Akwakultura i Owoce Morza Hodowlane

Problem z mączką rybną: dzikie ryby jako pasza dla hodowlanych

Centralny paradoks środowiskowy akwakultury polega na tym, że hodowla drapieżnych gatunków ryb wymaga dużych nakładów dzikich ryb do produkcji mączki rybnej i oleju rybnego, które stanowią ich paszę. Łosoś atlantycki, dorada, labraks, seriole i inne wysokiej wartości gatunki hodowlane są naturalnie drapieżne; w naturze żywią się małymi rybami, skorupiakami i zooplanktonem. Replika tej diety w paszy akwakulturowej wymaga połowu ryb paszowych — anchovety, dobijaka, szprota, śledzia i innych małych gatunków ławicowych — które są mielone na koncentrat białka mączki rybnej i przetwarzane na olej rybny. Naylor i in. (2000) po raz pierwszy systematycznie udokumentowali tę zależność w przełomowej recenzji w *Nature*, stwierdzając, że hodowla gatunków drapieżnych może raczej zmniejszyć, niż zwiększyć dostępność białka morskiego netto, jeśli nakłady dzikich ryb przekraczałyby produkcję ryb hodowlanych na bazie ekwiwalentu białka [2].

Współczynnik fish-in:fish-out — waga dzikich ryb potrzebnych do wyprodukowania jednej jednostki ryb hodowlanych — znacznie różni się w zależności od gatunku i składu paszy. Dla łososia atlantyckiego w warunkach lat 90-tych, szacunki wahały się od 2:1 do 5:1 wagowo. Poprawa efektywności paszy i zastąpienie białek roślinnych (soi, pszenicy, rzepaku) mączką rybną znacznie zmniejszyły te proporcje w ciągu ostatnich dwóch dekad, a większość współczesnej norweskiej produkcji łososia działa ze współczynnikami fish-in:fish-out poniżej 1:1 wagowo dla składnika mączki rybnej. Jednak zastąpienie oleju rybnego jest trudniejsze, ponieważ jego zawartość długołańcuchowych kwasów tłuszczowych omega-3 (EPA i DHA) — kluczowy powód żywieniowy, dla którego konsumenci wybierają łososia — nie może być zastąpiona olejami roślinnymi bez uszczerbku dla korzyści zdrowotnych produktu. Oznacza to, że nawet jeśli zależność od mączki rybnej maleje, zależność od oleju rybnego pozostaje strukturalną cechą akwakultury drapieżnych gatunków o wysokiej wartości.

Ekosystemy ryb paszowych zagrożone

Ryby paszowe konsumowane przez młyny produkujące pasze dla akwakultury nie są organizmami zbędnymi pod względem żywieniowym. Ryby paszowe zajmują kluczową pozycję pośrednią w morskich sieciach pokarmowych — są podstawowym ogniwem między fitoplanktonem i zooplanktonem, które tworzą podstawę produktywności oceanicznej, a dużymi drapieżnikami (tuńczyki, rekiny, ptaki morskie, ssaki morskie, ludzie), które od nich zależą. Połowy anchovy w Prądzie Humboldta u wybrzeży Peru i Chile, dobijaka na Morzu Północnym oraz śledzia na Morzu Norweskim wspierają ekosystemy o zdumiewającej bogactwie biologicznym. Przekierowanie tych gatunków do produkcji mączki rybnej to nie tylko kwestia przekierowania strumienia białka; to usunięcie fundamentalnego zasobu ekologicznego.

Froehlich i in. (2018) modelowali ekologiczne granice ryb paszowych dla akwakultury karmionej, stwierdzając, że jeśli obecne trajektorie konsumpcji będą się utrzymywać, pozyskiwanie ryb paszowych na paszę dla akwakultury może przekroczyć ekologicznie zrównoważone granice w połowie XXI wieku [3]. Troell i in. (2014) argumentowali, że odporność sektora akwakultury na wstrząsy systemów żywnościowych jest ograniczona właśnie ze względu na jego zależność od nakładów dzikich ryb, które same podlegają zmienności klimatu i nadmiernej eksploatacji — tworząc sprzężoną podatność w sektorach hodowlanych i dzikich [4]. Poszukiwanie alternatywnych składników paszy — w tym mączki owadziej (zwłaszcza larw czarnego muchy żołnierskiej), olejów omega-3 pochodzących z mikroalg, białek jednokomórkowych i składników fermentowanych precyzyjnie — to główny aktywny obszar badań nad akwakulturą i inwestycji branżowych.

Akwakultura łososia: wszy, ucieczki i zanieczyszczenia chemiczne

Akwakultura łososia atlantyckiego (*Salmo salar*) jest jedną z najważniejszych ekonomicznie i najbardziej kontrolowanych środowiskowo form akwakultury na świecie. Norwegia, Szkocja, Chile i Kanada to dominujący producenci, łącznie hodujący około 2,7 miliona ton rocznie. Branża stoi przed kilkoma uporczywymi wyzwaniami środowiskowymi, z których wszy morskie (*Lepeophtheirus salmonis* i *Caligus* spp.) są chyba najbardziej dotkliwe. Wszy morskie to ektopasożytnicze widłonogi, które naturalnie występują na dzikich łososiowatych w niewielkim stopniu, ale osiągają epidemiczne zagęszczenia na zatłoczonych rybach w otwartych klatkach sieciowych, gdzie żywią się śluzem, skórą i krwią, powodując zmiany chorobowe, zaburzenia osmoregulacji, osłabienie odporności i śmiertelność.

Obawy ekologiczne wykraczają poza dobrostan hodowlanych ryb. Otwarte hodowle łososia znajdują się wzdłuż wybrzeży wykorzystywanych przez migrujące dzikie łososie i trocie morskie, a chmury wszy wydobywające się z ferm mogą zarażać dzikie ryby przepływające w pobliżu — szczególnie wrażliwe młode dzikie łososie migrujące po raz pierwszy do morza. Badania w Norwegii i Irlandii udokumentowały korelację między gęstością ferm w systemach fiordowych i rzecznych a spadkiem populacji dzikich łososioswatych. Odpowiedzi przemysłu — zabiegi chemiczne (benzoesan emamektyny, deltametryna, kąpiele z nadtlenkiem wodoru), kontrola biologiczna (ryby czyszczące, takie jak wargacze i tasze) oraz laserowe systemy usuwania wszy — niosą ze sobą własne koszty środowiskowe, w tym wpływ na skorupiaki inne niż docelowe, pozostałości chemiczne w osadach oraz obawy o dobrostan ryb czyszczących.

Utrata namorzynów dla akwakultury krewetek

Lasy namorzynowe należą do najbardziej bioróżnorodnych i ekologicznie produktywnych ekosystemów przybrzeżnych na Ziemi. Służą jako siedlisko lęgowe dla ogromnej liczby gatunków morskich, w tym ryb i skorupiaków o znaczeniu komercyjnym, filtrują zanieczyszczenia pochodzące z lądu zanim dotrą do wód przybrzeżnych, stabilizują linie brzegowe przed erozją falową i sztormami oraz przechowują jedne z najwyższych gęstości niebieskiego węgla spośród wszystkich ekosystemów na planecie. Są również ekosystemem najbardziej zdewastowanym przez globalny boom akwakultury krewetek.

Od lat 70. ubiegłego wieku akwakultura krewetek gwałtownie rozprzestrzeniała się w Azji Południowo-Wschodniej i Ameryce Środkowej, napędzana rosnącym globalnym popytem na tanie krewetki z hodowli. Podstawowa metoda zakładania stawów krewetkowych — rozległych stawów przybrzeżnych wypełnionych słonawą wodą — wymagała wycinania istniejącej roślinności przybrzeżnej, a namorzyny były w przeważającej mierze wycinaną roślinnością. Polidoro i in. (2010) ocenili globalne ryzyko wyginięcia namorzynów i stwierdzili, że ogólna powierzchnia lasów namorzynowych zmniejszyła się o około 20% globalnie w latach 1980-2005, przy czym straty były szczególnie skoncentrowane w krajach Azji Południowo-Wschodniej, gdzie ekspansja akwakultury krewetek była najszybsza [5]. Naylor i in. (2000) konkretnie wskazali konwersję namorzynów jako kluczowy mechanizm, za pomocą którego akwakultura zmniejsza netto usługi ekologiczne morskie, niwelując wszelkie korzyści w zakresie bezpieczeństwa żywnościowego [2].

Dziedzictwo tej konwersji ma nie tylko charakter ekologiczny. Wycinka namorzynów pod stawy krewetkowe przyczyniła się również do wrażliwości społeczności przybrzeżnych w sposób, który tragicznie uwidocznił się podczas poważnych wydarzeń pogodowych. Tsunami na Oceanie Indyjskim w 2004 roku zabiło znacznie więcej ludzi na obszarach, gdzie namorzyny zostały wycięte pod hodowle krewetek, niż na obszarach, gdzie pasy namorzynów pozostały nienaruszone — to naturalny eksperyment w ochronie wybrzeża, który wzbudził ponowne zainteresowanie reintrodukcją namorzynów zarówno wśród organizacji ochrony przyrody, jak i agencji zarządzania ryzykiem katastrof.

Choroby, chemikalia i wpływ na ekosystem

Obiekty akwakultury o wysokiej gęstości są środowiskami inherentnie podatnymi na choroby. Bliskość dużej liczby genetycznie podobnych zwierząt w zamkniętych lub półzamkniętych zbiornikach wodnych tworzy idealne warunki do amplifikacji i transmisji patogenów. Wirus białych plam u krewetek, zakaźna anemia łososia (ISA) u łososia atlantyckiego oraz herpeswirus koi u karpi należą do dziesiątek chorób, które spowodowały katastrofalne straty w globalnej akwakulturze, czasem dziesiątkując regionalne przemysły. Profilaktyczne i terapeutyczne stosowanie antybiotyków w akwakulturze — zwłaszcza w hodowli krewetek, łososia i panga w niektórych częściach Azji — wzbudziło obawy dotyczące rozwoju oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe u bakterii wodnych i u ludzkich patogenów, które współistnieją w środowiskach z działalnością akwakulturową.

Nagromadzenie niestrawionej paszy, odchodów rybich i chemicznych środków leczniczych pod i wokół otwartych obiektów akwakultury może prowadzić do lokalnego zubożenia tlenu w bentosie (hipoksji), wzbogacenia osadów oraz związanej z tym utraty bioróżnorodności bentosowej — problemu nazywanego oddziaływaniem bentosowym, który jest dobrze udokumentowany pod fermami łososia w fiordach Szkocji i Norwegii. Naylor i in. (2000) skatalogowali te zlokalizowane oddziaływania obok szerszych efektów w sieci pokarmowej w swojej oryginalnej krytyce sektora, a kolejne dziesięciolecia badań potwierdziły i rozszerzyły ich analizę [2]. Stopień oddziaływania zależy w dużym stopniu od lokalizacji fermy — fermy umieszczone w obszarach silnego przepływu pływowego wykazują znacznie mniejsze oddziaływanie bentosowe niż te w wolno przepływających zatokach — co doprowadziło do poprawy kryteriów lokalizacji w wielu reżimach regulacyjnych.

Zintegrowana wielogatunkowa akwakultura (IMTA)

Zintegrowana wielogatunkowa akwakultura (IMTA) to podejście do projektowania farm, które celowo łączy wiele gatunków na różnych poziomach troficznych w tym samym systemie, umożliwiając, aby produkty odpadowe jednego gatunku stały się pożywieniem lub nawozem dla innego. W najczęściej spotykanym modelu IMTA opartym na łososiu, łososie atlantyckie są współhodowane z małżami lub ostrygami (które filtrują cząstki organiczne z odpadów łososia) oraz z kapustą morską lub sałatą morską (która absorbuje rozpuszczone nieorganiczne składniki odżywcze wydalane przez ryby i skorupiaki). Rezultatem jest system, w którym ślad środowiskowy operacji łososiowej jest zmniejszony, a dodatkowe produkty komercyjne są generowane — małże, ostrygi i kapusta morska mają swoje rynki handlowe. Systemy IMTA były pilotowane w Norwegii, Kanadzie, Szkocji i Chinach, wykazując zmniejszenie wpływu na dno morskie i obciążenia nutrientami.

Troell i in. (2014) zidentyfikowali IMTA jako jedną z innowacji, które mogłyby zwiększyć ekologiczną odporność sektora akwakultury, gdyby została przyjęta na dużą skalę, wraz z poprawą efektywności pasz, systemami akwakultury recyrkulacyjnej na lądzie (RAS) i selektywną hodowlą w celu uzyskania odporności na choroby [4]. Wyzwaniem jest ekonomia: systemy IMTA są bardziej złożone operacyjnie niż monokultura, rynki dla produktów ubocznych (zwłaszcza kapusty morskiej na rynkach zachodnich) są mniej rozwinięte, a ramy regulacyjne dotyczące akwakultury często nie uwzględniają czysto operacji wielogatunkowych. Niemniej jednak IMTA stanowi jeden z najbardziej ekologicznie spójnych ram dla zmniejszenia intensywności środowiskowej produkcji akwakulturowej.

Certyfikacja i ASC

Aquaculture Stewardship Council (ASC), założona w 2010 roku jako partnerstwo między World Wildlife Fund a Holenderską Inicjatywą Handlu Zrównoważonego (IDH), zapewnia najbardziej uznawany system certyfikacji stron trzecich dla odpowiedzialnie hodowanych owoców morza. Standardy ASC obejmują wyniki środowiskowe (pozyskiwanie pasz, stosowanie chemikaliów, zarządzanie ściekami, zarządzanie chorobami, zapobieganie ucieczkom, wpływ na lokalne ekosystemy i gatunki dzikie) oraz wyniki społeczne (prawa pracowników, relacje ze społecznością). W połowie 2020 roku, produkcja akwakultury certyfikowana przez ASC obejmuje ponad 1,4 miliona ton certyfikowanych produktów rocznie w ponad 20 grupach gatunków, w tym łososia atlantyckiego, krewetek, tilapii, małży i panga.

Certyfikacja ASC nie jest pozbawiona krytyków. Niektórzy badacze i organizacje pozarządowe twierdzą, że standardy certyfikacji są niewystarczająco surowe, zwłaszcza w kwestiach takich jak wykorzystanie dzikich ryb w paszach, zarządzanie wszami morskimi i stosowanie antybiotyków. Proces ustalania standardów ASC angażuje interesariuszy z branży w sposób, który — zdaniem krytyków — może osłabić wymagania środowiskowe. Niemniej jednak certyfikacja ASC stanowi ustrukturyzowaną zachętę do ciągłego doskonalenia i zapewnia wyróżnienie rynkowe producentom zaangażowanym w wyższe standardy środowiskowe — mechanizm, który w połączeniu z nadzorem regulacyjnym może napędzać stopniowy postęp. Raport SOFIA FAO z 2022 roku podkreślił systemy certyfikacji jako ważne narzędzia do komunikowania poświadczeń zrównoważonego rozwoju konsumentom i detalistom na coraz bardziej kontrolowanym globalnym rynku owoców morza [1].

Wiele osób uważa, że rozwój akwakultury zmniejsza presję na rybołówstwo oceaniczne, ale jest wręcz przeciwnie w przypadku niektórych rodzajów akwakultury. — Naylor i in., Nature, 2000 [2]