Akvakultura a chovaná mořská strava

Problém rybí moučky: Vstup divokých ryb do chovaných ryb

Ústředním environmentálním paradoxem akvakultury je, že chov masožravých druhů ryb vyžaduje velké vstupy divoce ulovených ryb k výrobě rybí moučky a rybího oleje, které tvoří jejich krmivo. Atlantský losos, mořský cejn, mořský okoun, kranas a další vysoce ceněné chované druhy jsou přirozeně draví; ve volné přírodě konzumují malé ryby, korýše a zooplankton. Replikace této stravy v krmivu pro akvakulturu vyžaduje lov kořistních ryb – ančovičky, písečnice, šprota, sledě a dalších malých hejnových druhů –, které jsou rozemlety na koncentrát rybí moučky a zpracovány na rybí olej. Naylor a kol. (2000) poprvé systematicky zdokumentovali tuto závislost v přelomové studii *Nature* a zjistili, že chov masožravých druhů by mohl spíše snížit než zvýšit čistou dostupnost mořských bílkovin, pokud by vstupy divokých ryb převyšovaly produkci chovaných ryb na proteinově ekvivalentní bázi [2].

Poměr ryb ve vstupu a výstupu – váha divokých ryb potřebná k produkci jedné jednotky chovaných ryb – se značně liší podle druhu a složení krmiva. Pro atlantského lososa v podmínkách 90. let se odhady pohybovaly od 2:1 do 5:1 podle hmotnosti. Zlepšení účinnosti krmiva a nahrazení rostlinných bílkovin (sója, pšenice, řepka) rybí moučkou výrazně snížilo tyto poměry za poslední dvě desetiletí, a většina současné norské produkce lososů funguje s poměry ryb ve vstupu a výstupu pod 1:1 podle hmotnosti pro složku rybí moučky. Nicméně náhrada rybího oleje je obtížnější, protože jeho obsah omega-3 mastných kyselin s dlouhým řetězcem (EPA a DHA) – klíčový nutriční důvod, proč si spotřebitelé vybírají lososa – nelze replikovat rostlinnými oleji, aniž by došlo ke snížení zdravotních přínosů produktu. To znamená, že i když závislost na rybí moučce klesá, závislost na rybím oleji zůstává strukturálním rysem vysoce hodnotné masožravé akvakultury.

Ekosystémy kořistních ryb v ohrožení

Kořistní ryby, které konzumují krmné mlýny akvakultury, nejsou nutričně nadbytečné organismy. Kořistní ryby zaujímají kritickou střední pozici v mořských potravních sítích – jsou primárním spojením mezi fytoplanktonem a zooplanktonem, které tvoří základ oceánské produktivity, a velkými predátory (tuňáci, žraloci, mořští ptáci, mořští savci, lidé), kteří na nich závisí. Ančovičkové rybolovy v Humboldtově proudu u Peru a Chile, písečnice v Severním moři a sleďové rybolovy v Norském moři všechny podporují ekosystémy s ohromujícím biologickým bohatstvím. Přesměrování těchto druhů do rybí moučky není pouze otázkou přesměrování proteinového proudu; je to odstranění základního ekologického zdroje.

Froehlich a kol. (2018) modelovali ekologické limity kořistních ryb pro krmenou akvakulturu a zjistili, že pokud budou současné trendy spotřeby pokračovat, těžba kořistních ryb pro krmivo pro akvakulturu by mohla v polovině jednadvacátého století překročit ekologicky udržitelné limity [3]. Troell a kol. (2014) argumentovali, že odolnost odvětví akvakultury vůči otřesům potravinového systému je omezena právě kvůli jeho závislosti na vstupech divokých ryb, které jsou samy vystaveny klimatickým změnám a nadměrnému rybolovu – což vytváří sdílenou zranitelnost napříč chovanými a divokými sektory [4]. Hledání alternativních složek krmiva – včetně hmyzí moučky (zejména larvy mouchy bráněnky), omega-3 olejů z mikrořas, jednobuněčných bílkovin a přesně fermentovaných složek – je hlavní aktivní oblastí akvakulturního výzkumu a investic průmyslu.

Akvakultura lososů: Vši, úniky a chemické znečištění

Chov atlantského lososa (*Salmo salar*) patří mezi ekonomicky nejvýznamnější a ekologicky nejvíce sledované formy akvakultury na světě. Norsko, Skotsko, Chile a Kanada jsou dominantní producenti, kteří společně chovají přibližně 2,7 milionu tun ročně. Odvětví čelí několika přetrvávajícím environmentálním výzvám, z nichž mořské vši (*Lepeophtheirus salmonis* a *Caligus* spp.) jsou možná nejakutnější. Mořské vši jsou ektoparazitičtí kopepodi, kteří se přirozeně vyskytují na divokých lososovitých rybách v nízkých koncentracích, ale dosahují epidemických hustot na přeplněných rybách v otevřených klecových silech, kde se živí slizem, kůží a krví, což způsobuje léze, narušenou osmoregulaci, potlačení imunity a úmrtnost.

Ekologické obavy přesahují pohodu chovaných ryb. Otevřené lososí farmy se nacházejí podél pobřeží, které využívají tažní divocí lososi a mořští pstruzi, a oblaky vší, které se šíří z farem, mohou infikovat divoké ryby procházející poblíž – zejména zranitelné mladé divoké lososy migrující do moře poprvé. Studie v Norsku a Irsku zdokumentovaly korelace mezi hustotou farem ve fjordech a říčních systémech a poklesem počtu vracení divokých lososovitých ryb. Reakce průmyslu – chemické ošetření (emamektin benzoát, deltametrin, koupele s peroxidem vodíku), biologická kontrola (čisticí ryby, jako jsou pyskoun a mořan), a laserové systémy pro odstraňování vší – mají své vlastní ekologické náklady, včetně dopadů na necílové korýše, chemických zbytků v sedimentech a obav o pohodu čisticích ryb.

Ztráta mangrovů kvůli chovu krevet

Mangrovy patří mezi biologicky nejrozmanitější a ekologicky nejproduktivnější pobřežní ekosystémy na Zemi. Slouží jako líhniště pro obrovské množství mořských druhů, včetně komerčně důležitých ryb a korýšů, filtrují znečištění z pevniny dříve, než se dostane do pobřežních vod, stabilizují pobřežní linie proti vlnové erozi a bouřkovým přílivům a ukládají jedny z nejvyšších hustot modrého uhlíku ze všech ekosystémů na planetě. Jsou také ekosystémem nejvíce zničeným globálním boomem chovu krevet.

Od 70. let 20. století se chov krevet explozivně rozšiřoval po jihovýchodní Asii a Střední Americe, což bylo poháněno rostoucí celosvětovou poptávkou po nízkonákladových chovaných krevetách. Primární metoda zakládání krevetích rybníčků – rozsáhlé pobřežní rybníčky naplněné brakickou vodou – vyžadovala kácení stávající pobřežní vegetace a mangrovy byly drtivou většinou kácenou vegetací. Polidoro a kol. (2010) posoudili globální riziko vyhynutí mangrovů a zjistili, že celková plocha mangrovových lesů se celosvětově snížila přibližně o 20 % mezi lety 1980 a 2005, přičemž ztráty se soustředily zejména v zemích jihovýchodní Asie, kde bylo rozšiřování chovu krevet nejrychlejší [5]. Naylor a kol. (2000) konkrétně identifikovali přeměnu mangrovů jako klíčový mechanismus, kterým akvakultura snižuje čisté mořské ekologické služby, čímž ruší jakýkoli přínos pro potravinovou bezpečnost [2].

Dědictví této konverze není jen ekologické. Kácení mangrovů pro krevetové farmy také přispělo ke zranitelnosti pobřežních komunit způsoby, které se tragicky projevily během velkých povětrnostních událostí. Tsunami v Indickém oceánu v roce 2004 zabila podstatně více lidí v oblastech, kde byly mangrovy vykáceny pro krevetové farmy, než v oblastech, kde zůstaly mangrovové pásy nedotčené – přírodní experiment v pobřežní ochraně, který vyvolal obnovený zájem o obnovu mangrovů mezi ochranářskými organizacemi i agenturami pro řízení rizik katastrof.

Nemoci, chemikálie a dopady na ekosystémy

Zařízení s vysokou hustotou akvakultury jsou inherentně prostředím náchylným k nemocem. Blízkost velkého počtu geneticky podobných zvířat v uzavřených nebo polouzavřených vodních plochách vytváří ideální podmínky pro množení a přenos patogenů. Virus bílé skvrnitosti u krevet, infekční anémie lososů (ISA) u atlantského lososa a kapří herpesvirus u kaprů patří mezi desítky nemocí, které způsobily katastrofální ztráty produkce v celosvětové akvakultuře, někdy decimující regionální průmysly. Profylaktické a terapeutické použití antibiotik v akvakultuře – zejména při chovu krevet, lososů a pangasiuse v některých částech Asie – vyvolalo obavy z rozvoje antimikrobiální rezistence u vodních bakterií a u lidských patogenů, které sdílejí prostředí s akvakulturními operacemi.

Akumulace nesežraného krmiva, rybích výkalů a chemických ošetření pod a kolem otevřených akvakulturních zařízení může způsobit lokální úbytek kyslíku v bentosu (hypoxii), obohacení sedimentu a související ztrátu bentické biodiverzity – problém nazývaný bentický dopad, který je dobře zdokumentován pod lososovými farmami ve skotských a norských fjordech. Naylor a kol. (2000) katalogizovali tyto lokalizované dopady spolu se širšími dopady na potravní síť ve své původní kritice odvětví a následná desetiletí výzkumu potvrdila a rozšířila jejich analýzu [2]. Stupeň dopadu silně závisí na umístění farmy – farmy umístěné v oblastech silného přílivového proudění vykazují mnohem nižší bentický dopad než ty v pomalu proudících zálivech – což vedlo ke zlepšení kritérií pro umístění v mnoha regulačních režimech.

Integrovaná multitrofická akvakultura (IMTA)

Integrovaná multitrofická akvakultura (IMTA) je přístup k návrhu farem, který záměrně kombinuje více druhů na různých trofických úrovních v jednom systému, což umožňuje, aby se odpadní produkty jednoho druhu staly potravou nebo hnojivem pro jiný. V nejběžnějším modelu IMTA založeném na lososech se atlantský losos chová společně s mušlemi nebo ústřicemi (které filtrují organické částice v lososovém odpadu) a s chaluhami nebo mořským salátem (které absorbují rozpuštěné anorganické živiny vylučované rybami a měkkýši). Výsledkem je systém, ve kterém se snižuje ekologická stopa lososí operace a zároveň se generují další komerční produkty – mušle, ústřice a chaluhy mají všechny komerční trhy. Systémy IMTA byly pilotovány v Norsku, Kanadě, Skotsku a Číně s prokázaným snížením bentického dopadu a zatížení živinami.

Troell a kol. (2014) identifikovali IMTA jako jednu z řady inovací, které by mohly zvýšit ekologickou odolnost sektoru akvakultury, pokud by byly implementovány ve velkém měřítku, spolu se zlepšením účinnosti krmiv, pozemními recirkulačními systémy akvakultury (RAS) a selektivním šlechtěním pro odolnost vůči chorobám [4]. Výzvou je ekonomika: systémy IMTA jsou provozně složitější než monokultura, trhy pro vedlejší druhy (zejména chaluhy na západních trzích) jsou méně rozvinuté a regulační rámce, které řídí akvakulturu, často nedovolují čisté vícedruhové operace. Nicméně, IMTA představuje jeden z ekologicky nejkoherentnějších rámců pro snížení ekologické intenzity produkce akvakultury.

Certifikace a ASC

Aquaculture Stewardship Council (ASC), založený v roce 2010 jako partnerství mezi Světovým fondem pro ochranu přírody a nizozemskou iniciativou pro udržitelný obchod (IDH), poskytuje nejrozšířenější systém certifikace třetí stranou pro zodpovědně chované mořské plody. Standardy ASC pokrývají environmentální výkonnost (zdroje krmiv, používání chemikálií, řízení odpadních vod, řízení chorob, prevence úniků, dopad na místní ekosystémy a divoké druhy) a sociální výkonnost (práva pracovníků, komunitní vztahy). Od poloviny 20. let 21. století zahrnuje certifikovaná produkce akvakultury ASC více než 1,4 milionu tun certifikovaných produktů ročně napříč více než 20 druhovými skupinami, včetně atlantského lososa, krevet, tilapie, mlžů a pangasiuse.

Certifikace ASC není bez kritiků. Někteří vědci a nevládní organizace tvrdí, že certifikační standardy nejsou dostatečně přísné, zejména v otázkách, jako jsou vstupy divokých ryb do krmiva, řízení mořských vší a používání antibiotik. Proces stanovení standardů ASC zahrnuje průmyslové zúčastněné strany způsoby, které podle kritiků mohou oslabit environmentální požadavky. Nicméně certifikace ASC poskytuje strukturovanou motivaci pro neustálé zlepšování a nabízí diferenciaci na trhu pro producenty, kteří se zavázali k vyšším environmentálním standardům – mechanismus, který v kombinaci s regulačním dohledem může pohánět postupné zlepšování. Zpráva SOFIA FAO z roku 2022 zdůraznila certifikační schémata jako důležité nástroje pro komunikaci udržitelnosti spotřebitelům a maloobchodníkům na stále více sledovaném globálním trhu s mořskými plody [1].

„Mnoho lidí věří, že růst akvakultury snižuje tlak na rybolov v oceánech, ale u některých typů akvakultury je tomu naopak.“ — Naylor et al., Nature, 2000 [2]