Marikultur - Mariculture

Lachsbuchten vor Vestmanna auf den Färöern
Fischkäfige mit Lachs in Loch Ailort , Schottland.

Marikultur oder Meeresfarm ist ein spezialisierter Zweig der Aquakultur (einschließlich Süßwasser-Aquakultur), der die Kultivierung von Meeresorganismen für Lebensmittel und andere tierische Produkte in geschlossenen Abschnitten des offenen Ozeans ( Offshore-Marikultur ), Fischfarmen auf Küstengewässern (Inshore-Marikultur) umfasst ) oder in künstlichen Tanks , Teichen oder Kanälen, die mit Meerwasser gefüllt sind (Onshore Marikultur). Ein Beispiel für letzteres ist die Zucht von Meeresfischen , einschließlich Flossen und Schalentieren wie Garnelen , oder Austern und Algen in Salzwasserteichen. Zu den in der Marikultur hergestellten Non-Food-Produkten zählen: Fischmehl , Nähragar , Schmuck (zB Zuchtperlen ) und Kosmetika .

Methoden

Marikultur in Griechenland

Algen

Schaltier

Ähnlich wie bei der Algenkultivierung können Schalentiere auf vielfältige Weise gezüchtet werden: an Seilen, in Säcken oder Käfigen oder direkt auf (oder innerhalb) des Gezeitensubstrats. Die Marikultur von Schalentieren erfordert weder Futter- oder Düngemittel, noch Insektizide oder Antibiotika, was die Aquakultur von Schalentieren (oder „Marikultur“) zu einem selbsttragenden System macht. Schalentiere können auch in Mehrarten-Anbautechniken verwendet werden , bei denen Schalentiere Abfälle verwenden können, die von Organismen mit höherer trophischer Ebene erzeugt werden.

Künstliche Riffe

Nach Versuchen im Jahr 2012 wurde in Flinders Bay , Westaustralien , eine kommerzielle "Sea Ranch" eingerichtet , um Abalone zu züchten . Die Ranch basiert auf einem künstlichen Riff, das aus 5000 (Stand April 2016) separaten Betoneinheiten besteht, die als Abitats (Abalone-Lebensräume) bezeichnet werden. Die 900 Kilogramm (2.000 lb) Abitate können jeweils 400 Abalone beherbergen. Das Riff wird mit jungen Abalonen aus einer Onshore-Brutstätte gesät.

Die Abalone ernähren sich von Algen, die auf natürliche Weise in den Lebensräumen gewachsen sind; mit der Ökosystemanreicherung der Bucht, die auch zu einer wachsenden Zahl von Dhufish, Pink Snapper, Lippfisch, Samson-Fisch und anderen Arten führt.

Brad Adams vom Unternehmen hat die Ähnlichkeit mit wilden Abalonen und den Unterschied zur Aquakultur an Land hervorgehoben. "Wir sind keine Aquakultur, wir betreiben Ranch, denn wenn sie einmal im Wasser sind, kümmern sie sich um sich selbst."

Meerestierhaltung

Eine der Methoden der Marikultur, die in der gesamten Branche weit verbreitet ist, ist die Sea Ranching. Die Sea Ranching gewann in der Branche um 1974 an Popularität. Wenn man die Effektivität dieser Methode der Fischproduktion betrachtet, muss sie in der richtigen Umgebung eingerichtet werden. Wenn Sea Ranching in der richtigen Umgebung für die Art durchgeführt wird, kann es sich als rentable Methode erweisen, die Ernte zu produzieren, wenn die richtigen Wachstumsbedingungen erfüllt sind. Viele Arten wurden durch den Einsatz von Sea Ranching untersucht, darunter Lachs, Kabeljau, Jakobsmuscheln, bestimmte Arten von Garnelen, europäischen Hummer, Abalone und Seegurken. Arten, die im Rahmen der Sea Ranching-Methoden gezüchtet werden, haben keinen zusätzlichen Bedarf an künstlichem Futter, da sie von den natürlich vorkommenden Nährstoffen innerhalb des Gewässers leben, in dem der Sea Pen eingerichtet ist. Die typische Praxis bei der Verwendung von Seefarmen und Seebuchten erfordert, dass die Jungtiere der Pflanzenarten auf dem Grund des Gewässers innerhalb der Bucht gepflanzt werden, und während sie wachsen und sich entwickeln, beginnen sie, mehr von der Wassersäule zu nutzen in ihrem Seegehege.

Offener Ozean

Die Aufzucht von Meeresorganismen unter kontrollierten Bedingungen in exponierten, energiereichen Meeresumgebungen jenseits signifikanter Küsteneinflüsse ist ein relativ neuer Ansatz in der Marikultur. Einige Aufmerksamkeit wurde darauf gelegt, wie Marikultur im offenen Meer mit Offshore-Energieinstallationssystemen wie Windparks kombiniert werden kann, um eine effektivere Nutzung des Ozeanraums zu ermöglichen. Open Ocean Aquaculture (OOA) verwendet Käfige, Netze oder Langleinen-Arrays, die festgemacht, geschleppt oder frei schwimmen. Forschungs- und kommerzielle Aquakulturanlagen im offenen Meer sind in Panama, Australien, Chile, China, Frankreich, Irland, Italien, Japan, Mexiko und Norwegen in Betrieb oder in Entwicklung. Ab 2004 waren zwei kommerzielle Hochseeanlagen in US-Gewässern in Betrieb und brachten Threadfin in der Nähe von Hawaii und Cobia in der Nähe von Puerto Rico an . Eine Operation gegen Großaugenthun wurde kürzlich endgültig genehmigt. Alle US-amerikanischen Handelseinrichtungen befinden sich derzeit in Gewässern unter staatlicher oder territorialer Gerichtsbarkeit. Die größte Tiefseefarm der Welt züchtet Cobia 12 km vor der Nordküste Panamas an stark exponierten Standorten.

Es gab beträchtliche Diskussionen darüber, wie die Marikultur von Algen im offenen Ozean betrieben werden kann, um dezimierte Fischpopulationen zu regenerieren, indem sowohl Lebensraum als auch die Grundlage einer trophischen Pyramide für Meereslebewesen geschaffen werden. Es wurde vorgeschlagen, dass natürliche Algen-Ökosysteme im offenen Ozean nachgebildet werden können, indem die Bedingungen für ihr Wachstum durch künstlichen Auftrieb und durch Unterwasserrohre, die Substrat liefern, geschaffen werden. Befürworter und Permakultur-Experten erkennen an, dass solche Ansätze den Kernprinzipien der Permakultur entsprechen und damit Marine Permakultur ausmachen . Das Konzept sieht die Verwendung von künstlichem Auftrieb und schwimmenden, unter Wasser liegenden Plattformen als Substrat vor, um natürliche Algenökosysteme nachzubilden, die Lebensraum und die Grundlage einer trophischen Pyramide für Meereslebewesen bieten. Nach den Prinzipien der Permakultur können Algen und Fische aus marinen Permakultur-Arrays nachhaltig geerntet werden, mit dem Potenzial, auch atmosphärischen Kohlenstoff zu speichern, sollten Algen unter einer Tiefe von einem Kilometer versenkt werden. Ab 2020 haben auf Hawaii, den Philippinen, Puerto Rico und Tasmanien eine Reihe erfolgreicher Studien stattgefunden. Die Idee hat erhebliche öffentliche Aufmerksamkeit erhalten, insbesondere als Schlüssellösung, die in Damon Gameaus Dokumentarfilm 2040 und in dem von Paul Hawken herausgegebenen Buch Drawdown: The Most Comprehensive Plan Ever Proposed to Reverse Global Warming behandelt wird .

Verbesserter Strumpf

Enhanced Stocking (auch bekannt als Sea Ranching) ist ein japanisches Prinzip, das auf operanter Konditionierung und der wandernden Natur bestimmter Arten basiert . Die Fischer ziehen Jungtiere in einem eng gestrickten Netz in einem Hafen auf und lassen vor jeder Fütterung ein Unterwasserhorn ertönen. Wenn die Fische alt genug sind, werden sie aus dem Netz befreit, um im offenen Meer zu reifen. Während der Laichzeit kehren etwa 80% dieser Fische an ihren Geburtsort zurück. Die Fischer lassen das Horn ertönen und fangen dann die Fische, die reagieren.

Meerwasserteiche

In der Meerwasser- Teich-Marikultur werden Fische in Teichen gezüchtet, die Wasser aus dem Meer erhalten. Dies hat den Vorteil, dass die im Meerwasser vorhandenen Nährstoffe (zB Mikroorganismen ) genutzt werden können. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber traditionellen Fischfarmen (zB Süßwasserfarmen), für die die Bauern Futter kaufen (was teuer ist). Weitere Vorteile sind, dass in den Teichen Wasserreinigungsanlagen gepflanzt werden können, um die Ansammlung von Stickstoff , Fäkalien und anderen Verunreinigungen zu beseitigen . Außerdem können die Teiche vor natürlichen Feinden ungeschützt bleiben, was eine andere Art der Filterung bietet.

Auswirkungen auf die Umwelt

Die Marikultur hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten aufgrund neuer Technologien, Verbesserungen bei formulierten Futtermitteln, besserem biologischen Verständnis von Nutztierarten, verbesserter Wasserqualität innerhalb geschlossener Farmsysteme, größerer Nachfrage nach Meeresfrüchten , Standorterweiterungen und staatlichem Interesse rasant entwickelt . Infolgedessen war die Marikultur in Bezug auf ihre sozialen und ökologischen Auswirkungen Gegenstand einiger Kontroversen . Häufig identifizierte Umweltauswirkungen von Meeresfarmen sind:

  1. Abfälle aus Käfigkulturen;
  2. Farmflüchtlinge und Eindringlinge ;
  3. genetische Verschmutzung und Übertragung von Krankheiten und Parasiten;
  4. Lebensraumänderung .

Wie bei den meisten landwirtschaftlichen Praktiken hängt der Grad der Umweltbelastung von der Größe des Betriebs, der kultivierten Art, der Besatzdichte, der Art des Futters, der Hydrografie des Standorts und den Haltungsmethoden ab . Das nebenstehende Diagramm verbindet diese Ursachen und Wirkungen.

Abfälle aus Käfigkulturen

Die Marikultur von Flossenfischen kann eine erhebliche Menge an Fischmehl oder anderen proteinreichen Nahrungsquellen erfordern . Ursprünglich wurde aufgrund ineffizienter Fütterungsregime und schlechter Verdaulichkeit der formulierten Futtermittel viel Fischmehl verschwendet, was zu schlechten Futterverwertungsverhältnissen führte .

In der Käfigkultur werden verschiedene Methoden zur Fütterung von Zuchtfischen verwendet – von der einfachen Handfütterung bis hin zu ausgeklügelten computergesteuerten Systemen mit automatisierten Futterspendern, die mit In-situ- Aufnahmesensoren gekoppelt sind , die die Verbrauchsraten erfassen. In Küstenfischfarmen führt Überfütterung in erster Linie zu einer erhöhten Detritusablagerung auf dem Meeresboden (möglicherweise erstickt am Meeresboden lebende Wirbellose und verändert die physische Umgebung), während in Brütereien und landgestützten Farmen überschüssige Nahrung verschwendet wird und sich möglicherweise auf das umliegende Einzugsgebiet auswirken kann und lokale Küstenumgebung. Dieser Aufprall ist normalerweise sehr lokal und hängt wesentlich von der Absetzgeschwindigkeit der Abfallbeschickung und der aktuellen Geschwindigkeit (die sowohl räumlich als auch zeitlich variiert) und der Tiefe ab.

Farmflüchtlinge und Invasoren

Die Auswirkung von Entflohenen aus Aquakulturbetrieben hängt davon ab, ob sich in der Aufnahmeumgebung wilde Artgenossen oder nahe Verwandte befinden und ob der Entflohene fortpflanzungsfähig ist oder nicht. Derzeit werden verschiedene Strategien zur Minderung/Prävention eingesetzt, von der Entwicklung unfruchtbarer Triploide bis hin zu landgestützten Farmen, die vollständig von jeglicher Meeresumwelt isoliert sind. Entflohene können lokale Ökosysteme durch Hybridisierung und Verlust der genetischen Vielfalt in einheimischen Beständen beeinträchtigen , negative Interaktionen innerhalb eines Ökosystems (wie Raub und Konkurrenz ), Krankheitsübertragung und Lebensraumveränderungen (von trophischen Kaskaden und Ökosystemverschiebungen zu unterschiedlichen Sedimentregimen und damit Trübungen) verstärken ).

Die versehentliche Einführung invasiver Arten ist ebenfalls besorgniserregend. Aquakultur ist einer der Hauptvektoren für Invasoren nach versehentlicher Freisetzung von Nutztierbeständen in die Wildnis. Ein Beispiel ist der Sibirische Stör ( Acipenser baerii ), der nach einem schweren Sturm im Dezember 1999 versehentlich aus einer Fischfarm in die Gironde-Mündung (Südwestfrankreich) geflohen ist (5.000 einzelne Fische entkamen in die Mündung, die diese Art zuvor noch nie beherbergt hatte). Die Molluskenzucht ist ein weiteres Beispiel dafür, dass Arten durch „Trampen“ auf gezüchteten Weichtieren in neue Umgebungen eingeführt werden können. Außerdem können gezüchtete Weichtiere selbst zu dominierenden Räubern und/oder Konkurrenten werden sowie potenziell Krankheitserreger und Parasiten verbreiten.

Genetische Verschmutzung, Krankheit und Parasitenübertragung

Eine der Hauptsorgen bei der Marikultur ist die Möglichkeit der Übertragung von Krankheiten und Parasiten . Gezüchtete Bestände werden oft selektiv gezüchtet , um die Resistenz gegen Krankheiten und Parasiten zu erhöhen sowie die Wachstumsraten und die Qualität der Produkte zu verbessern. Infolgedessen nimmt die genetische Vielfalt innerhalb der aufgezogenen Bestände mit jeder Generation ab – was bedeutet, dass sie die genetische Vielfalt innerhalb von Wildpopulationen potenziell reduzieren können, wenn sie in diese Wildpopulationen flüchten. Eine solche genetische Verschmutzung durch entgangene Aquakulturbestände kann die Anpassungsfähigkeit der Wildpopulation an die sich ändernde natürliche Umgebung beeinträchtigen. In der Marikultur gezüchtete Arten können auch Krankheiten und Parasiten (zB Läuse) beherbergen, die bei ihrer Flucht in Wildpopulationen eingeschleppt werden können. Ein Beispiel dafür sind die parasitären Seeläuse auf wildem und gezüchtetem Atlantiklachs in Kanada. Außerdem können nicht-einheimische Arten, die gezüchtet werden, gegen bestimmte Krankheiten resistent sein oder diese in sich tragen (die sie in ihren natürlichen Lebensräumen aufgenommen haben), die durch wilde Populationen verbreitet werden könnten, wenn sie in diese wilden Populationen entkommen. Solche „neuen“ Krankheiten wären für diese Wildpopulationen verheerend, weil sie keine Immunität gegen sie hätten.

Lebensraumänderung

Mit Ausnahme benthischer Lebensräume direkt unter Meeresfarmen verursacht die meisten Marikultur nur eine minimale Zerstörung von Lebensräumen. Die Zerstörung von Mangrovenwäldern durch die Zucht von Garnelen ist jedoch besorgniserregend. Weltweit trägt die Garnelenzucht in geringem Maße zur Zerstörung von Mangrovenwäldern bei ; lokal kann es jedoch verheerend sein. Mangrovenwälder bieten reiche Matrizes, die einen großen Teil der Biodiversität unterstützen – hauptsächlich Jungfische und Krebstiere. Darüber hinaus wirken sie als Puffersysteme, wodurch sie die Küstenerosion reduzieren und die Wasserqualität für in situ Tiere verbessern, indem sie Material verarbeiten und Sedimente „filtern“.

Andere

Darüber hinaus können Stickstoff- und Phosphorverbindungen aus Lebensmitteln und Abfällen zu Blüten von Phytoplankton führen , deren anschließender Abbau den Sauerstoffgehalt drastisch reduzieren kann . Sind die Algen giftig, werden Fische getötet und Schalentiere kontaminiert. Diese Algenblüten werden manchmal als schädliche Algenblüten bezeichnet, die durch einen hohen Eintrag von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor in das Wasser aufgrund des Abflusses von landgestützten menschlichen Aktivitäten verursacht werden.

Im Laufe der Aufzucht verschiedener Arten wird das Sediment am Boden des jeweiligen Gewässers durch den Eintrag von Kupfer, Zink und Blei stark metallisch. Dieser Zustrom dieser Schwermetalle ist wahrscheinlich auf die Ansammlung von Fischabfällen, nicht gefressenem Fischfutter und die Farbe zurückzuführen, die von den Booten und Schwimmern abgeht, die in den Marikulturbetrieben verwendet werden.

Nachhaltigkeit

Die Entwicklung der Marikultur muss durch Grundlagenforschung und angewandte Forschung und Entwicklung in wichtigen Bereichen wie Ernährung , Genetik , Systemmanagement, Produkthandhabung und Sozioökonomie unterstützt werden . Ein Ansatz verwendet geschlossene Systeme, die keine direkte Interaktion mit der lokalen Umgebung haben. Allerdings sind die Investitions- und Betriebskosten derzeit deutlich höher als bei offenen Käfigen, was geschlossene Systeme auf ihre derzeitige Rolle als Brütereien beschränkt.

Leistungen

Nachhaltige Marikultur verspricht wirtschaftliche und ökologische Vorteile. Größenvorteile implizieren, dass die Viehzucht Fisch zu geringeren Kosten produzieren kann als die industrielle Fischerei, was zu einer besseren menschlichen Ernährung und der allmählichen Beseitigung nicht nachhaltiger Fischereien führt. Fische, die in der Marikultur gezüchtet werden, werden auch als qualitativ hochwertiger angesehen als Fische, die in Teichen oder Tanks gezüchtet werden, und bieten eine größere Artenvielfalt. Eine konsequente Liefer- und Qualitätskontrolle hat die Integration in die Lebensmittelmarktkanäle ermöglicht.

Gezüchtete Arten

Fische
Schalen- und Krustentiere
Pflanzen

Wissenschaftliche Literatur

Wissenschaftliche Literatur zur Marikultur finden Sie in folgenden Zeitschriften:

Siehe auch

Verweise

Externe Links