, позволяющий предотвратить потерю 10% аквакультуры из-за болезней. Генетически модифицированные вакцины не используются в ЕС из-за социальных проблем и правил. Между тем, ДНК-вакцины теперь разрешены в ЕС. Существуют проблемы с разработкой рыбной вакцины, иммунным ответом из-за отсутствия мощного препарата. Ученые рассматривают возможность применения микродоз в будущем. Но в вакцинологии аквакультуры также открываются захватывающие возможности благодаря низкой стоимости технологии, изменению правил и новым системам экспрессии и доставки антигенов. [137] В Норвегии используется субъединичная вакцина (пептид VP2) против инфекционного панкреонекроза. В Канаде запущена в эксплуатацию лицензированная ДНК-вакцина против инфекционного гемопоэтического некроза для промышленного использования. У рыб большая поверхность слизистой оболочки, поэтому предпочтительным способом введения является погружение, внутрибрюшинное и пероральное введение соответственно. Наночастицы разрабатываются для доставки. Обычно вырабатываются антитела IgM и IgT. Обычно ревакцинация не требуется для рыб, поскольку в ответ на ревакцинацию вырабатывается больше клеток памяти, а не на повышенный уровень антител. мРНК-вакцины являются альтернативой ДНК-вакцинам, поскольку они более безопасны, стабильны, легко производятся в больших масштабах и обладают потенциалом массовой иммунизации. В последнее время они используются в профилактике и терапии рака. Исследования бешенства показали, что эффективность зависит от дозы и пути введения. Они все еще находятся в зачаточном состоянии. [137]
В 2014 году объем рыбы, выращиваемой в аквакультуре, обогнал рыбу, выловленную в дикой природе, в качестве источника пищи для человека. Это означает, что существует огромная потребность в вакцинах для профилактики заболеваний. Зарегистрированные ежегодные потери рыбы оцениваются в >10 миллиардов долларов США. Это примерно 10% всех рыб, погибающих от инфекционных заболеваний. [137] Высокие ежегодные потери увеличивают спрос на вакцины. Несмотря на то, что существует около 24 традиционно используемых вакцин, по-прежнему существует потребность в дополнительных вакцинах. Прорыв в области ДНК-вакцин привел к падению стоимости вакцин. [137]
Альтернативой вакцинам могут стать антибиотики и химиотерапия, которые более дороги и имеют большие недостатки. ДНК-вакцины стали наиболее экономически эффективным методом профилактики инфекционных заболеваний. Это хорошо для того, чтобы ДНК-вакцины стали новым стандартом как в вакцинах для рыб, так и в вакцинах общего назначения. [138]
Отложения заброшенных аквакультурных ферм могут оставаться гиперсолеными, кислыми и эродированными. Этот материал может оставаться непригодным для использования в целях аквакультуры в течение длительного периода времени. Различные химические обработки, такие как добавление извести , могут усугубить проблему, изменяя физико-химические характеристики осадка. [139]
Аквакультура производит разнообразный морской мусор, в зависимости от продукта и местоположения. Наиболее часто документируемым типом пластика является пенополистирол (EPS), широко используемый в поплавках и воротниках морских клеток (MEPC 2020). Другие распространенные предметы мусора включают сетки для клеток и пластиковые контейнеры для сбора урожая. Обзор аквакультуры как источника морского мусора в Северном, Балтийском и Средиземном морях выявил 64 различных объекта, 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 варьируются от 3 000 тонн до 41 000 тонн в год. [140]
Хотя некоторые формы аквакультуры могут быть разрушительными для экосистем, например, выращивание креветок в мангровых зарослях , другие формы могут быть полезными. Аквакультура моллюсков добавляет в окружающую среду значительную фильтрующую способность, 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 удерживаемый ими азот полностью удаляется из системы. [141] Выращивание и сбор водорослей и других макроводорослей напрямую удаляет питательные вещества, такие как азот и фосфор. Переупаковка этих питательных веществ может облегчить эвтрофические или богатые питательными веществами условия, известные своим низким содержанием растворенного кислорода , что может привести к уничтожению видового разнообразия и изобилия морской жизни. Удаление клеток водорослей из воды также увеличивает проникновение света, позволяя таким растениям, как взморник , восстановиться и еще больше повысить уровень кислорода. [ нужна ссылка ] [142]
Аквакультура на определенной территории может выполнять важнейшие экологические функции для жителей. Грядки или клетки для моллюсков могут обеспечить структуру среды обитания. Эта структура может использоваться в качестве убежища беспозвоночными, мелкой рыбой или ракообразными , чтобы потенциально увеличить их численность и сохранить биоразнообразие. Увеличение укрытий увеличивает запасы хищной рыбы и мелких ракообразных за счет увеличения возможностей пополнения, что, в свою очередь, обеспечивает больше добычи для более высоких трофических уровней. По оценкам одного исследования, 10 квадратных метров устричного рифа могут увеличить биомассу экосистемы на 2,57 кг. [143] Травоядные моллюски также станут объектом охоты. Это перемещает энергию напрямую от первичных производителей на более высокие трофические уровни, потенциально пропуская многочисленные энергетически затратные трофические прыжки, которые могут увеличить биомассу в экосистеме. [ нужна цитата ]
Выращивание морских водорослей — это культура с отрицательным выбросом углерода и высоким потенциалом смягчения последствий изменения климата . [144] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата рекомендует «дальнейшее исследовательское внимание» в качестве тактики смягчения последствий. [145] Регенеративное океаническое земледелие — это поликультурная система земледелия, которая выращивает смесь морских водорослей и моллюсков, одновременно связывая углерод, уменьшая количество азота в воде и увеличивая количество кислорода, помогая регенерировать и восстанавливать местную среду обитания, например рифовые экосистемы. [146]
Мировое рыболовство в дикой природе находится в упадке, а ценные места обитания, такие как устья рек, находятся в критическом состоянии. [147] Аквакультура или выращивание рыбоядных рыб, таких как лосось , не решают проблему, поскольку им приходится есть продукты из других рыб, такие 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, чтобы накормить их. [148] [149] Рыба, находящаяся выше в пищевой цепи , является менее эффективным источником пищевой энергии.
Помимо рыбы и креветок, некоторые предприятия аквакультуры, такие как морские водоросли и двустворчатые моллюски, питающиеся фильтрами, такие как устрицы , моллюски , мидии и морские гребешки , являются относительно безвредными и даже экологически восстанавливающими. [10] Фильтры-питатели фильтруют из воды загрязняющие вещества, а также питательные вещества, улучшая качество воды. [150] Морские водоросли извлекают питательные вещества, такие как неорганический азот и фосфор, непосредственно из воды, [75] а моллюски -фильтраторы могут извлекать питательные вещества, питаясь твердыми частицами, такими как фитопланктон и детрит . [151]
Некоторые прибыльные кооперативы аквакультуры продвигают устойчивые методы. [152] Новые методы снижают риск биологического и химического загрязнения за счет минимизации стресса у рыб, использования сеток под паром и применения комплексной борьбы с вредителями . Вакцины используются все шире и шире, чтобы сократить использование антибиотиков для борьбы с болезнями. [153]
Береговые системы рециркуляционной аквакультуры, объекты, использующие методы поликультуры , и правильно расположенные объекты (например, морские районы с сильными течениями) являются примерами способов управления негативными воздействиями на окружающую среду.
Системы рециркуляционной аквакультуры (УЗВ) перерабатывают воду, пропуская ее через фильтры для удаления рыбных отходов и пищи, а затем возвращая ее обратно в резервуары. Это экономит воду, а собранные отходы можно использовать в компосте , а в некоторых случаях даже перерабатывать и использовать на суше. Хотя RAS была разработана с учетом пресноводных рыб, ученые, связанные со Службой сельскохозяйственных исследований, нашли способ выращивать морскую рыбу с использованием RAS в водах с низкой соленостью. [154] Хотя морскую рыбу выращивают в морских садках или ловят сетями в воде, соленость которой обычно составляет 35 частей на тысячу (ppt), ученым удалось вырастить помпано, морскую рыбу, в резервуарах с соленостью всего 5 п.п. Прогнозируется, что коммерциализация УЗВ низкой солености будет иметь положительные экологические и экономические последствия. Нежелательные питательные вещества из корма для рыб не будут попадать в океан, а риск передачи болезней между дикой и выращенной на фермах рыбой будет значительно снижен. Цена на дорогую морскую рыбу, такую как помпано и кобия, использованные 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 нитратов, которые рыба переносит в воде, чем кормить рыбу на каждом этапе ее жизненного цикла, уровень посадки , который будет производить самую полезную рыбу и т. д. [154]
Около 16 стран в настоящее время используют геотермальную энергию для аквакультуры, включая Китай, Израиль и США. [155] В Калифорнии, например, 15 рыбных ферм выращивают тилапию, окуня и сома с помощью теплой воды из-под земли. Благодаря более теплой воде рыба растет круглый год и быстрее созревает. В совокупности эти калифорнийские фермы производят 4,5 миллиона килограммов рыбы каждый год. [155]
Задача 14.7 цели устойчивого развития ООН 14 («жизнь под водой») 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. , аквакультура и туризм ». [156] [157] Вклад аквакультуры в ВВП не включен в задачу ЦУР 14.7, но методы его количественной оценки были изучены ФАО. [23]
Законы, регулирующие практику аквакультуры, сильно различаются в зависимости от страны [158] и часто не регулируются жестко и не поддаются легкому отслеживанию.
В Соединенных Штатах наземная и прибрежная аквакультура регулируется на федеральном уровне и уровне штатов; [159] Однако никакие национальные законы не регулируют морскую 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 [160] для решения этой проблемы и «удовлетворения растущего спроса на полезные для здоровья морепродукты, создания рабочих мест в прибрежных общинах и восстановления жизненно важных экосистем». Крупные предприятия аквакультуры (т.е. производящие 20 000 фунтов (9 100 кг) в год), сбрасывающие сточные воды , должны получать разрешения в соответствии с Законом о чистой воде . [161] На предприятия, производящие не менее 100 000 фунтов (45 000 кг) рыбы, моллюсков или ракообразных в год, распространяются особые национальные стандарты сброса. [162] На другие разрешенные объекты распространяются ограничения по сбросам, которые разрабатываются в каждом конкретном случае. [161]
Аквакультура по странам:
Гундитджмара , местные австралийские аборигены на юго-западе Виктории , Австралия, возможно , выращивали угрей с короткими плавниками еще примерно в 4580 году до нашей эры . [163] Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что они превратили около 100 км 2 (39 квадратных миль) вулканических пойм в окрестностях озера Конда в комплекс каналов и плотин и использовали плетеные ловушки для ловли угрей и сохранения их в пищу круглый год. [164] [165] Культурный ландшафт Будж-Бим , объект Всемирного наследия , считается одним из старейших объектов аквакультуры в мире. [166] [167]
Устная традиция в Китае рассказывает о культуре обыкновенного карпа Cyprinus carpio еще в 2000–2100 годах до нашей эры (около 4000 лет назад ), но самые ранние существенные свидетельства содержатся в литературе, в самой ранней монографии по рыбоводству под названием Классика рыбоводства Фань Ли , написанная около 475 г. до н. э. ( ок. 2475 г. до н. э.). [168] Еще одно древнее китайское руководство по аквакультуре было написано Ян Ю Цзин, написанное около 460 г. до н.э. и показывающее, что выращивание карпа становилось все более изощренным. Участок Цзяху в Китае имеет косвенные археологические свидетельства как, возможно, самые старые места аквакультуры, датируемые 6200 г. до н.э. (около 8200 лет назад), но это предположение. [169] Когда вода утихла после разлива рек, некоторые рыбы, в основном карп , оказались в ловушке в озерах. Ранние аквакультуристы кормили свой выводок нимфами и фекалиями тутового шелкопряда и ели их. [170]
Древние египтяне, возможно, выращивали рыбу (особенно леща ) из озера Бардавиль около 1500 г. до н. э. (около 3500 г. до н. э.) и торговали ею с Ханааном . [170]
Выращивание кима – старейшая аквакультура в Корее . [171] В ранних методах выращивания использовались бамбуковые или дубовые палки, [171] которые в 19 веке были заменены более новыми методами, в которых использовались сети. [171] [172] Плавающие плоты использовались для массового производства с 1920-х годов. [171]
Японцы выращивали морские водоросли , предоставляя бамбуковые шесты, а позже сети и раковины устриц , которые служили поверхностями для закрепления спор . [173]
Еще до 100 г. н. э. римляне разводили рыбу в прудах и выращивали устриц в прибрежных лагунах . [174]
В Центральной Европе раннехристианские монастыри переняли римские методы аквакультуры. [175] Аквакультура распространилась в Европе в средние века , поскольку вдали от морских побережий и больших рек рыбу приходилось солить, чтобы она не гнила. [176] Улучшения в сфере транспорта в XIX веке сделали свежую рыбу легкодоступной и недорогой даже во внутренних районах, что сделало аквакультуру менее популярной. Рыбные пруды 15-го века в бассейне Тршебонь в Чешской Республике включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО . [177]
Гавайцы построили океанические пруды для разведения рыбы . Замечательным примером является пруд «Менехуне» , построенный по крайней мере 1000 лет назад в Алекоко. Легенда гласит, что его построили мифические карлики Менехуне . [178]
В первой половине XVIII века немец Стефан Людвиг Якоби экспериментировал с наружным оплодотворением кумжи и лосося . Он написал статью «Von der künstlichen Erzeugung der Forellen und Lachse» ( «Об искусственном производстве форели и лосося »), в которой резюмировал свои открытия, и считается основоположником искусственного разведения рыбы в Европе. [179] К последним десятилетиям 18 века, выращивание устриц началось в устьях рек вдоль Атлантического побережья Северной Америки. [180]
Слово «аквакультура» появилось в газетной статье 1855 года в связи с добычей льда. [181] Оно также появилось в описаниях наземной сельскохозяйственной практики субирригации в конце 19 века [182] , прежде чем стало ассоциироваться в первую очередь с выращиванием водных растений и животных.
В 1859 году Стивен Эйнсворт из Вест-Блумфилда, штат Нью-Йорк , начал эксперименты с ручьевой форелью . К 1864 году Сет Грин основал коммерческое предприятие по выведению рыбы в Каледония-Спрингс, недалеко от Рочестера, штат Нью-Йорк . К 1866 году при участии доктора У. В. Флетчера из Конкорда, штат Массачусетс , искусственные рыбоводные заводы уже строились как в Канаде, так и в Соединенных Штатах. [183] Когда в 1889 году на Ньюфаундленде открылся рыбопитомник на острове Дилдо , он был самым крупным и передовым в мире. Слово «аквакультура» использовалось в описаниях экспериментов инкубаториев с треской и омарами в 1890 году. [184]
К 1920-м годам Американская рыбоводная компания 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. [185]
Примерно в 1900 году калифорнийцы собирали дикую водоросль и пытались контролировать ее запасы, позже назвав ее ресурсом военного времени. [186]
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Это то же самое, что и основной продукт из дикой природы, за исключением того, что у нас есть преимущество аквакультуры, а именно постоянство поставок.
Поэтому я действительно считаю, что морское скотоводство — это прекрасная возможность для развития некоторых прибрежных сообществ в будущем.
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ){{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из книги «Кратко, Состояние мирового рыболовства и аквакультуры», 2018, ФАО, ФАО.
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензировано согласно Cc BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из документа «Утопление в пластике: важные графики морского мусора и пластиковых отходов», Программа ООН по окружающей среде.
