Vesiviljely ja viljelty meriherkku

Kalarehujen ongelma: Villikalojen käyttö viljeltyyn kalaan

Vesiviljelyn keskeinen ympäristöparadoksi on se, että lihansyöjäpetokalalajien kasvattaminen vaatii suuria määriä luonnosta pyydettyä kalaa niiden rehussa olevan kalajauhon ja kalaöljyn tuottamiseen. Atlantin lohi, meribassi, meriahven, keltaeväturska ja muut arvokkaat viljellyt lajit ovat luonnostaan petoja; luonnossa ne syövät pieniä kaloja, äyriäisiä ja eläinplanktonia. Tämän ruokavalion jäljitteleminen vesiviljelyrehussa vaatii rehukalojen – anjovisten, hietatokkojen, kilohailien, silakoiden ja muiden pienten parvikojen – pyyntiä, jotka jauhetaan kalajauhoproteiinikonsentraatiksi ja muutetaan kalaöljyksi. Naylor et al. (2000) dokumentoivat tämän riippuvuuden ensimmäisen kerran järjestelmällisesti uraauurtavassa *Nature*-katsauksessa ja totesivat, että lihansyöjälajien kasvattaminen saattaisi vähentää eikä lisätä nettomeren proteiinien saatavuutta, jos villikalojen määrä ylitti viljellyn kalan määrän proteiiniekvivalentilla pohjalla [2].

Kalan syönti:kala ulos -suhde – villikalan paino, joka tarvitaan yhden yksikön viljeltyä kalaa tuottamiseen – vaihtelee huomattavasti lajin ja rehun koostumuksen mukaan. Atlantin lohen osalta 1990-luvun olosuhteissa arviot vaihtelivat 2:1:stä 5:1:een painon mukaan. Rehutehokkuuden paraneminen ja kasvipohjaisten proteiinien (soija, vehnä, rypsi) korvaaminen kalajauholla ovat pienentäneet näitä suhteita huomattavasti kahden viime vuosikymmenen aikana, ja useimmat nykyaikaiset norjalaiset lohentuotannot toimivat alle 1:1 kalan syönti:kala ulos -suhteella kalajauhokomponentin osalta. Kalaöljyn korvaaminen on kuitenkin vaikeampaa, koska sen sisältämää pitkäketjuista omega-3-rasvahappoja (EPA ja DHA) – keskeinen ravitsemuksellinen syy, miksi kuluttajat valitsevat lohta – ei voida jäljitellä kasviöljyillä vaarantamatta tuotteen terveyshyötyjä. Tämä tarkoittaa, että vaikka kalajauhoriippuvuus vähenee, kalaöljystä riippuvuus säilyy rakenteellisena piirteenä arvokkaassa lihansyöjäpetokalojen vesiviljelyssä.

Rehukalojen ekosysteemit vaarassa

Vesiviljelyrehutehtaiden kuluttamat rehukalat eivät ole ravinnollisesti tarpeettomia organismeja. Rehukalat ovat kriittisessä keskimmäisessä asemassa meren ravintoverkoissa – ne ovat ensisijainen yhteys merten tuottavuuden pohjan muodostavan kasviplanktonin ja eläinplanktonin sekä niistä riippuvaisten suurten petojen (tonnikalat, hait, merilinnut, merinisäkkäät, ihmiset) välillä. Perun ja Chilen rannikolla sijaitsevan Humboldt-virran anjoviskalastukset, Pohjanmeren hietatokot ja Norjanmeren sillit ylläpitävät kaikki hämmästyttävän biologisesti rikkaita ekosysteemejä. Näiden lajien ohjaaminen kalajauhoprosessiin ei ole pelkästään proteiinivirran uudelleenohjaamista; se on perustavanlaatuisen ekologisen resurssin poistamista.

Froehlich et al. (2018) mallinsivat rehukalojen ekologisia rajoituksia syötettyjen vesiviljelylaitosten osalta ja totesivat, että jos nykyiset kulutuskehitykset jatkuvat, rehukalojen uuttaminen vesiviljelyrehuksi voisi ylittää ekologisesti kestävät rajat 2000-luvun puoliväliin mennessä [3]. Troell et al. (2014) väittivät, että vesiviljelyalan vastustuskyky elintarvikejärjestelmän shokeille on rajallinen juuri sen villikalapanoksista riippuvuuden vuoksi, jotka itse ovat alttiina ilmaston vaihtelulle ja ylikalastukselle – luoden yhdistelmän hajoavuuden viljellyillä ja villeillä aloilla [4]. Vaihtoehtoisten rehuainesten – mukaan lukien hyönteisjauho (erityisesti mustasotilaskärpäsen toukat), mikrolevistä johdetut omega-3-öljyt, yksisoluproteiinit ja tarkkuusfermentoidut ainesosat – etsintä on merkittävä aktiivinen ala vesiviljelytutkimuksessa ja teollisuuden investoinneissa.

Lohien vesiviljely: täitä, karkauksia ja kemiallista saastumista

Atlantin lohen (*Salmo salar*) vesiviljely on maailman taloudellisesti merkittävimpiä ja ympäristöllisesti tarkimmin tutkittuja vesiviljelymuotoja. Norja, Skotlanti, Chile ja Kanada ovat hallitsevia tuottajia, jotka yhdessä tuottavat noin 2,7 miljoonaa tonnia vuodessa. Ala kohtaa useita sitkeitä ympäristöhaasteita, joista meritäit (*Lepeophtheirus salmonis* ja *Caligus* spp.) ovat ehkä akuuteimpia. Meritäit ovat ektoparasiittisia hankajalkaisia, joita esiintyy luonnossa villilohissa alhaisina määrinä, mutta avoverkkokassien tungoksessa ne saavuttavat epidemianomaisia tiheyksiä. Ne syövät limaa, ihoa ja verta, aiheuttaen vaurioita, heikentynyttä osmoregulaatiota, immuunijärjestelmän heikentymistä ja kuolleisuutta.

Ekologinen huoli ulottuu viljellyn kalan hyvinvoinnin ulkopuolelle. Avoverkko-lohitilat sijaitsevat rannikoilla, joita muuttavat villilohet ja meritaimenet käyttävät, ja tiloista leviävät täikuormat voivat tartuttaa ohimeneviä villikaloja – erityisesti haavoittuvia nuoria villilohia, jotka muuttavat mereen ensimmäistä kertaa. Norjassa ja Irlannissa tehdyt tutkimukset ovat dokumentoineet korrelaatioita tilatiheyden ja villilohien paluiden vähenemisen välillä vuono- ja jokijärjestelmissä. Alan vastatoimet – kemialliset hoidot (emamektiinibentsoaatti, deltametriini, vetyperoksidikylvyt), biologiset torjunta-aineet (puhdistuskalat, kuten huulikalat ja silonit) ja laserpohjaiset täiden poistojärjestelmät – aiheuttavat omat ympäristökustannuksensa, mukaan lukien vaikutukset muihin kuin kohdeäyriäisiin, kemialliset jäämät sedimenteissä ja puhdistuskalojen hyvinvointiin liittyvät huolet.

Mangrovemetsien häviäminen katkarapujen vesiviljelyn vuoksi

Mangrovemetsät ovat maapallon monimuotoisimpia ja ekologisesti tuottavimpia rannikkoekosysteemejä. Ne toimivat pesimäympäristönä valtavalle määrälle merilajeja, mukaan lukien taloudellisesti tärkeät kalat ja äyriäiset, suodattavat maasta peräisin olevaa saastetta ennen kuin se pääsee rannikkovesiin, vakauttavat rannikoita aaltojen eroosiota ja myrskyvuoksia vastaan ja varastoivat suurimpia sinisen hiilen tiheyksiä kaikista maapallon ekosysteemeistä. Ne ovat myös ekosysteemi, joka on tuhoutunut eniten maailmanlaajuisen katkarapujen vesiviljelybuumin takia.

1970-luvulta lähtien katkaravun vesiviljely laajeni voimakkaasti Kaakkois-Aasiassa ja Keski-Amerikassa, johtuen kasvavasta maailmanlaajuisesta kysynnästä edullisille viljellyille katkaravuille. Katkarapualtaiden perustamisen ensisijainen menetelmä – laajat rannikkoaltaat, jotka täytettiin murtovedellä – edellytti olemassa olevan rannikkovesiviljelyn raivaamista, ja mangrovit olivat ylivoimaisesti raivattu kasvillisuus. Polidoro et al. (2010) arvioivat mangroven sukupuuttoon vaaran maailmanlaajuisesti ja havaitsivat, että mangrovenmetsän kokonaispinta-ala oli vähentynyt noin 20 % maailmanlaajuisesti vuosina 1980–2005, ja tappiot keskittyivät erityisesti Kaakkois-Aasian maihin, joissa katkaravun vesiviljelyn laajeneminen oli nopeinta [5]. Naylor et al. (2000) tunnistivat mangrovemetsien muuntamisen keskeiseksi mekanismiksi, jolla vesiviljely vähentää meren ekologisia palveluja, kumoten kaikki elintarviketurvaedut [2].

Tämän muunnoksen perintö ei ole pelkästään ekologinen. Mangrovemetsien raivaaminen katkarapualtaiden tieltä on myös edistänyt rannikkoyhteisöjen haavoittuvuutta tavoilla, jotka ovat käyneet traagisesti ilmi suurten sääilmiöiden aikana. Vuoden 2004 Intian valtameren tsunami tappoi huomattavasti enemmän ihmisiä alueilla, joilla mangrovemetsät oli raivattu katkaraputilojen tieltä, kuin alueilla, joilla mangrovevyöhykkeet olivat säilyneet ehjinä – luonnollinen koe rannikonsuojelussa, joka on herättänyt uutta kiinnostusta mangrovemetsien ennallistamiseen sekä suojelujärjestöjen että katastrofiriskienhallintavirastojen keskuudessa.

Taudit, kemikaalit ja ekosysteemivaikutukset

Tiheän vesiviljelyn laitokset ovat luonnostaan taudeille alttiita ympäristöjä. Suuri määrä geneettisesti samanlaisia eläimiä suljetuissa tai puoliksi suljetuissa vesistöissä luovat ihanteelliset olosuhteet patogeenien monistumiselle ja leviämiselle. Valkopilkkutautivirus katkaravuilla, tarttuva lohianemia (ISA) Atlantin lohella ja koi-herpesvirus karpilla ovat kymmenien tautien joukossa, jotka ovat aiheuttaneet katastrofaalisia tuotannon menetyksiä globaalissa vesiviljelyssä, joskus tuhoten alueellisia teollisuuksia. Antibioottien ennaltaehkäisevä ja terapeuttinen käyttö vesiviljelyssä – erityisesti katkarapu-, lohi- ja pangasiuksen viljelyssä joillakin Aasian alueilla – on herättänyt huolta antibioottiresistenssin kehittymisestä vesibakteereissa ja ihmisen taudinaiheuttajissa, jotka jakavat elinympäristöjä vesiviljelyn kanssa.

Syömättömän rehun, kalan ulosteen ja kemiallisten käsittelyjen kerääntyminen avoverkkoallaslaitteistojen alle ja ympärille voi aiheuttaa paikallista pohja-alueen hapenpuutetta (hypoksia), sedimentin rikastumista ja siihen liittyvää pohjaelämäntien biologisen monimuotoisuuden vähenemistä – ongelmaa kutsutaan pohjavaikutukseksi, ja se on hyvin dokumentoitu Skotlannin ja Norjan vuonojen lohitilojen alla. Naylor et al. (2000) luokittelivat nämä paikalliset vaikutukset laajemman ravintoverkon vaikutusten ohella alkuperäisessä alaa koskevassa kritiikissään, ja seuraavien vuosikymmenten tutkimus on vahvistanut ja laajentanut heidän analyysiaan [2]. Vaikutuksen aste riippuu suuresti tilan sijainnista – voimakkaasti vuorovesien tasaannuttamille alueille sijoitetuilla tiloilla on paljon pienempi pohjavaikutus kuin hitaasti tasaantuvilla lahdilla – mikä on johtanut parannettuihin sijoitusperusteisiin monissa sääntelyjärjestelmissä.

Integroitu monitasoinen vesiviljely (IMTA)

Integroitu monitasoinen vesiviljely (IMTA) on lähestymistapa viljelyalueen suunnitteluun, jossa yhdistetään tarkoituksellisesti useita lajeja eri trofiatasoilta samaan järjestelmään. Tällöin yhden lajin jätteistä tulee toisen lajin ruokaa tai lannoitetta. Yleisimmässä lohipohjaisessa IMTA-mallissa atlantinlohi viljellään yhdessä simpukoiden tai ostereiden kanssa (jotka suodattavat lohen jätteiden orgaanisia hiukkasia) ja rakkolevän tai merisalaatin kanssa (jotka imevät kalojen ja äyriäisten erittämiä liuenneita epäorgaanisia ravinteita). Tuloksena on järjestelmä, jossa lohen viljelyn ympäristöjalanjälki pienenee samalla kun tuotetaan lisäkaupallisia tuotteita – simpukoilla, ostereilla ja rakkoleällä on kaikilla kaupalliset markkinat. IMTA-järjestelmiä on pilotoitu Norjassa, Kanadassa, Skotlannissa ja Kiinassa, ja niiden on osoitettu vähentävän pohjavaikutusta ja ravinnekuormitusta.

Troell et al. (2014) tunnistivat IMTA:n yhdeksi innovaatioista, jotka voisivat parantaa vesiviljelyalan ekologista kestävyyttä, jos se otettaisiin laajasti käyttöön, yhdessä rehutehokkuuden parantamisen, maalla sijaitsevien kierrätysvesiviljelyjärjestelmien (RAS) ja taudin vastustuskyvyn valikoivan jalostuksen kanssa [4]. Haaste on taloudellinen: IMTA-järjestelmät ovat toiminnallisesti monimutkaisempia kuin monokulttuuri, sivutuotelajien markkinat (erityisesti rakkolevälle länsimarkkinoilla) ovat vähemmän kehittyneitä, ja vesiviljelyä ohjaavat sääntelykehykset eivät useinkaan sovi puhtaasti monilajitoimintoihin. Siitä huolimatta IMTA edustaa yhtä ekologisesti johdonmukaisimmista kehyksistä vesiviljelytuotannon ympäristökuormituksen vähentämiseksi.

Sertifiointi ja ASC

Aquaculture Stewardship Council (ASC), joka perustettiin vuonna 2010 Maailman luontosäätiön ja Alankomaiden kestävän kaupan aloitteen (IDH) yhteistyönä, tarjoaa laajimmin tunnustetun kolmannen osapuolen sertifiointijärjestelmän vastuullisesti viljellyille mereneläviltä. ASC-standardit kattavat ympäristönsuojelun (rehujen hankinta, kemikaalien käyttö, jätevesien hallinta, tautien hallinta, karkauksien ehkäisy, vaikutukset paikallisiin ekosysteemeihin ja villieläimiin) ja sosiaalisen suorituskyvyn (työntekijöiden oikeudet, yhteisösuhteet). Vuoteen 2020-luvun puoliväliin mennessä ASC-sertifioitu vesiviljelytuotanto käsittää yli 1,4 miljoonaa tonnia sertifioitua tuotetta vuosittain yli 20 lajiryhmässä, mukaan lukien Atlantin lohi, katkaravut, tilapia, simpukat ja pangasius.

ASC-sertifioinnissa on omat kriitikkonsa. Jotkut tutkijat ja kansalaisjärjestöt väittävät, että sertifiointistandardit eivät ole riittävän tiukkoja, erityisesti rehujen villikalojen osuuden, meritäiden torjunnan ja antibioottien käytön osalta. ASC:n standardointiprosessiin osallistuu teollisuuden sidosryhmiä tavalla, jota kriitikot väittävät voivan heikentää ympäristövaatimuksia. Siitä huolimatta ASC-sertifiointi tarjoaa jäsennellyn kannustimen jatkuvaan parantamiseen ja tuo markkinaerottelua tuottajille, jotka ovat sitoutuneet korkeampiin ympäristöstandardeihin – mekanismi, joka yhdessä sääntelyn valvonnan kanssa voi edistää asteittaista kehitystä. FAO:n vuoden 2022 SOFIA korosti sertifiointijärjestelmiä tärkeiksi välineiksi kestävyysvaltuuksien viestinnässä kuluttajille ja vähittäiskauppiaille yhä tarkemmin valvotulla globaalilla merenelävien markkinoilla [1].

Monet uskovat, että vesiviljelyn kasvu helpottaa paineita valtamerten kalakantoihin, mutta päinvastoin pätee joissakin vesiviljelyn tyypeissä. – Naylor ym., Nature, 2000 [2]