Аквакультура и выращенные морепродукты

Проблема рыбной муки: дикая рыба для выращиваемой рыбы

Центральный экологический парадокс аквакультуры заключается в том, что для выращивания плотоядных видов рыб требуются большие объемы дикой рыбы для производства рыбной муки и рыбьего жира, которые составляют их корм. Атлантический лосось, морской лещ, морской окунь, желтохвост и другие ценные виды, выращиваемые на фермах, являются естественными хищниками; в дикой природе они питаются мелкой рыбой, ракообразными и зоопланктоном. Воспроизведение этой диеты в аквакультурных кормах требует вылова кормовой рыбы — анчоусов, песчанки, шпрот, сельди и других мелких стайных видов, которые перемалываются в концентрат белка из рыбной муки и перерабатываются в рыбий жир. Нейлор и др. (2000) впервые систематически задокументировали эту зависимость в своем знаковом обзоре в *Nature*, обнаружив, что выращивание плотоядных видов может скорее уменьшить, чем увеличить чистую доступность морского белка, если объемы дикой рыбы превышают объемы выращенной рыбы в белковом эквиваленте [2].

Соотношение рыба-на-рыбу (вес дикой рыбы, необходимой для производства одной единицы выращенной рыбы) значительно варьируется в зависимости от вида и состава корма. Для атлантического лосося в условиях 1990-х годов оценки составляли от 2:1 до 5:1 по весу. Улучшения в эффективности кормов и замена рыбной муки растительными белками (соя, пшеница, рапс) существенно снизили эти соотношения за последние два десятилетия, и большинство современного норвежского производства лосося обходится с соотношением рыба-на-рыбу ниже 1:1 по весу для компонента рыбной муки. Однако замена рыбьего жира более сложна, поскольку его содержание длинноцепочечных омега-3 жирных кислот (EPA и DHA) — ключевая пищевая причина, по которой потребители выбирают лосось, — не может быть воспроизведено растительными маслами без ущерба для пользы продукта для здоровья. Это означает, что даже при снижении зависимости от рыбной муки, зависимость от рыбьего жира остается структурной особенностью высокоценной плотоядной аквакультуры.

Экосистемы кормовой рыбы под угрозой

Кормовая рыба, потребляемая предприятиями по производству аквакультурных кормов, не является пищевым избыточным организмом. Кормовая рыба занимает критически важное промежуточное положение в морских пищевых сетях — она является основным связующим звеном между фитопланктоном и зоопланктоном, которые составляют основу океанической продуктивности, и крупными хищниками (тунец, акулы, морские птицы, морские млекопитающие, люди), которые от них зависят. Промысел анчоусов в районе Гумбольдтского течения у берегов Перу и Чили, песчанки в Северном море и сельди в Норвежском море — все они поддерживают экосистемы поразительного биологического богатства. Перенаправление этих видов в рыбную муку — это не просто перенаправление потока белка; это удаление фундаментального экологического ресурса.

Фрёлих и др. (2018) смоделировали экологические ограничения кормовых рыб для аквакультуры, обнаружив, что если нынешние траектории потребления сохранятся, добыча кормовых рыб для аквакультурных кормов может превысить экологически устойчивые пределы к середине XXI века [3]. Троелль и др. (2014) утверждали, что устойчивость аквакультурного сектора к потрясениям в продовольственной системе ограничена именно из-за его зависимости от диких рыбных ресурсов, которые сами по себе подвержены изменчивости климата и чрезмерной эксплуатации, что создает взаимосвязанную уязвимость как в секторе выращивания, так и в секторе дикого вылова [4]. Поиск альтернативных ингредиентов для кормов — включая корм из насекомых (особенно личинок черной львинки), омега-3 масла из микроводорослей, одноклеточные белки и ингредиенты, полученные путем точной ферментации, — является крупной активной областью исследований и инвестиций в аквакультуру.

Разведение лосося: вши, побеги и химическое загрязнение

Разведение атлантического лосося (*Salmo salar*) является одной из самых экономически значимых и экологически контролируемых форм аквакультуры в мире. Норвегия, Шотландия, Чили и Канада являются доминирующими производителями, совместно выращивая около 2,7 миллиона тонн в год. Отрасль сталкивается с несколькими постоянными экологическими проблемами, из которых морские вши (*Lepeophtheirus salmonis* и *Caligus* spp.) являются, пожалуй, наиболее острыми. Морские вши — это эктопаразитические копеподы, которые в небольшом количестве естественным образом встречаются у диких лососевых, но достигают эпидемических плотностей у скученных рыб в открытых садках, где они питаются слизью, кожей и кровью, вызывая поражения, нарушение осморегуляции, подавление иммунитета и смертность.

Экологическая проблема выходит за рамки благополучия выращиваемой рыбы. Открытые лососевые фермы расположены вдоль береговых линий, используемых мигрирующими дикими лососями и морскими форелями, а облака вшей, исходящие от ферм, могут заражать диких рыб, проплывающих рядом, — особенно уязвимых молодых диких лососей, впервые мигрирующих в море. Исследования в Норвегии и Ирландии задокументировали корреляцию между плотностью ферм в фьордных и речных системах и сокращением возвратов диких лососевых. Ответные меры отрасли — химические обработки (эмамектин бензоат, дельтаметрин, ванны с перекисью водорода), биологические методы контроля (рыбы-чистильщики, такие как губаны и люмпены) и лазерные системы удаления вшей — несут свои собственные экологические издержки, включая воздействие на нецелевых ракообразных, остатки химических веществ в донных отложениях и проблемы благополучия для рыб-чистильщиков.

Потеря мангровых лесов для аквакультуры креветок

Мангровые леса являются одними из самых биоразнообразных и экологически продуктивных прибрежных экосистем на Земле. Они служат местом обитания для огромного количества морских видов, включая коммерчески важные рыбы и ракообразные, фильтруют загрязнения с суши до того, как они попадут в прибрежные воды, стабилизируют береговые линии от волновой эрозии и штормовых нагонов, и накапливают одни из самых высоких плотностей голубого углерода среди всех экосистем на планете. Они также являются экосистемой, наиболее пострадавшей от глобального бума аквакультуры креветок.

С 1970-х годов аквакультура креветок взрывообразно расширялась по всей Юго-Восточной Азии и Центральной Америке, движимая растущим мировым спросом на недорогие выращенные креветки. Основной метод создания креветочных прудов — обширных прибрежных прудов, заполненных солоноватой водой, — требовал вырубки существующей прибрежной растительности, и мангровые леса были в подавляющем большинстве случаев вырублены. Полидоро и др. (2010 г.) оценили глобальный риск исчезновения мангровых лесов и обнаружили, что общее покрытие мангровых лесов сократилось примерно на 20% в мире в период с 1980 по 2005 год, при этом потери были особенно сконцентрированы в странах Юго-Восточной Азии, где расширение аквакультуры креветок было самым быстрым [5]. Нейлор и др. (2000 г.) конкретно определили превращение мангровых лесов как ключевой механизм, посредством которого аквакультура снижает чистые морские экологические услуги, сводя на нет любую выгоду для продовольственной безопасности [2].

Наследием этого преобразования является не только экологический аспект. Вырубка мангровых лесов для креветочных прудов также способствовала уязвимости прибрежных сообществ, что трагически проявилось во время крупных погодных явлений. Цунами в Индийском океане 2004 года унесло значительно больше жизней в районах, где мангровые леса были вырублены для креветочных ферм, чем в районах, где мангровые пояса остались нетронутыми — естественный эксперимент в области прибрежной защиты, который вызвал возобновление интереса к восстановлению мангровых лесов как среди природоохранных организаций, так и среди агентств по управлению рисками стихийных бедствий.

Болезни, химикаты и воздействие на экосистему

Объекты аквакультуры высокой плотности по своей природе являются средой, подверженной заболеваниям. Близость большого количества генетически схожих животных в закрытых или полузакрытых водоемах создает идеальные условия для усиления и передачи патогенов. Вирус белых пятен у креветок, инфекционная анемия лосося (ISA) у атлантического лосося и герпесвирус карпа являются одними из десятков болезней, которые вызвали катастрофические потери производства в мировой аквакультуре, иногда уничтожая региональные отрасли. Профилактическое и терапевтическое использование антибиотиков в аквакультуре — особенно при выращивании креветок, лосося и пангасиуса в некоторых частях Азии — вызвало опасения по поводу развития устойчивости к противомикробным препаратам у водных бактерий и у патогенов человека, которые разделяют среду обитания с аквакультурными операциями.

Накопление неизрасходованного корма, рыбных фекалий и химических веществ под и вокруг открытых аквакультурных установок может вызывать локальное истощение кислорода в бентосе (гипоксию), обогащение донных отложений и связанную с этим потерю бентосного биоразнообразия — проблема, называемая бентосным воздействием, хорошо задокументированная под лососевыми фермами в шотландских и норвежских фьордах. Нейлор и др. (2000) каталогизировали эти локализованные воздействия наряду с более широкими эффектами пищевой цепи в своей первоначальной критике сектора, и последующие десятилетия исследований подтвердили и расширили их анализ [2]. Степень воздействия сильно зависит от расположения фермы — фермы, расположенные в районах с сильным приливным течением, показывают гораздо меньшее бентосное воздействие, чем те, что находятся в медленно промываемых заливах, — что привело к улучшению критериев размещения во многих режимах регулирования.

Интегрированная многотрофическая аквакультура (IMTA)

Интегрированная многотрофическая аквакультура (IMTA) — это подход к проектированию фермы, который преднамеренно объединяет несколько видов на разных трофических уровнях в одной системе, позволяя отходам одного вида становиться пищей или удобрением для другого. В наиболее распространенной модели IMTA на основе лосося атлантический лосось сокультивируется с мидиями или устрицами (которые фильтруют органические частицы в отходах лосося) и с водорослями или морским салатом (которые поглощают растворенные неорганические питательные вещества, выделяемые рыбой и моллюсками). В результате получается система, в которой снижается воздействие лососевой фермы на окружающую среду, при этом производятся дополнительные коммерческие продукты — мидии, устрицы и водоросли имеют свои коммерческие рынки. Системы IMTA были опробованы в Норвегии, Канаде, Шотландии и Китае, продемонстрировав снижение воздействия на бентос и нагрузки на питательные вещества.

Троелль и др. (2014) определили IMTA как одно из ряда инноваций, которые могли бы повысить экологическую устойчивость сектора аквакультуры при крупномасштабном внедрении, наряду с улучшением эффективности кормов, наземными системами рециркуляционной аквакультуры (RAS) и селекционным разведением для устойчивости к болезням [4]. Проблема экономическая: системы IMTA операционно более сложны, чем монокультуры, рынки для побочных видов (особенно водорослей на западных рынках) менее развиты, а нормативные акты, регулирующие аквакультуру, часто не учитывают многовидовые операции. Тем не менее, IMTA представляет собой одну из наиболее экологически обоснованных рамок для снижения экологической интенсивности производства аквакультуры.

Сертификация и ASC

Совет по управлению аквакультурой (ASC), созданный в 2010 году в партнерстве между Всемирным фондом дикой природы и Голландской инициативой устойчивой торговли (IDH), предоставляет наиболее широко признанную стороннюю схему сертификации ответственно выращенных морепродуктов. Стандарты ASC охватывают экологические показатели (поиск кормов, использование химикатов, управление сточными водами, управление болезнями, предотвращение побегов, воздействие на местные экосистемы и дикие виды) и социальные показатели (права работников, отношения с сообществом). По состоянию на середину 2020-х годов сертифицированное ASC производство аквакультуры охватывает более 1,4 миллиона тонн сертифицированной продукции ежегодно по более чем 20 группам видов, включая атлантического лосося, креветок, тиляпию, двустворчатых моллюсков и пангасиуса.

Сертификация ASC не лишена критиков. Некоторые исследователи и НПО утверждают, что стандарты сертификации недостаточно строги, особенно в таких вопросах, как использование дикой рыбы в кормах, борьба с морскими вшами и применение антибиотиков. Процесс установления стандартов ASC включает заинтересованные стороны отрасли таким образом, что, по мнению критиков, может ослабить экологические требования. Тем не менее, сертификация ASC обеспечивает структурированный стимул для постоянного улучшения и обеспечивает дифференциацию на рынке для производителей, приверженных более высоким экологическим стандартам — механизм, который в сочетании с регуляторным надзором может способствовать постепенному прогрессу. В отчете ФАО SOFIA за 2022 год схемы сертификации были выделены как важные инструменты для информирования потребителей и розничных продавцов об устойчивости в условиях все более тщательно проверяемого мирового рынка морепродуктов [1].

Многие считают, что рост аквакультуры снижает нагрузку на морское рыболовство, но для некоторых видов аквакультуры верно обратное. — Нейлор и др., Nature, 2000 [2]