Марикультура - Mariculture
Марикультура или морское земледелие - это специализированная отрасль аквакультуры (включая пресноводную аквакультуру), включающую выращивание морских организмов для производства продуктов питания и других продуктов животного происхождения в закрытых частях открытого океана ( морская марикультура ), рыбные фермы, построенные в прибрежных водах (прибрежная марикультура) ) или в искусственных резервуарах , прудах или каналах , заполненных морской водой (береговая марикультура). Примером последнего является разведение морской рыбы , в том числе рыб и моллюсков, таких как креветки , или устриц и водорослей в прудах с морской водой. Непродовольственные товары, производимые с помощью марикультуры, включают: рыбную муку , питательный агар , украшения (например, культивированный жемчуг ) и косметику .
Методы
Водоросли
Моллюски
Подобно выращиванию водорослей, моллюсков можно выращивать разными способами: на веревках, в мешках или клетках или непосредственно на (или внутри) приливно-отливного субстрата. Марикультура моллюсков не требует кормов или удобрений, инсектицидов или антибиотиков, что делает аквакультуру (или «марикультуру») моллюсков самоокупаемой системой. Моллюски также могут использоваться в методах многовидового культивирования , где моллюски могут утилизировать отходы, произведенные организмами более высокого трофического уровня .
Искусственные рифы
После испытаний в 2012 году во Флиндерс-Бей , Западная Австралия , было создано коммерческое «морское ранчо» для выращивания морского морского ушка . Ранчо построено на искусственном рифе, состоящем из 5000 (по состоянию на апрель 2016 г.) отдельных бетонных блоков, называемых абитатами (средой обитания морских морских ушек ). 900-килограммовые (2000 фунтов) abitats вмещают по 400 морских ушек. Риф засевается молодым морским ушком из берегового инкубатория.
Морские ушки питаются водорослями, которые естественным образом выросли в местах обитания; с обогащением экосистемы залива, что также привело к увеличению численности дуфишей, розовых окуней, губанов, рыб Самсон среди других видов.
Брэд Адамс из компании подчеркнул сходство с диким морским морским ушком и отличие от береговой аквакультуры. «Мы не аквакультура, мы занимаемся разведением, потому что, оказавшись в воде, они сами о себе позаботятся».
Морское ранчо
Одним из методов марикультуры, который широко используется в отрасли, является морское разведение. Морское разведение приобрело популярность в отрасли примерно в 1974 году. Если посмотреть на эффективность этого метода выращивания рыбы, его необходимо создать в подходящей среде. Когда морское разведение осуществляется в подходящей для вида среде среде, оно может оказаться прибыльным методом выращивания урожая при соблюдении правильных условий роста. Многие виды были изучены с помощью морского разведения, в том числе лосось, треска, гребешок, некоторые виды креветок, европейских лобстеров, морских ушек и морских огурцов. Виды, выращиваемые методами морского разведения, не нуждаются в каких-либо дополнительных искусственных кормах, поскольку они питаются естественными питательными веществами в водоеме, созданном морским загоном. Типичная практика, связанная с использованием морских ранчо и морских загонов, требует высаживания молоди сельскохозяйственных культур на дно водоема внутри загона, и по мере их роста и развития они начинают использовать больше водной толщи. в их морском загоне.
Открытый океан
Выращивание морских организмов в контролируемых условиях в открытой, высокоэнергетической океанской среде за пределами значительного прибрежного влияния - это относительно новый подход к марикультуре. Некоторое внимание было уделено тому, как марикультура в открытом океане может сочетаться с системами морских энергетических установок, такими как ветряные электростанции, чтобы обеспечить более эффективное использование океанического пространства. Аквакультура в открытом океане (OOA) использует садки, сети или ярусы, которые свободно пришвартовываются, буксируются или плавают. Научно-исследовательские и коммерческие объекты аквакультуры в открытом океане работают или разрабатываются в Панаме, Австралии, Чили, Китае, Франции, Ирландии, Италии, Японии, Мексике и Норвегии. По состоянию на 2004 год два коммерческих объекта в открытом океане работали в водах США, выращивая Threadfin около Гавайев и кобию около Пуэрто-Рико . Операция по добыче большеглазого тунца недавно получила окончательное одобрение. Все коммерческие объекты США в настоящее время расположены в водах, находящихся под юрисдикцией штата или территории. Крупнейшая в мире глубоководная ферма в открытом океане выращивает кобию в 12 км от северного побережья Панамы на сильно открытых участках.
Было много дискуссий о том, как марикультура водорослей может проводиться в открытом океане как средство восстановления уничтоженных популяций рыб, обеспечивая как среду обитания, так и основу трофической пирамиды для морской жизни. Было высказано предположение, что естественные экосистемы морских водорослей можно воспроизвести в открытом океане, создав условия для их роста с помощью искусственного апвеллинга и погруженных в воду труб, обеспечивающих субстрат. Сторонники и эксперты в области пермакультуры признают, что такие подходы соответствуют основным принципам пермакультуры и, таким образом, составляют морскую пермакультуру . Концепция предусматривает использование искусственного апвеллинга и плавучих подводных платформ в качестве субстрата для воспроизведения естественных экосистем морских водорослей, которые обеспечивают среду обитания и основу трофической пирамиды для морских обитателей. Следуя принципам пермакультуры, водоросли и рыбу из массивов морской пермакультуры можно устойчиво вылавливать с потенциалом связывания атмосферного углерода, если водоросли будут погружены на глубину менее одного километра. По состоянию на 2020 год ряд успешных испытаний был проведен на Гавайях, Филиппинах, в Пуэрто-Рико и Тасмании. Идея привлекла значительное внимание общественности, в частности, в качестве ключевого решения, описанного в документальном фильме Дэймона Гамо « 2040» и в книге « Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предложенный для обращения вспять глобального потепления» под редакцией Пола Хокена .
Улучшенный чулок
Улучшенное зарыбление (также известное как морское разведение) - это японский принцип, основанный на оперантной обусловленности и мигрирующем характере определенных видов. Рыбаки выращивают детенышей в плотно связанной сети в гавани, звуча подводный рог перед каждым кормлением. Когда рыба становится достаточно взрослой, ее освобождают из сети, и она созревает в открытом море. В период нереста около 80% этих рыб возвращаются на место своего рождения. Рыбаки бьют в рог, а затем ловят рыбу, которая откликается.
Пруды с морской водой
В марикультуре прудов с морской водой рыбу выращивают в прудах, которые получают воду из моря. Это имеет то преимущество, что можно использовать питательные вещества (например, микроорганизмы ), присутствующие в морской воде. Это большое преимущество перед традиционными рыбными хозяйствами (например, пресноводными), для которых фермеры покупают корма (которые стоят дорого). Другие преимущества заключаются в том, что в прудах можно устанавливать установки для очистки воды, чтобы исключить накопление азота из-за фекальных и других загрязнений. Кроме того, пруды можно оставить незащищенными от естественных хищников, обеспечив другой вид фильтрации.
Воздействие на окружающую среду
За последние два десятилетия марикультура быстро расширилась благодаря новым технологиям, усовершенствованиям в составленных кормах, более глубокому пониманию биологических особенностей выращиваемых видов, повышению качества воды в закрытых фермерских системах, увеличению спроса на морепродукты , расширению производственных площадей и заинтересованности правительства. Как следствие, марикультура стала предметом споров относительно ее социальных и экологических последствий . Обычно выявляемые воздействия морских хозяйств на окружающую среду включают:
- Отходы садковых культур;
- Беглецы с фермы и захватчики ;
- Генетическое загрязнение и перенос болезней и паразитов;
- Модификация среды обитания .
Как и в случае с большинством методов ведения сельского хозяйства, степень воздействия на окружающую среду зависит от размера фермы, выращиваемых видов, плотности поголовья, типа кормов, гидрографии участка и методов разведения . Приведенная ниже диаграмма связывает эти причины и следствия.
Отходы садковых культур
Для марикультуры рыб может потребоваться значительное количество рыбной муки или других источников пищи с высоким содержанием белка. Первоначально большая часть рыбной муки выбрасывалась в отходы из-за неэффективных режимов кормления и плохой усвояемости рецептурных кормов, что приводило к низким коэффициентам конверсии кормов .
В садковом хозяйстве используется несколько различных методов кормления разводимой рыбы - от простого ручного кормления до сложных компьютерных систем с автоматическими дозаторами корма в сочетании с датчиками поглощения на месте , которые определяют уровень потребления. В прибрежных рыбоводных хозяйствах перекорм в первую очередь приводит к увеличенному размещению детрита на морском дне (что может привести к удушению морских беспозвоночных и изменению физической среды), в то время как в инкубаториях и наземных фермах избыток пищи уходит в отходы и потенциально может повлиять на окружающий водосбор. и местная прибрежная среда. Это воздействие обычно очень локальное и в значительной степени зависит от скорости осаждения подаваемых отходов, скорости течения (которая изменяется как в пространстве, так и во времени) и глубины.
Беглецы с фермы и захватчики
Воздействие беглецов от аквакультуры зависит от того , есть или нет диких сородичей или близких родственников в принимающей среде, и является ли репродуктивно способен беглец. В настоящее время используется несколько различных стратегий смягчения / предотвращения, от развития бесплодных триплоидов до наземных ферм, которые полностью изолированы от любой морской среды. Беглецы могут отрицательно влиять на местные экосистемы из-за гибридизации и потери генетического разнообразия в естественных стадах, усиливать негативные взаимодействия внутри экосистемы (например, хищничество и конкуренция ), передачу болезней и изменения среды обитания (от трофических каскадов и сдвигов экосистемы к изменяющимся режимам донных отложений и, таким образом, мутности ).
Также вызывает беспокойство случайная интродукция инвазивных видов. Аквакультура является одним из основных переносчиков инвазий после случайного выпуска выращиваемых на фермах запасов в дикую природу. Одним из примеров является сибирский осетр ( Acipenser baerii ), который случайно сбежал с рыбной фермы в устье Жиронды (юго-запад Франции) после сильного шторма в декабре 1999 г. (5000 особей ускользнули в эстуарий, где этот вид раньше никогда не принимался). Разведение моллюсков - еще один пример, когда виды могут быть введены в новую среду, «путешествуя автостопом» на выращиваемых моллюсках. Кроме того, сами выращиваемые моллюски могут стать доминирующими хищниками и / или конкурентами, а также потенциально распространять патогены и паразиты.
Генетическое загрязнение, болезни и передача паразитов
Одной из основных проблем марикультуры является возможность передачи болезней и паразитов . Фермерские поголовья часто разводятся выборочно для повышения устойчивости к болезням и паразитам, а также для улучшения темпов роста и качества продукции. Как следствие, генетическое разнообразие выращиваемых популяций уменьшается с каждым поколением, а это означает, что они потенциально могут уменьшить генетическое разнообразие в диких популяциях, если они ускользнут в эти дикие популяции. Такое генетическое загрязнение из-за ускользнувших аквакультуры может снизить способность дикой популяции приспосабливаться к изменяющейся природной среде. Виды, выращиваемые с помощью марикультуры, также могут содержать болезни и паразитов (например, вшей), которые могут быть занесены в дикие популяции после их побега. Примером этого являются морские вши, паразитирующие на диких и выращиваемых на фермах атлантических лососях в Канаде. Кроме того, некоренные виды, которые выращиваются на фермах, могут иметь устойчивость к определенным болезням (которые они подхватили в их естественной среде обитания) или переносить их, которые могут распространяться через дикие популяции, если они ускользнут в эти дикие популяции. Такие «новые» болезни будут разрушительными для этих диких популяций, потому что у них не будет иммунитета к ним.
Модификация среды обитания
За исключением бентосных местообитаний непосредственно под морскими фермами, большая часть марикультуры вызывает минимальные разрушения мест обитания. Однако уничтожение мангровых лесов в результате выращивания креветок вызывает озабоченность. В глобальном масштабе выращивание креветок вносит небольшой вклад в уничтожение мангровых лесов; однако на местном уровне это может иметь разрушительные последствия. Мангровые леса представляют собой богатую матрицу, которая поддерживает большое количество биоразнообразия - преимущественно молодь рыб и ракообразных. Кроме того, они действуют как буферные системы, уменьшая береговую эрозию и улучшая качество воды для животных на месте за счет обработки материала и «фильтрации» отложений.
Другие
Кроме того, соединения азота и фосфора из пищевых продуктов и отходов могут привести к цветению фитопланктона , последующее разложение которого может резко снизить уровень кислорода . Если водоросли токсичны, рыба погибает, а моллюски заражаются. Это цветение водорослей иногда называют вредоносным цветением водорослей, которое вызвано большим притоком питательных веществ, таких как азот и фосфор, в воду из-за сточных вод в результате деятельности человека на суше.
В процессе выращивания различных видов отложения на дне конкретного водоема становятся сильно металлическими из-за притока меди, цинка и свинца, которые попадают в этот район. Этот приток этих тяжелых металлов, вероятно, связан с накоплением рыбных отходов, несъеденным рыбным кормом и краской, которая сходит с лодок и поплавков, которые используются в операциях марикультуры.
Устойчивость
Развитие марикультуры должно поддерживаться фундаментальными и прикладными исследованиями и разработками в таких основных областях, как питание , генетика , системное управление, обращение с продуктами и социально-экономическая наука . Один подход использует закрытые системы, которые не имеют прямого взаимодействия с локальной средой. Однако инвестиционные и эксплуатационные расходы в настоящее время значительно выше, чем при использовании открытых садков, что ограничивает закрытые системы их текущей ролью инкубаториев.
Преимущества
Устойчивая марикультура обещает экономические и экологические выгоды. Эффект масштаба подразумевает, что скотоводство может производить рыбу с меньшими затратами, чем промышленное рыболовство, что ведет к улучшению рациона человека и постепенному искоренению неустойчивого рыболовства. Рыба, выращиваемая с помощью марикультуры, также считается более качественной, чем рыба, выращенная в прудах или резервуарах, и предлагает более разнообразный выбор видов. Последовательный контроль поставок и качества позволил интегрироваться в каналы продовольственного рынка.
Разводимые виды
- Рыбы
- Моллюски / Ракообразные
- Растения
Научная литература
Научную литературу по марикультуре можно найти в следующих журналах:
- Прикладная и экологическая микробиология
- Аквакультура
- Исследования аквакультуры
- Журнал морских наук
- Экономика морских ресурсов
- Управление береговой линией океана
- Журнал прикладной психологии
- Журнал экспериментальной морской биологии и экологии
- Журнал психологии
- Журнал исследований моллюсков
- Обзоры в биологии рыб и рыболовстве
- Обзоры в Науке о рыболовстве
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
- Ярусная среда
- Worldfishcenter - предоставляет информацию о выращивании определенных морских организмов.
- Сетевое моделирование аквакультуры моллюсков в эстуариях и прибрежных системах : имитационное моделирование мидий, устриц и моллюсков.
- Руководящие принципы и передовой опыт марикультуры : перспективы управления прибрежными районами на развитие марикультуры, подготовленные Центром прибрежных ресурсов Университета Род-Айленда.
- Марикультура Морская наука . Проверено 14 января 2010 года.
- Flotilla Online - апокалиптический фантастический роман о марикультуре в ближайшем будущем и центре марикультуры.