Nährstoffverluste in Aquakultursystemen lassen sich durch die Förderung der Wiederverwendung reduzieren: Dies ist das Prinzip der Kreislaufwirtschaft (ein Konzept, das aus der Kreislaufwirtschaft abgeleitet ist). Dies reduziert nicht nur die negativen Umweltauswirkungen von Fischfarmen, sondern verbessert auch deren Produktionsleistung und Autonomie. Diese Studie stellt die wichtigsten Prinzipien, Schlüsselindikatoren und konkreten Ergebnisse einer solchen Praxis vor und vergleicht die Leistung dreier integrierter Aquakultursysteme.
Angesichts wachsender Umweltprobleme erweist sich die Nährstoffzirkularität (ein Konzept, das aus der Kreislaufwirtschaft abgeleitet ist) als wesentlicher Hebel zur Verringerung von Verlusten und der Abhängigkeit von synthetischen Inputs (Nährstoffen, Düngemitteln usw.) in der Landwirtschaft und Aquakultur.
Forscher der Universität Wageningen und der gemeinsamen Forschungseinheit SAS des INRAE haben sich zum Ziel gesetzt, eine Reihe quantitativer Indikatoren zur Bewertung des Nährstoffkreislaufs in verschiedenen Aquakultursystemen vorzuschlagen. Eine Literaturrecherche ermöglichte:
1. Definieren Sie sechs wichtige Leistungskriterien für Aquakultursysteme
Nährstoffzirkularität abhängen: Produktivität, Effizienz, Autarkie, Recycling, Regeneration des Ökosystems, Vielfalt und Komplementarität.
2. Schlagen Sie 21 einfache Indikatoren vor, um diese Kriterien zu quantifizieren
(wie Ertrag, Nährstoffverluste oder die Verwendung von Nebenprodukten im Futter).
Diese Indikatoren wurden dann verwendet, um den Grad der Nährstoffzirkularität in drei experimentellen integrierten Aquakultursystemen zu messen: einem Aquaponiksystem, einem Bioflocksystem und einem Polykulturteichsystem, jeweils im Vergleich zu seinem Monokulturäquivalent.
• Das Aquaponiksystem (Tilapia + Tomaten) verbessert die Produktivität und Effizienz im Vergleich zum Kreislaufsystem ohne Pflanzen, zeigt jedoch eine geringe Kapazität zur Nährstoffwiederverwertung durch Pflanzen.
• Das Bioflocksystem (Tilapia + Mikroorganismen), das mithilfe einer mikrobiellen Gemeinschaft stickstoffhaltige Abfälle in essbare Biomasse für Fische umwandelt, übertrifft das Klarwassersystem hinsichtlich Produktivität, Effizienz, Recycling (60 % Bioremediation* von Stickstoff) und Autarkie, obwohl es nur eine einzige kommerzielle Art produziert.
• Das Polykultur-Teichsystem (Karpfen + Rohu, ein in Asien gefragter Fisch) verdoppelt die Erträge im Vergleich zur Monokultur, mit einer deutlichen Verbesserung der Effizienz und einer leichten Erhöhung des Recyclings und der Nährstoffautarkie dank der komplementären Ernährung der Arten.
| Produktionssystem | Vorteile | Einschränkungen |
|---|---|---|
| Aquaponik / Kreislaufsystem | Hohe Gesamtproduktivität (Fische + Pflanzen), reduzierte Stickstoffverluste | Begrenzte Nährstoffaufnahme der Pflanzen, geringe Selbstversorgung |
| Biofloc / Klarwassersystem | Effizienter innerer Nährstoffkreislauf, minimale Verluste, höhere Autarkie | Höherer Energiebedarf, größere Managementkomplexität |
| Polykultur / Monokultur im Teich | Verbesserte Futterverwertungseffizienz, gute Produktionserträge | Mäßiger Nährstoffkreislauf, anhaltende Abhängigkeit von externen Düngemitteln |
Alle integrierten Systeme übertrafen konventionelle Systeme in mindestens einem wichtigen Kriterium . Es gibt daher verschiedene Wege zur Kreislaufwirtschaft. Allerdings fehlen oft Daten zur Berechnung bestimmter Indikatoren, und die Autoren dieser Studie fordern mehr Transparenz in der Aquakultur (Futterzusammensetzung, Erträge, Energieverbrauch usw.). Diese Studie empfiehlt kein einheitliches Modell, sondern zeigt, dass die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft an jeden Kontext angepasst werden müssen, wobei verfügbare Ressourcen, lokale Einschränkungen und wirtschaftliche Möglichkeiten zu berücksichtigen sind.
Diese Studie schlägt ein einfaches Instrumentarium zur Messung und Verbesserung der Nährstoffverwertung in der Aquakultur vor. Die Ergebnisse zeigen, dass integrierte Aquakultur vielversprechend ist, sofern die im Nahrungsnetz am besten komplementären Arten ausgewählt und die Zuchttechniken, einschließlich einer genauen Überwachung der Zuchtparameter, beherrscht werden. Es besteht die Möglichkeit, diese Bewertung auf andere Systeme, wie die integrierte multitrophische Aquakultur (IMTA), auszuweiten und diese Indikatoren in Methoden zur Nachhaltigkeitsbewertung zu integrieren, die soziale, wirtschaftliche und ökologische Aspekte berücksichtigen.
* Bei der Bioremediation werden Mikroorganismen eingesetzt, um in Erde, Wasser, Schlamm und Feststoffen vorhandene organische Schadstoffe abzubauen oder zu verstoffwechseln.