Иновации в аквакултурите: Отглеждане на устойчиво бъдеще за глобалната продоволствена сигурност

Аквакултурите, известни също като рибовъдство, е отглеждането на водни организми като риба, ракообразни, мекотели и водни растения. Тъй като глобалното население продължава да расте и дивите рибни запаси намаляват поради прекомерния улов и влошаването на околната среда, аквакултурите стават все по-важни за осигуряването на глобална продоволствена сигурност. Въпреки това, традиционните практики на аквакултурите могат да имат негативно въздействие върху околната среда. Затова иновациите в аквакултурите са от първостепенно значение за създаването на устойчиви и отговорни практики на отглеждане, които минимизират екологичния отпечатък, като същевременно максимизират ефективността на производството. Тази публикация в блога изследва най-новите постижения и иновации, които оформят бъдещето на аквакултурите по целия свят.

Нарастващото значение на аквакултурите

Търсенето на морски дарове нараства в световен мащаб, водено от повишената осведоменост за техните хранителни ползи и променящите се хранителни предпочитания. Популациите от диви риби не могат да отговорят устойчиво на това търсене. Аквакултурите предлагат жизнеспособно решение, като предоставят контролирана среда за отглеждане на водни видове, като по този начин намаляват натиска върху дивите запаси. Според Организацията по прехрана и земеделие на Обединените нации (FAO), аквакултурите са най-бързо развиващият се сектор за производство на храни в световен мащаб и в момента доставят над половината от цялата консумирана риба в световен мащаб. Индустрията е жизненоважна за осигуряване на храна и препитание за милиони хора по света, особено в развиващите се страни. Въпреки това, индустрията трябва да даде приоритет на устойчивите практики, за да минимизира въздействието върху околната среда и да осигури дългосрочна жизнеспособност.

Основни области на иновациите в аквакултурите

Иновациите в аквакултурите обхващат множество области, от генетиката и технологията на фуражите до системите за отглеждане и управлението на данни. Тези иновации имат за цел да подобрят ефективността, да намалят въздействието върху околната среда, да подобрят качеството на продукта и да увеличат рентабилността.

1. Рециркулиращи аквакултурни системи (RAS)

RAS са наземни системи, които рециклират водата чрез поредица от процеси на пречистване, минимизирайки използването на вода и изхвърлянето на отпадъци. RAS предлагат няколко предимства:

• Намалена консумация на вода: Водата се филтрира и използва непрекъснато, което значително намалява нуждите от вода в сравнение с традиционните аквакултури в езера или клетки.
• Подобрена биосигурност: Контролираната среда минимизира риска от епидемии от болести и хищничество.
• По-висока производствена плътност: Позволява по-високи плътности на зарибяване в сравнение с традиционните системи, увеличавайки производствения обем.
• Независимост от местоположението: RAS могат да бъдат разположени практически навсякъде, независимо от наличността на вода или климата, което позволява производството на морски дарове по-близо до потребителите.
• Намалено въздействие върху околната среда: Минимизира изхвърлянето на отпадъци и оттичането на хранителни вещества, намалявайки замърсяването на естествените водни тела.

Пример: В Дания няколко компании успешно са внедрили RAS за отглеждане на сьомга, произвеждайки висококачествена риба с минимално въздействие върху околната среда. Тези системи използват усъвършенствани технологии за филтриране и наблюдение за поддържане на оптимално качество на водата и осигуряване на хуманно отношение към рибите.

2. Интегрирани мултитрофични аквакултури (IMTA)

IMTA включва отглеждане на множество видове от различни трофични нива в непосредствена близост. Този подход има за цел да създаде по-балансирана и устойчива екосистема, като използва отпадъчни продукти от един вид като хранителни вещества за друг. Например, морските водорасли могат да бъдат отглеждани, за да абсорбират хранителни вещества, освободени от рибовъдните стопанства, а мидите могат да филтрират частици, подобрявайки качеството на водата. Ползите от IMTA включват:

• Намалени отпадъци: Отпадъчните продукти се рециклират и използват, минимизирайки замърсяването на околната среда.
• Повишено биоразнообразие: Поддържа по-разнообразна екосистема в рамките на аквакултурната система.
• Подобрено използване на ресурсите: Максимизира използването на наличните ресурси, увеличавайки общата производителност.
• Разнообразни потоци от приходи: Фермерите могат да отглеждат множество видове, създавайки допълнителни възможности за приходи.

Пример: В Канада се разработват и прилагат системи за IMTA за отглеждане на сьомга, морски водорасли и миди в същия район. Този подход показа обещаващи резултати за намаляване на въздействието върху околната среда и увеличаване на общата производителност на фермата.

3. Усъвършенствани технологии за аквакултурни храни

Храната е основен компонент от производствените разходи за аквакултурите и може да допринесе и за въздействието върху околната среда. Иновациите в технологията на фуражите се фокусират върху разработването на устойчиви и хранителни алтернативи на фуражите, които намаляват зависимостта от уловено в дивата природа рибно брашно и минимизират отпадъците. Основните области на иновациите включват:

• Алтернативни източници на протеини: Замяна на рибното брашно с протеини на растителна основа (соя, водорасли), брашно от насекоми и микробни протеини.
• Подобрени фуражни формулировки: Оптимизиране на хранителния състав за подобряване на растежа, здравето и устойчивостта на рибите към болести.
• Прецизно хранене: Използване на технология за доставяне на храна в правилното количество в точното време, минимизиране на отпадъците и максимизиране на ефективността на преобразуване на фуражите.

Пример: Компании в Норвегия разработват и използват брашно от насекоми като устойчив източник на протеини за храна за сьомга. Брашното от насекоми се произвежда от отглеждани насекоми, които могат да бъдат хранени с вторични продукти от селското стопанство, намалявайки екологичния отпечатък от производството на фуражи.

4. Програми за генетично подобрение

Селективното размножаване и генното инженерство се използват за подобряване на желаните черти при отглежданите водни видове, като скорост на растеж, устойчивост на болести и качество на месото. Програмите за генетично подобрение могат да доведат до:

• По-бързи темпове на растеж: Намаляване на времето, необходимо на рибата да достигне пазарни размери, увеличаване на ефективността на производството.
• Подобрена устойчивост на болести: Минимизиране на епидемиите от болести и намаляване на необходимостта от антибиотици.
• Подобрено качество на продукта: Подобряване на качеството, цвета и хранителното съдържание на плътта.
• Повишени нива на оцеляване: Намаляване на нивата на смъртност, което води до по-високи добиви.

Пример: В Чили програмите за размножаване на сьомга са фокусирани върху подобряване на устойчивостта към морските въшки, основен паразит, засягащ рибовъдните стопанства за сьомга. Тези програми значително намалиха използването на химически третирания за борба с морските въшки.

5. Прецизна аквакултура: Използване на технологии за подобрено управление

Прецизната аквакултура включва използването на сензори, анализ на данни и автоматизация за по-ефективно наблюдение и управление на аквакултурните операции. Този подход позволява на фермерите да вземат решения, основани на данни, да оптимизират използването на ресурсите и да подобрят общата производителност на фермата. Основните технологии, използвани в прецизната аквакултура, включват:

• Мониторинг на качеството на водата в реално време: Сензорите непрекъснато наблюдават параметрите на водата като температура, нива на кислород, pH и соленост, което позволява навременни интервенции за поддържане на оптимални условия.
• Автоматизирани системи за хранене: Храната се доставя автоматично въз основа на размера на рибата, поведението при хранене и условията на околната среда, минимизирайки отпадъците и максимизирайки ефективността на преобразуване на фуражите.
• Подводни камери и сонар: Използват се за наблюдение на поведението на рибите, здравето и биомасата, осигурявайки информация за плътността на зарибяване, темповете на растеж и потенциалните епидемии от болести.
• Анализ на данни и машинно обучение: Алгоритмите анализират данни, събрани от сензори и други източници, за да идентифицират тенденции, да предскажат потенциални проблеми и да оптимизират практиките за управление на фермата.

Пример: Компании в Австралия разработват и разполагат с дрон технология за наблюдение на рибовъдните стопанства. Дроновете, оборудвани с камери и сензори, могат да предоставят данни в реално време за качеството на водата, биомасата на рибата и инфраструктурата на фермата, което позволява на фермерите дистанционно да наблюдават и управляват своите операции.

6. Интернет на нещата (IoT) в аквакултурите

Интернет на нещата (IoT) свързва различни устройства и сензори към централна мрежа, което позволява дистанционно наблюдение и контрол на аквакултурните операции. Аквакултурните системи с IoT могат да предоставят данни в реално време за качеството на водата, поведението на рибите и условията на околната среда, което позволява на фермерите да вземат информирани решения и да реагират бързо на потенциални проблеми. Ползите от IoT в аквакултурите включват:

• Дистанционно наблюдение и контрол: Фермерите могат дистанционно да наблюдават и контролират различни аспекти от своите операции, като хранене, качество на водата и осветление.
• Подобрено събиране и анализ на данни: IoT устройствата събират огромни количества данни, които могат да бъдат анализирани, за да се идентифицират тенденции, да се предскажат потенциални проблеми и да се оптимизират практиките за управление на фермата.
• Повишена ефективност и производителност: Автоматизацията и вземането на решения, основано на данни, могат да подобрят ефективността и производителността, което води до по-високи добиви и намалени разходи.
• Намалени разходи за труд: Автоматизацията може да намали необходимостта от ръчен труд, което води до спестяване на разходи.

7. Изкуствен интелект (AI) в аквакултурите

Изкуственият интелект (AI) все повече се използва в аквакултурите за анализиране на данни, предсказване на резултати и автоматизиране на задачи. Системите, задвижвани от AI, могат да се използват за:

• Откриване и превенция на заболявания: AI алгоритмите могат да анализират изображения и данни от сензори, за да открият ранни признаци на заболяване, което позволява навременни интервенции за предотвратяване на епидемии.
• Оптимизирани стратегии за хранене: AI може да анализира поведението на рибите и условията на околната среда, за да оптимизира стратегиите за хранене, като максимизира ефективността на преобразуване на фуражите и минимизира отпадъците.
• Предсказуемо моделиране: AI може да се използва за предсказване на бъдещи резултати, като темпове на растеж, рискове от заболявания и пазарни цени, което позволява на фермерите да вземат информирани решения.
• Автоматизирано сортиране и класиране: Роботите, задвижвани от AI, могат автоматично да сортират и класират рибите въз основа на размер и качество, подобрявайки ефективността и намалявайки разходите за труд.

8. Блокчейн технология за проследимост и прозрачност

Блокчейн технологията се проучва за подобряване на проследимостта и прозрачността във веригата за доставки на аквакултури. Блокчейн може да създаде сигурен и непроменим запис на целия производствен процес, от входа на фуражите до прибирането на реколтата и дистрибуцията. Това може да помогне за:

• Подобряване на доверието на потребителите: Потребителите могат да проследят произхода на своите морски дарове и да проверят тяхната автентичност и устойчивост.
• Подобряване на ефективността на веригата за доставки: Блокчейн може да рационализира процесите във веригата за доставки, намалявайки документацията и забавянията.
• Борба с измамите и незаконния риболов: Блокчейн може да помогне за предотвратяване на измами и незаконен риболов, като предостави проверим запис на произхода на морските дарове.
• Насърчаване на устойчиви практики: Блокчейн може да стимулира устойчиви практики на аквакултури, като предоставя на потребителите информация за въздействието върху околната среда от техния избор на морски дарове.

Пример: Компаниите в Югоизточна Азия прилагат блокчейн технология за проследяване на скариди от ферма до маса, осигурявайки прозрачност и предотвратявайки измами. Това позволява на потребителите да проверят произхода и устойчивостта на своите покупки на скариди.

Справяне с предизвикателствата и осигуряване на устойчивост

Докато иновациите в аквакултурите предлагат огромни възможности, от решаващо значение е да се решат потенциалните предизвикателства и да се осигури устойчиво развитие. Тези предизвикателства включват:

• Въздействие върху околната среда: Минимизирането на изхвърлянето на отпадъци, намаляването на зависимостта от уловено в дивата природа рибно брашно и предотвратяването на унищожаването на местообитанията са от решаващо значение за устойчивото развитие на аквакултурите.
• Управление на болестите: Предотвратяването и контролирането на епидемиите от болести е от съществено значение за поддържане на производителността на фермите и минимизиране на употребата на антибиотици.
• Социални съображения: Осигуряването на справедливи практики на труд, защита на правата на местните общности и насърчаване на справедлив достъп до ресурси са важни социални съображения.
• Регулаторни рамки: Разработването на ясни и ефективни регулаторни рамки, които насърчават устойчиви практики на аквакултури и защитават околната среда, е от съществено значение.
• Влияние на изменението на климата: Подготовка на аквакултурните ферми да устоят на събития, предизвикани от изменението на климата, като повишаване на морското равнище, по-чести екстремни метеорологични условия и повишена океанска киселинност, е решаващ компонент на устойчивостта.

Бъдещето на иновациите в аквакултурите

Бъдещето на аквакултурите е светло, като текущите иновации обещават да превърнат индустрията в по-устойчива и ефективна система за производство на храни. Непрекъснатите инвестиции в научни изследвания и разработки, сътрудничеството между индустрията, научните среди и правителството и приемането на най-добрите практики за управление са от съществено значение за реализиране на пълния потенциал на иновациите в аквакултурите. Като възприемем иновациите и дадем приоритет на устойчивостта, аквакултурите могат да играят жизненоважна роля за осигуряване на глобална продоволствена сигурност и защита на нашите океани за бъдещите поколения.

Заключение

Иновациите в аквакултурите не са само за увеличаване на производството; става въпрос за създаване на устойчива и отговорна индустрия, която може да нахрани света, като същевременно защитава нашата планета. От рециркулиращите системи до инструментите за управление, задвижвани от AI, напредъкът, обсъден в тази публикация, подчертава вълнуващия потенциал на аквакултурите да революционизира начина, по който произвеждаме морски дарове. Тъй като потребителите стават все по-наясно с важността на устойчивите източници на храна, търсенето на иновативни и отговорни практики на аквакултури само ще продължи да расте. Като възприемем тези постижения, можем да култивираме бъдеще, в което аквакултурите допринасят както за глобалната продоволствена сигурност, така и за опазването на околната среда.