UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA ZOOTEHNIKO
Maša BAHOVEC
MORSKA AKVAKULTURA: IZZIVI IN TEŽAVE
DIPLOMSKO DELO Univerzitetni študij - 1. stopnja
Ljubljana, 2021
UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA ZOOTEHNIKO
Maša BAHOVEC
MORSKA AKVAKULTURA: IZZIVI IN TEŽAVE
DIPLOMSKO DELO Univerzitetni študij - 1. stopnja
MARINE AQUACULTURE: CHALLENGES AND PROBLEMS
B. SC. THESIS
Academic Study Programmes
Ljubljana, 2021
II
Diplomsko delo je zaključek univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje Kmetijstvo – zootehnika.
Komisija za študij 1. in 2. stopnje Oddelka za zootehniko je za mentorico diplomskega dela imenovala izr. prof. dr. Simono Sušnik Bajec.
Recenzentka: izr. prof. dr. Tatjana Pirman
Komisija za oceno in zagovor:
Predsednik: izr. prof. dr. Klemen POTOČNIK
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko Član: izr. prof. dr. Simona SUŠNIK BAJEC
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko Član: izr. prof. dr. Tatjana PIRMAN
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko
Datum predstavitve:
III
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA
ŠD Du1
DK UDK 639(043.2)=163.6
KG marikultura, ribe, prehrana ljudi AV BAHOVEC, Maša
SA SUŠNIK BAJEC, Simona (mentorica) KZ SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101
ZA Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko, Univerzitetni študijski program 1. stopnje Kmetijstvo – zootehnika
LI 2021
IN MORSKA AKVAKULTURA: IZZIVI IN TEŽAVE TD Diplomsko delo (Univerzitetni študij - 1. stopnja) OP IX, 24. str., 12 sl., 56. vir.
IJ sl JI sl/en
AI Namen diplomskega dela je predstaviti eno izmed večjih panog za proizvodnjo humane prehrane-marikulturo, ter opisati, s katerimi težavami se v zadnjem času srečuje. V ospredje naloge je postavljenih nekaj najpogostejših izzivov in težav:
pobegi rib, bolezni in zajedavci, onesnaževanje vode in izločanje nevarnih snovi v okolje, problemi prehrane, vplivi divjih živali na ribogojnice ter pomankanje prostora ter vpliv javnega mnenja, zaradi katerih marikulturo povezujejo s slabim ravnanjem do živali in okolja. Z izboljšanjem načina gojenja rib, s sodobnejšimi modeli mrež za gojenje, bolj kakovostno krmo in višjimi življenjskimi standardi za živali, se da veliko spremeniti ter izboljšati. Na trgu lahko najdemo številne izume, s katerimi marikulturna podjetja spreminjajo svet morskega ribogojstva, ter svoje poslanstvo dvigujejo na višjo raven. Tudi za bližnjo prihodnost že obstajajo načrti, s katerimi bi marikultura postala še bolj zelena in okolju prijazna obenem pa proizvedla tolikšno količino rib, da bi z njimi zadostila vedno večjim potrebam človeške populacije.
IV
KEY WORDS DOCUMENTATION ND Du1
DC UDC 639(043.2)=163.6
CX mariculture, fish, human nutrition AU BAHOVEC, Maša
AA SUŠNIK BAJEC, Simona (supervisor) PP SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101
PB University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Animal Science, Academic Study Programme in Agriculture – Animal Production
PY 2021
TY MARINE AQUACULTURE: CHALLENGES AND PROBLEMS
DT B. Sc. Thesis (Academic Study Programmes) NO IX, 24. p., 12 fig., 56. ref.
LA sl Al sl/en
AB The purpose B. Sc. Thesis is to present one of the biggest producers of human food - mariculture and to describe problems and challenges to which it is faced. The main focus are the most common problems that the mariculture is faced with: fish escapes, diseases and parasites, water pollution and release of dangerous substances into the environment, influence of wild animals on farmed fishes and lack of space and effects of public opinion. These are also the main the main criticisms that make mariculture considered harmful to animals and the environment. Much can be changed and improved by improving the way of fish farming, with modern models of fish cages, better quality feed and higher living standards for animals. There are many inventions on the market with which mariculture companies are changing the world of marine aquaculture and raising their mission to a higher level. There are already plans for the near future to make mariculture even greener and more environmentally friendly, while at the same time producing enough fish to meet ever growing needs of human population.
V
KAZALO VSEBINE
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA ... III KEY WORDS DOCUMENTATION ... IV KAZALO VSEBINE ... V KAZALO SLIK ... VII OKRAJŠAVE IN SIMBOLI ... VIII SLOVARČEK ... IX
1 UVOD ... 1
2 AKVAKULTURA ... 2
2.1 ZGODOVINA AKVAKULTURE IN MORSKEGA RIBOGOJSTVA ... 2
2.1.1 Pomen marikulture za zagotavljanje humane prehrane ... 2
3 TEŽAVE, KI SE POJAVLJAJO V MARIKULTURI ... 3
3.1 POBEGI RIB IN Z NJIMI POVEZANE TEŽAVE ... 4
3.2 BOLEZNI IN ZAJEDALCI ... 5
3.3 ONESNAŽEVANJE VODE IN IZLOČANJE NEVARNIH SNOVI V OKOLJE .... 6
3.4 PROBLEM PREHRANE ... 7
3.5 VPLIV DIVJIH ŽIVALI NA RIBOGOJNICE ... 7
3.6 POMANJKANJE PROSTORA IN VPLIV JAVNEGA MNENJA NA DELOVANJE RIBOGOJNIC ... 8
4 PRIMERI DOBRIH PRAKS IN REŠITEV, S KATERIMI LAHKO IZBOLJŠAMO TRENUTNO MARIKULTURO, TER ZMANJŠAMO NJEN VPLIV NA OKOLJE ... 8
4.1 IZOBRAŽEVANJE LJUDI ... 8
4.2 RAZISKAVE NA PODROČJU BIOTEHNOLIGIJE ... 9
4.3 PREPREČEVANJE POBEGOV RIB ... 9
4.4 OCENSKI GOZD ... 10
4.5 UPORABA NEKATERIH INOVATIVNIH MREŽ ZA GOJENJE RIB V MORJU ... 11
4.6 DRONSKI LASER, KI UNIČUJE LOSOSOVO UŠ ... 13
4.7 REŠEVANJE PROSTORSKE STISKE ... 13
4.7.1 Selitev na kopno ... 13
4.7.2 Selitev na odprto morje ... 14
5 SKLEPI ... 18
6 VIRI ... 19
VI ZAHVALA
VII KAZALO SLIK
Slika 1: Prikaz kaj vse se vnese v mreže za gojenje rib, ter kaj vse se zaradi marikulture
vrne v morsko okolje (prirejeno po Nebeker, 2021). ... 4
Slika 2: Zaprt sistem gojenja rib imenovan Egget, zasnovan s stani podjetja Hauge aqua (Jakobsen, 2020) ... 10
Slika 3: Slikovni prikaz Ocean foresta, kjer v istem okolju gojijo ribe, morske alge in školjke (prirejeno po Leroy, 2021) ... 11
Slika 4: Samo potopljiva kletka-Refa. Leva stan prikazuje kletko v normalnih vremenskih pogojih, desna stran pa prikazuje kako se kletka potopi med nevihto (prirejeno po Chu in sod., 2020) ... 12
Slika 5: Aquapod, mreža za gojenje rib (Solon, 2011) ... 12
Slika 6: Laser za odstranjevanje ribjega zajedavca Lososovo uš (Dumiak, 2017) ... 13
Slika 7: Primera RAS sistema (AusFish, 2020) ... 14
Slika 8: Ocean farm 1 (Skår-Hosteland, 2017 (levo); Xinhua. 2017 (desno)) ... 15
Slika 9: Ribja farma Havfarm (Moore, 2018 (levo); Myrset, 2018 (desno)) ... 15
Slika 10: Samozadostni otok, kjer gojene morske organizme, uporabljajo za biogorivo, s katerim napajajo celotno proizvodnjo, ter glavno upravno stavbo, katera se nahaja na sredini otoka (Walid in sod., 2020) ... 16
Slika 11: Energetsko samozadostni otok, kjer je gojenje rib združeno s turističnimi dejavnostmi (Walid in sod., 2020) ... 1716
Slika 12: Hex Box-offshore sistem, je farma ki deluje na lastno vetrno energijo za rezervo pa ima možnost uporabe generatorja (Ocean Aquafarms, 2020) ... 17
VIII
OKRAJŠAVE IN SIMBOLI
Okrajšava Razlaga V angleščini
CO₂ ogljikov dioksid carbon dioxide
DDT aromatska klorova spojina dichlorodiphenyltrichloroethane -insectitide used in agriculture FIFO kratica za izraz riba noter, riba ven fish in-fish out
PCB poliklorirani bifenili Polychlorinated biphenyl RAS eden izmed načinov gojenja vodnih
organizmov s krožnim sistemom vode
recirculating aquaculture system
TLC kratica za samo potopljivo kletko tension leg cage WWF organizacija imenovana Svetovni
sklad za naravo World Wide Fund for Nature
IX SLOVARČEK
AKUTNO VNETJE: vnetje, ki se pojavi hitro in navadno traja nekaj dni do nekaj tednov AKVAPONIKA: samozadosten sistem, kjer istočasno gojimo rastline in ribe
ANTIVEGETACIJSKI PREMAZ: premaz s katerim premažejo spodnji del trupa čolnov, da na njem preprečijo rast alg
BIOGORIVO: gorivo proizvedeno iz biomase
BIO-JET GORIVO: vrsta goriva, ki se uporablja za nekatere zrakoplove (letala in helikopterje)
BIOMASA: snovi organskega nastanka. V energetiki je to organska snov, katero se lahko uporabi za vir energije
DEAKTIVACIJA: spraviti v nedejavnost, narediti neaktivno
HIPERPLAZIJA: povečanje tkiva ali organa, kot posledica povečanja njegovih sestavnih delov (vlaken, celic ipd.)
HIPERTROFIJA: povečanje organa ali njegovega dela, ki nastane predvsem zaradi povečanja njegovih sestavnih delov
IREVERZIBILEN: pomeni neponovljiv oziroma neobrnljiv proces LOSOSOVA UŠ: ribji parazit
NAVZKRIŽNO RAZMNOŽEVANJE: razmnoževanje med različnimi sortami/pasmami iste vrste
SUBAKUTNO VNETJE: je nadaljevanje akutnega vnetja
TRANSGEN ORGANIZEM: organizem, ki ima dodan ali spremenjen gen
1 1 UVOD
Morsko ribogojstvo ali marikultura je zelo star način pridobivanja hrane. Z njim se je človeštvo prvič srečalo že v času Neolitika, 4000 let pred našim štetjem, obdržalo pa se je vse do danes. Tako kot pred leti tudi dandanes za veliko število ljudi morska hrana predstavlja glavni vir beljakovin in ima pomembno vlogo v prehrambni verigi za vedno večje število ljudi. V vsem tem času se je morsko ribogojstvo srečalo že z mnogimi izzivi in težavami, zaradi katerih se je postopoma spreminjalo in oblikovalo do današnje podobe.
Kljub zadovoljivi učinkovitosti, katero dosegajo sodobna marikulturna podjetja, se njihova podoba še vedno spreminja. Z vsakim novim letom pridejo novi standardi, novi problemi, ter nova pričakovanja potrošnikov, katera je potrebno odpraviti, ter zadovoljiti. Tiste bolj enostavne se rešuje sproti, za malce bolj problematične težave kot so: onesnaževanje okolja, uničevanje habitatov, prenašanje bolezni, ter pobegi rib, pa se v zadnjih letih velike korporacije in firme trudijo razviti načine, s katerimi bi jih odpravile ali vsaj zmanjšale, ter vzpostavile trajnostno morsko ribogojstvo, katero bi bilo istočasno po volji potrošnikom, dobičkonosno in prijazno okolju.
Namen diplomskega dela je pregled objavljenih raziskav s področja marikulture, predvsem vezane na izzive in težave, s katerimi se v zadnjih letih srečuje ta panoga. Povzete so osnovne značilnosti morskega ribogojstva, opisane težave s katerimi se sooča, ter predstavljene rešitve, ki so na voljo, ter načrti za prihodnost.
2 2 AKVAKULTURA
Akvakultura je vzreja vseh sladkovodnih in morskih organizmov. Delimo jo na sladkovodno akvakulturo in morsko akvakulturo ali marikulturo. Marikultura se ukvarja z gojenjem morskih rib, mehkužcev, školjk in morskih rastlin (Akvakultura, 2020).
Organizmi, gojeni v morskem okolju, so večinoma namenjeni za humano prehrano, uporabljajo pa se tudi v farmaciji ter za industrijske namene. Med slednje spada predvsem gojenje okrasnih školjk in školjk za pridobivanje biserov (Josep in Augustine, 2020).
Za humano uporabo se v sklopu svetovne akvakulture goji okoli 580 različnih vrst vodnih organizmov (FAO, 2021).
Med najštevilčnejše vrste rib, gojene v marikulturi, sodijo: atlantski losos (Salmo salar), mlečnica (Chanos chanos), evropski brancin (Dicentrarchus labrax), rdeča grba (Sciaenops ocellatus), japonski rumenorep (Seriola quinqueradiata), progasti brancin (Morone saxatilis) in hibridni progasti brancin (Morone chrysops x Morone saxatilis) (Stickney, 2021).
Največje proizvajalke organizmov, gojenih v morski vodi, so: Kitajska, Japonska, Tajvan, Filipini, Združene države Amerike, Norveška, Ekvador, Republika Koreja in Indonezija (Stickney, 2021).
2.1 ZGODOVINA AKVAKULTURE IN MORSKEGA RIBOGOJSTVA
Prva oblika akvakulture naj bi se pojavila že v obdobju Neolitika, 4000 let pred našim štetjem. Z gojenjem glavatega ciplja (Mugil cephalus) in navadnega krapa (Cyprinus carpio) naj bi bila Kitajska prva civilizacija, ki se je začela bolj resno ukvarjati z akvakulturo, ter nato svoje metode predstavila širšemu svetu. Hieroglifi iz Egipta razkrivajo, da naj bi se ob Nilu v približno istem času kot na Kitajskem razvila še ena izmed prvih oblik akvakulture.
V srednjem veku so se v Evropi z gojenjem rib ukvarjali predvsem menihi v samostanih. V Franciji v 14. stoletju je eden izmed menihov kot prvi uspešno umetno oplodil jajčeca postrvi. Tudi v Indiji, na Filipinih in celo na Havajih se je razvijalo gojenje rib. Na Havajih so si v 18. stoletju pomagali s plimo, katera je v bazene za gojenje »prinesla« ribe. Bazene so nato zagradili, živali pa krmili do odrasle velikosti. Prve komercialne ribogojnice so se pojavile šele v 19. stoletju. Povod za njihov nastanek je bil pretiran izlov sladkovodnih in morskih rib. Zaradi istega razloga so se začele razvijati prve valilnice iker. Nekoliko kasneje, ob koncu 20. stoletja se je v Evropi razvila nova veja marikulture - gojenje bokoplavutnic.
Gojili so navadno ploščo (Pleuronectes platessa), morski list (Solea solea) in romb (Scophthal-mus maximus). Šele sredi dvajsetega stoletja pa so se začele razvijati sodobnejše ribje farme, kot jih poznamo danes. Te so pričele uporabljati električne črpalke, elektronske aparate in merilnik raztopljenega kisika (Stickney in Treece, 2012).
2.1.1 Pomen marikulture za zagotavljanje humane prehrane
Že od nekdaj morski organizmi predstavljajo pomemben vir hrane za ljudi. Več kot 100 milijonov ton rib se namreč letno uporabi za humano prehrano. Ribe predstavljajo za dve milijardi in pol ljudi tudi vsaj 20 % delež vseh živalskih beljakovin, ki jih ti zaužijejo. Za
3
ljudi, ki živijo v državah v razvoju, še posebej na otokih in obalnih predelih, pa ribe predstavljajo kar 50 % vseh živalskih beljakovin, ki jih zaužijejo (FAONewsroom, 2005).
Kljub temu, da so od rib najbolj odvisne države v razvoju, vedno več rib konzumiramo tudi drugod. Proizvodnja marikulture in na splošno akvakulture se zadnja leta zato zelo hitro razvija. Po podatkih FAO (2020) se je svetovna proizvodnja akvakulture od leta 1990 do leta 2018 povečala za 572 %, kar jo uvršča med ene izmed najhitreje rastočih živilskih panog na svetu. To potrjuje tudi dejstvo, da je vsaka druga riba, namenjena humani prehrani, vzgojena v sistemih akvakulture (Neofitou in sod., 2020).
Podatki iz leta 2018 razkrivajo, da se je z akvakulturo na svetovni ravni proizvedlo 114,5 milijonov ton vodnih organizmov. Od tega je bilo največ hrustančnic in sicer kar 54,3 milijonov ton. Med hrustančnicami so morske živali prestavljale 7,3 milijone ton organizmov. Med ostalimi gojenimi organizmi je bilo 17,7 milijonov ton mehkužcev, 9,4 milijonov ton rakov, 435,400 ton morskih mehkužcev, 370,000 želv in 131,300 ton žab (FAO, 2020).
Akvakultura je ena izmed dejavnosti, ki bistveno pripomore k zagotavljanju zadostne količine hrane. Strokovnjaki napovedujejo, da naj bi se svetovno prebivalstvo do leta 2050 povečalo na 9,7 milijard, čemur morajo slediti živilske dejavnosti, med njimi tudi akvakultura. Za zadostno povečanje proizvodnje akvakulture brez pretiranega vpliva na okolje, pa so potrebne velike spremembe in posodobitve te panoge (Schubel in Thompson, 2019).
3 TEŽAVE, KI SE POJAVLJAJO V MARIKULTURI
Kot vsaka industrijska panoga se tudi marikultura sooča z določenimi težavami. Nekatere izmed njih so bolj splošne narave, spet druge predstavljajo bolj kompleksne izzive, za katere se velika ribiška podjetja in korporacije trudijo najti rešitve, s pomočjo katerih bi dosegle bolj trajnostno obliko akvakulture. Največje težave predstavljajo: onesnaževanje vode, uničevanje habitatov, prenašanje bolezni ter pobegi gojenih rib v naravno okolje (slika 1).
Poleg teh težav se pojavljajo še problemi prehranjevanja, saj gojene ribe krmijo z divjimi, nezadovoljstvo in pomanjkanje razumevanja javnosti za samo panogo, kot tudi prostorska stiska, s katero se soočajo v zadnjem času.
4
Slika 1: Prikaz kaj vse se vnese v mreže za gojenje rib, ter kaj vse se zaradi marikulture vrne v morsko okolje (prirejeno po Nebeker, 2021).
3.1 POBEGI RIB IN Z NJIMI POVEZANE TEŽAVE
Pobegi rib so eden izmed najbolj odmevnih problemov, s katerim se v zadnjem času srečuje marikultura. Čeprav se veliko farm srečuje z njimi, pa so največ tovrstnih težav zasledili pri farmah, kjer gojijo losose. Pobegle ribe niso težava le lastnikov farm, zaradi nastalih izgub, temveč spodbujajo pojav pomislekov, kako ti pobegi vplivajo na okolje in avtohtone vrste, ki tam živijo. V primeru parjenja pobeglih in divjih rib se lahko trajno spremeni genski zapis neke vrste ali pa pride do prenosa okužb, ter potencialnih izbruhov bolezni (Greenberg, 2014).
Pobegi rib so v veliki večini posledica tehničnih težav ribogojnic in strukturnih okvar mrež.
Okvare nastajajo zaradi abrazije, obrabe mrež, tehničnih napak, grizenja, ki ga izvajajo gojene in divje ribe, vplivov morja ter namenskega uničevanja s strani ljudi. Ne glede na vzrok je rezultat vedno isti. Gojene ribe, ki se zaradi pobegov znajdejo v odprtih morjih, so v novem okolju pogosto tujerodne. Lokalnim vrstam predstavljajo novega tekmeca za hrano in druge vire. Do njih lahko vzpostavijo predatorski odnos, ter pripomorejo k spreminjanju naravnih habitatov. Te spremembe lahko vodijo k upadu avtohtonih vrst, zato je podatek, ki pravi, da več kot četrtina svetovne akvakulture goji tujerodne vrste, zaskrbljujoč. To namreč pomeni, da je skoraj tretjina svetovnih morskih ekoregij ogrožena oziroma se potencialno lahko sooča s problemi, ki nastanejo ob pobegih gojenih rib. Kot primer lahko vzamemo podatke iz leta 2018, kateri kažejo, da je bila provinca Magellanic iz južnega Čila največja proizvajalka tujerodnih gojenih rib. Vsako leto naj bi pri njih zabeležili do milijon pobeglih rib (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020). V vodah okoli Čila sta dve pobegli gojeni vrsti iz družine lososov: šarenka (Oncorhynchus mykiss) in kraljevski losos (Oncorhynchus tshawytscha) uspešno vzpostavili populacije, ki plenijo domorodne vrste rib. Ob enem pa te ribe predstavljajo možno grožnjo zaradi širjenja okužb (Soto in sod., 2001). Tudi na Kitajskem, kjer gojijo več kot 110 različnih vrst rib, se je zgodila podobna zgodba. Tu se je zaradi konstantnih pobegov na novo vzpostavila divja populacija rdeče grbe (Sciaenops
5
ocellatus), katera primarno izvira iz severnega Atlantika. Tako kot lososi v Čilu se tudi rdeča grba na Kitajskem hrani z domorodnimi vrstami rib in zmanjšuje njihovo populacijo (Liao in sod., 2010). Nekoliko starejši podatki, zabeleženi med leti 2002 in 2006 kažejo, da se marikultura s tovrstnim problemom spopada že dlje časa. V teh štirih letih je namreč iz Škotskih farm pobegnilo en milijon lososov (Thorstad in sod.,2008). V Mediteranu pa so v obdobju treh let zabeležili pobeg kar devetih milijonov rib (Jackson in sod., 2015).
Kot že omenjeno, je veliko pozornosti usmerjene k genetskim spremembam, ki se pojavljajo pri gojenih ribah. Te so predvsem odraz selekcije, izvajane na farmah. Tu selekcionirano parijo živali z namenom pridobitve čim boljšega ekonomskega izkoristka, kar posledično vodi do majhne genetske pestrosti potomcev. Tak način parjenja, ki se izvaja dlje časa, ima za posledice manjši fitnes (preživitvena sposobnost osebka) živali, ter zmanjšuje prilagoditveno sposobnost divjih populacij rib, če se gojene križajo z njimi. Za veliko gojenih vrst še ni podatkov, kateri bi potrjevali genetske spremembe divjih populacij zaradi interakcij s pobeglimi gojenimi osebki. Med tiste, kjer so preučevali in zaznali genetske spremembe zaradi parjenja s pobeglimi gojenimi ribami, sodita atlantski in kraljevski losos (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020). Chen in sod. (2018) navajajo, da je pri naravnih populacijah obeh vrst prišlo do ireverzibilne izgube genetske pestrosti, kar vodi do zmanjšane zmožnosti prilagajanju okolju, zmanjšani telesni pripravljenosti, ter do potencialnega lokalnega izumrtja divjih populacij.
3.2 BOLEZNI IN ZAJEDALCI
Tako kot vse živalske vrste so tudi ribe dovzetne za številne bolezni in parazite. Tako bolezni kot paraziti se redno pojavljajo pri divjih populacijah, pravi razcvet pa doživijo v umetnih gojiščih, kjer jim velika gostota naseljenosti ponuja idealne pogoje za razvoj in širjenje. Zelo hitro razmnoževanje znotraj gojišč predstavlja potencialna žarišča, iz katerih se bolezni in patogeni lahko razširijo naprej med divje populacije. Ob gojiščih se namreč velikokrat zbirajo divje predstavnice rib z namenom prehranjevanja ali iskanja zavetja (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020).
Da so gojišča rib izvor prenosa bolezni, nam dokazuje primer virusne bolezni infekciozna anemija lososov (angl. Infectious Salmon Anaemia). Ta virus, ki prizadene losose, se je pojavil v Čilu v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ter se od tam s prodajo iker razširil po celem svetu (Greenberg, 2014). Virus povzroča anemijo in krvavitve v notranjih organih.
Zanj trenutno še ni zdravila, zato je edina rešitev za okužene ribe usmrtitev (Allen, 2018) Na podoben način se je razširila tudi lososova uš (Lepeophtheirus salmonis), ki se pogosto pojavlja pri mladicah lososov (Greenberg, 2014). Od kar se je lososova uš razširila po svetu, predstavlja velike probleme, kjer koli se pojavi. Gre namreč za parazita, ki se pritrdi na kožo ali v kožo in ne živi v samem telesu živali. Prehranjuje se s krvjo, tkivi in zunanjo sluznico svojih žrtev. Na eni sami živali lahko najdemo po več primerkov uši. Ti lahko ribo poškodujejo do te mere, da ni primerna za prodajo, ob enem pa živalim povzročajo stres. V najhujših primerih so poškodbe tako obsežne, da povzročijo celo smrt (Dumiak, 2017). Poleg poškodb in stresa pri ribi, lahko lososova uš zmanjšuje sposobnost plavanja, ter je prenašalec različnih bolezni, kot je npr. lososova anemija (Allen, 2018).
6
Zelo odmeven je bil še en velik izbruh patogenih organizmov, ki se je zgodil konec 90. let 20. stoletja v Avstraliji in Novi Zelandiji, kamor so z zamrznjenimi sardelami, namenjenimi za krmo gojenih tun, prenesli virus herpes oziroma sardinji virus herpes (Pilchard herpesvirus) (Krkošek, 2017). Virus se nahaja v škrgah rib. Povzroča akutno ali subakutno vnetje, kateremu sledita hipertrofija in hipergeneza, ter v zadnjem stadiju smrt zaradi zadušitve(Crockford in sod., 2005). Virus se je nato razširil med divje populacije sardel, ter se še dandanes vsako leto razširi čez novih 10.000 km morja Tako širjenje virusa ne vpliva le na ribje populacije, temveč močno vpliva na živalske vrste, ki se prehranjujejo z njimi. V omenjenem primeru so se zaradi upada populacije sardel pojavile reprodukcijske težave pritlikavih pingvinov (Eudyptula minor), ter prehranske spremembe Avstralskih strmoglavcev (Morus serrator) (Krkošek, 2017).
3.3 ONESNAŽEVANJE VODE IN IZLOČANJE NEVARNIH SNOVI V OKOLJE
V zadnjem času veliko slišimo o onesnaževanju voda, ter negativnih posledicah, ki jih to prinese za sabo. Tudi marikultura spada med tiste dejavnike, ki v večini primerov še dodatno pripomorejo k onesnaževanju. V procesih gojenja rib se namreč v morja sproščajo različni detergenti, težke kovine, antibiotiki, pesticidi, antivegetacijski premazi ter druge kemikalije.
Čeprav so kemikalije v akvakulturi zelo pomembne, saj z njimi nadzorujejo patogene organizme in bolezni, ob transportu zmanjšujejo stres živali, ter povečujejo preživetveno sposobnost in produkcijo mladic, imajo na okolje negativen vpliv. Kot primer lahko vzamemo antivegetacijske premaze (Greenberg, 2014), s katerimi premažejo mreže, da se na njih ne zaraščajo morski organizmi. Uporablja se jih tudi za zaščito pred UV žarki, poleg tega pa pomagajo mrežam držati njihovo obliko (Edwards, 2015). Antivegetacijski premazi med drugim povzročajo embriotoksičnost pri morskih ježkih, embriotoksičnost pri mehkužcih in iglokožcih, ter umrljivost ličink pri rakih (Guardiola in sod., 2012).
Eden izmed načinov, kako se nevarne snovi v marikulturi sproščajo v morje, je prenos preko ostankov ribje krme. V ostankih krme med drugim najdemo različne organokloride, kateri se kot sedimenti odlagajo v okolico ter morsko dno pod kletkami. Njihova akumulacija v okolje predstavlja potencialno nevarnost za morsko življenje, saj so nekateri med njimi zelo nevarni. Eni izmed teh organokloridov so poliklorirani bifenili (v nadaljevanju PCB). To so umetne organske spojine iz kloriranih cikličnih ogljikovodikov in so ena najbolj toksičnih snovi, kar jih je ustvaril človek. Prav tako se v krmi nahaja aromatska klorova spojina (v nadaljevanju DDT) in eden najbolj znanih sintetičnih pesticidov. Podobno kot se dogaja z organokloridi, se dogaja tudi z antibakterijskimi sredstvi. Te dodajajo v krmo in se kot odpadki odlagajo v okolico. Antibakterijska sredstva se v normalnih pogojih čez čas biorazgradijo. V vodi pa se njihov čas razgradnje podaljša. Pretirana količina antibiotikov v okolju vodi v pojav odpornosti patogenih organizmov proti antibiotikom, zaradi česar ti ne delujejo tako dobro kot na začetku ali pa sploh ne pomagajo več. Tako so pri mehkužcih v bližini ribjih farm že zaznali odporne bakterije, pa tudi v sedimentih pod farmami in njihovi okolici (Grigorakis in Rigos, 2011). Pri uporabi zdravil ni pomembna le njihova količina temveč tudi pravilna časovna uporaba, saj se ob pravem času uporabe izognemo ali vsaj delno zmanjšamo njihov prenos na divje ribe v času selitev (Krkošek, 2017).
Vse kemikalije, ki se kopičijo v ribah, ob zaužitju preidejo v človeško telo. Načeloma se njihovi negativni učinki s toplotno obdelavo izničijo, a kljub temu obstajajo pomisleki ob
7
primerih, ko hrana ni primerno pripravljena. Kaj se zgodi takrat? V primerih nizke izpostavljenosti ostankov antibiotikov v hrani ti med splošno populacijo ne bodo povzročili akutnih toksičnih učinkov. Problem pa bi lahko nastal pri ljudeh, ki so alergični na antibiotike. Vplivalo bi lahko tudi na človeško prebavo in njegovo mikrofloro. V hrani (večinsko morskega izvora), ki se znajde na tržišču, so že našli salmonelo, ki je odporna na antimikrobna sredstva. Prav tako so v divjih ribah in živalih, ki sodijo med morske mrhovinarje, namenjene za humano prehrano, našli antibakterijska sredstva v količinah, ki presegajo še varne vrednosti. Nekatera zdravila so odkrili tudi v tkivih divjih rakov in školjk, ter v določenih vrstah rib našli visoke koncentracije težkih kovin, za katere je na splošno znano, da imajo neurotoksične in karcenogene učinke (Grigorakis in Rigos, 2011). Ena izmed težkih kovin je živo srebro. Njegova količina se skozi čas nalaga v telesu, saj ne zapušča telesa kot druge zaužite stvari. Prav tako se lahko živo srebro prenese iz matere na fetus preko posteljice. Otroci, ki se rodijo materam z veliko količino živega srebra v telesu, se lahko počasneje razvijajo in imajo težave pri učenju (Washington State Department of Health, 2021). Po drugi strani pa so z analizami ugotovili, da imajo gojene ribe v telesu v nekaterih primerih celo manjše število nevarnih snovi kot njihove divje predstavnice (Grigorakis in Rigos, 2011).
3.4 PROBLEM PREHRANE
Ribe so najštevilčnejša skupina vretenčarjev na svetu. Poznamo okoli 20.000 vrst in vsaka med njimi se prehranjuje s specifično dieto. Nekatere se prehranjujejo le s hrano rastlinskega izvora, spet druge uživajo živalsko, nekatere filtrirajo vodo, da pridejo do planktona ali grizejo korale. Taka prehranska ureditev ne obstaja le v naravnih habitatih, temveč tudi v ribogojnicah.
Tako se v ribogojnicah nekatere gojene vrste rib krmi izključno z rastlinsko krmo. Druge vrste, kot so ribe iz družine Salmonidae, pa za svoje prehranske potrebe potrebujejo krmo živalskega izvora. Mesojede vrste morajo zato zauživati druge ribe in ribje olje, da zadostijo svojim prehranskim potrebam. Posledično se kar 20 % divje ulovljenih rib predela za ribjo prehrano v akvakulturi (Greenberg, 2014).
Na splošno velja, da za en kilogram mesa, pridobljenega iz gojene ribe, potrebujemo več kot en kilogram mesa divjih rib. Glede na izračune imenovane FIFO (fish in fish out-po naše riba noter, riba ven), naj bi za en kilogram mesa gojenih rib potrebovali kar 2,02 kg divjih rib. Glede na izračune, ki jih je objavila svetovna organizacija WWF, pa celo 3,024 kg mesa divjih rib. Proizvodnja 1 kg ribjega olja pa temelji v povprečju na kar 20 kg rib. Za vse izračune seveda velja, da so rezultati odvisni od tega, koliko maščobe ima posamezna vrsta divjih rib. Se pravi, več procentov maščobe kot vsebuje riba, manj kilogramov njenega mesa in olja potrebujemo za kilogram prirasta vzgojenih rib (Orrego, 2015).
3.5 VPLIV DIVJIH ŽIVALI NA RIBOGOJNICE
Ne glede na to, kje v svetu se nahajajo morske ribogojnice, se vse spopadajo s težavami, ki jih povzročajo tamkajšnje avtohtone vrste. Gre namreč za to, da divje živali, pa naj gre za ribe, delfine, morske pse ali druge živalske vrste poškodujejo mreže ribogojskih bazenov, ter si privoščijo nezavarovan obrok. Zaradi tega se lastniki ribogojnic srečujejo s finančnim
8
bremenom, s pobegi rib, ter izgubo prirasta. Z raziskavo, opravljeno na morskih ribogojnicah v Španiji, Grčiji, Italiji, Cipru, Malti in Turčiji v letih 2004 in 2005 so potrdili, da riba strelka, (Pomatomus saltatrix) prehaja v ribogojske mreže, kjer se nato prehranjuje z gojenimi oradami in brancini, medtem ko se v naravnem okolju hrani z ribami odprtega morja. Prav tako si tudi nekateri morski sesalci, npr. morski lev (Zalophus californianus), navadni tjulen (Phoca vitulina), sivi tjulen (Halichoerus grypus) in morska vidra (Enhydra lutris), iščejo hrano med gojenimi ribami ob čemer poškodujejo mreže (Sanchez-Jerez in sod., 2008).
Ponekod pa prihaja do trganja mrež tudi s strani delfinov (Grigorakis in Rigos, 2011).
Na Karibih zabeležijo od 20 % do 90 % izgub rib zaradi napadov morskih psov (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020).
3.6 POMANJKANJE PROSTORA IN VPLIV JAVNEGA MNENJA NA DELOVANJE RIBOGOJNIC
Na obalnih in priobalnih območjih se pojavlja vedno več novih objektov, dejavnosti in panog, vezanih na morje. Njihov obstoj je odvisen od povezave z morjem, zato med sabo tekmujejo za prostor na obali in morju (Grigorakis in Rigos, 2011).Pri souporabi morja ribje farme konkurirajo s pristanišči, ribištvom, turizmom, ter drugimi dejavnostmi, ki so povezane z rekreacijo ljudi in ohranjanjem narave. Zaradi nastale prostorske stiske veliko priobalnih farm v mrežah vzdržuje prevelike populacije rib. S tako prakso se ne strinja ozaveščena javnost in okoljske organizacije. Prav tako te iste farme krivijo za onesnaževanje morja in uničevanja morskega okolja (Chu in sod., 2020).
Javnost tudi goji nezaupanje v kvaliteto izdelkov, ki jih sodobna ekstenzivna marikultura pošilja na trg (Grigorakis in Rigos, 2011).
4 PRIMERI DOBRIH PRAKS IN REŠITEV, S KATERIMI LAHKO IZBOLJŠAMO TRENUTNO MARIKULTURO, TER ZMANJŠAMO NJEN VPLIV NA OKOLJE V prejšnjih poglavjih so opisane raznolike težave in izzivi, s katerimi se marikultura srečuje vsakodnevno. V tem poglavju pa so predstavljene rešitve, katerih se poslužujejo marikulturna podjetja. Bolj podrobno so opisana tudi nekatera izumiteljska podjetja in njihove inovacije, ki izboljšujejo tehnologijo na področju gojenja rib in vodnih organizmov.
4.1 IZOBRAŽEVANJE LJUDI
Na splošno velja, da se z izobraževanjem delavcev in seznanitev s primeri dobrih praks izboljša kakovost dela, ter izboljša kvaliteta končnih produktov. Tako je tudi pri marikulturi, kjer je izobraževanje delavcev in vodij farm pomemben faktor, saj to vodi v bolj trajnostni sistem pridelovanja hrane.
Strokovnjaki so mnenja, da bi morali delavce in vodje farm seznaniti in izobraziti o posledicah pobegov rib, ter jih ozavestiti z dejstvi, da je lahko gojenje tujerodnih vrst v njihovem nenaravnem okolju povod za resne ekološke in socialno-ekonomske katastrofe (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020).
9
4.2 RAZISKAVE NA PODROČJU BIOTEHNOLIGIJE
Že nekaj let znanstveniki s pomočjo genskega inženiringa, bolj natančno s transgenezo, spreminjajo genski zapis pri lososih, ter s tem pridobijo živali, ki rastejo hitreje in bolje izkoriščajo krmo, zaradi česar se zmanjša čas rasti od mladic do odrasle velikosti oziroma do prodaje živali (Cook in sod., 2000). Po drugi strani pa so nekateri transgeni lososi počasnejši plavalci ter opravijo manj dvorjenj kot divji primerki (Bessey in sod., 2004).
Atalah in Sanchez-Jerez (2020) navajata, da bi bilo pomembno biološke raziskave usmeriti v razvoj sterilnih rib in tako omejili stopnjo reproduktivnosti gojenih rib ter preprečili navzkrižno razmnoževanje v primeru pobega. Razvoj sterilnih rib je prioriteta kar nekaj podjetji. Škotsko podjetje STIM (2021) je v sodelovanju z raziskovalci v svoje podjetje vpeljalo metodo sterilizacije, ki ne temelji na gensko spremenjenih organizmih temveč na tako imenovanem utišanju genov, s čimer deaktivirajo gene odgovorne za zgodnji razvoj spolnih žlez. Tako dobijo ribe brez razvitih jajčnikov, testisov ali spolnih celic. S to metodo delajo sterilne atlantske losose (Salmo salar) in šarenke (Oncorhynchus mykiss). Druga metoda sterilizacije je razvoj triploidnih rib. To dosežejo tako, da oplojene ikre izpostavijo tlačnemu šoku zaradi česar ne pride do dokončanja mejoze pri jajčecu; oplojena ikra ima tako tri pare kromosomov. Ob enem tak način sterilizacije povzroča hitrejšo rast, lahko pa vodi do nekaterih deformacij rib (Kjensli, 2012).
Pri uporabi zdravil v marikulturi so se pojavili paraziti, odporni nanje. Tako je bila stroka z različnimi biotehnološkimi postopki prisiljena razviti nova zdravila, pesticide in cepiva, s katerimi škodljivce ponovno lahko zatira. Odporni paraziti ob zaužitju namreč predstavljajo nevarnost tudi za človeško zdravje.
4.3 PREPREČEVANJE POBEGOV RIB
Kot že omenjeno, so pobegi rib že dlje časa eden izmed največjih problemov marikulture.
Tako bi morali v prihodnosti poiskati način za izboljšanje današnje tehnologije gojenja, ob enem pa razviti boljšo tehnologijo, s katero bi kar najbolje preprečevali pobege rib. Poleg gojenja je potrebno izpopolniti še načine in strategije ulova pobeglih rib, da bo le to čim hitrejše in natančnejše (Atalah in Sanchez-Jerez, 2020).
Trenutno ta dokaj pereč problem bi lahko z novimi izumi postal preteklost. Med številnimi novimi pristopi na svetovnem tržišču se pojavljata dva inovativna projekta, s katerima bi ribam onemogočili pobege, ob enem pa ponujata še druge prednosti, katere ju postavljajo daleč pred klasično gojenje v kletkah.
Prva inovacija je t.i. Egget (slika 2), zaprta tehnologija za industrijsko ribogojstvo, ki ga je zasnovalo podjetje Hauge aqua. Gre za eno izmed najnovejših tehnologij marikulture na odprtem morju. Egget je zaprt, plavajoč bazen, čigar notranjost je popolnoma ločena od zunanjega sveta. Notranji del je napolnjen z morsko vodo, vgrajene ima naprave, s katerimi je možno natančno nadzorovanje temperature vode ter odstranjevanje odpadnih snovi. Ker je sistem zaprt, nanj okoljski dejavniki (nevihte, veliki valovi ipd.) nimajo vpliva. Sistem Egget nudi dobro varnost pred pobegi rib, ter preprečujejo kakršno koli interakcija med gojenimi in prostoživečimi živalmi, s čimer se izniči prenos bolezni in parazitov med njimi.
10
Ob primeru pojava zdravstvenih težav se te lažje nadzoruje, saj so v manjšem kontroliranem območju (Chu in sod., 2020).
Slika 2: Zaprt sistem gojenja rib imenovan Egget, zasnovan s stani podjetja Hauge aqua (Jakobsen, 2020)
Drugo potencialno rešitev za večji nadzor pobega rib je ponudil največji svetovni proizvajalec lososov, Marine Harvest ASA. Podjetje je predlagalo inovativen način uporabe starih kontejnerskih ladij (McFerron, 2016). Ta vrsta ladij ima v trupu veliko vodnih prekatov, v katerih bi lahko potencialno gojili losose. S tem bi pripomogli k okoljevarstvu, saj bi ponovno uporabili stare ladijske kontejnerje, ter zmanjšali stroške, namenjene izgradnji nove infrastrukture.
4.4 OCENSKI GOZD
V zadnjem času se daje veliko poudarka na trajnostno marikulturo, s čim manjšim vplivom na okolje. Oceanski gozd (ang. Ocean forest) je idealen primer, ki omogoča trajnostno marikulturo.
Ocean forest je podjetje, ustanovljeno s strani fundacije Bellona in proizvajalca morske hrane Lerøy Seafood AS. Njihova vizija je ustvariti nove načine za pridelavo biomase v akvakulturi, ter zmanjšati odtis na okolje, ki ga za sabo puščajo ribje farme, hkrati pa proizvesti čim več hrane za ljudi, krme za ribe in druge živali, ter čisto energijo in gorivo, ter zmanjšati količino ogljikovega dioksida (v nadaljevanju CO₂) v morju (Bellona, 2021).
Pri podjetju so ugotovili, da se v okolici ribogojnic nahaja ogromno neuporabljenih hranljivih snovi, ki so jih pričeli izrabljati v svoji proizvodnji. Združili so gojenje različnih avtohtonih vrst morskih organizmov: morske alge, školjke in ribe (slika 3). Školjke in morske alge namreč potrebujejo za rast in razvoj hranila, ki se naravno nahajajo v morju ali pa je njihova prisotnost v morjih posledica človeškega posega. Pri Ocean forest gojijo školjke in morsko travo v bližini ribjih farm, od koder školjke in morske alge iz neuporabljene ribje krme in ribjih izločkov dobijo vsa potrebna hranila za rast in razvoj. Ko školjke in alge dovolj zrastejo, jih poberejo, ter uporabijo za ribjo krmo ali za prodajo za človeško prehrano, živalsko prehrano, iz njih delajo zdravila, biogoriva ali gnojila. Poleg tega imajo tako školjke kot tudi morske alge velik pomen pri absorpciji CO₂ iz morja, kateri se proizvede pri gojenju rib. Oba organizma sta namreč nase sposobna vezati CO₂, ki v prevelikih količinah povzroča zakisanost morji, ter ga na tak način odstraniti iz okolja (Leroy, 2021). Školjke uporabljajo tudi za ribjo krmo. Dodatna proizvodnja ribje krme zato
11
ni potrebna, ni dodatne porabe pitne vode in gnojil ter pesticidov, ki jih posredno potrebujejo za proizvodnjo ribje krme. Ko so začeli v ribjo krmo dodajati školjke, so vanjo posledično zmanjšali vnos mesa divjih rib in tako zmanjšali svojo odvisnost od te dragocene surovine (Leroy, 2021). Ti podatki nam dajejo upanje, da se da na manjšem prostoru vzgojiti in vzrediti veliko količino hrane, ter da bi lahko ta način pridelave hrane zaradi njenega prijaznega delovanja do okolja javnost pozitivno sprejela kot rešitev za proizvodnjo vedno večje potrebe po hrani in morskih produktih.
Slika 3: Slikovni prikaz Ocean foresta, kjer v istem okolju gojijo ribe, morske alge in školjke (prirejeno po Leroy, 2021)
4.5 UPORABA NEKATERIH INOVATIVNIH MREŽ ZA GOJENJE RIB V MORJU Na področju marikulture so v zadnjih nekaj letih izdelali in preizkusili veliko novih mrež, kletk ter podobnih struktur in naprav, katere bi bile primerne za gojenje rib, ter bi ob enem dajale boljše proizvodne rezultate. Ključnega pomena pri tem pa je dejstvo, da se da z njimi odpraviti ali vsaj delno zmanjšati težave, ki nastajajo pri gojenju rib.
Ob slabem vremenu (močan veter, visoki valovi ipd.) lahko pride do uničenja mrež in poškodb rib. Tovrstne težave se da preprečiti ali vsaj zmanjšati z uporabo valobranov in potopljenih kletk.
Valobrani so lahko stacionarni, kar pomeni, da so stalno pritrjeni na morsko dno ali pa so plavajoči. Prednost plavajočih valobranov je možnost uporabe v relativno globokih vodah.
Poleg tega jih je enostavno odstraniti ali nadgraditi. Poleg valobranov je cenovno ugodna tudi uporaba sistema mrež, katere se ob slabem vremenu potopijo pod morsko gladino. Ko se mreža potopi, se zmanjša vpliv vremena nanjo, zaradi česar je manj poškodb mrež (Chu in sod., 2020). Kot primer lahko vzamemo mrežo imenovano Refa (slika 4). To je samo-
GOJENJE RIB
GOJENJE
MORSKIH ALG GOJENJE ŠKOLJK TRAJNOSTNA OBLIKA
AKVAKULTURE
12
potopljiva kletka oziroma Tension Leg Cage (v nadaljevanju TLC), zasnovana za varovanje pred nevihtami. V primeru nevihte se celoten sistem potopi pod gladino, kjer ostane na varnem. Zasnovana je iz lahkih materialov, zaradi česar jo povečani morski tokovi med nevihto sami potegnejo v morje (Scott in Muir, 2000). Take mreže uporabljajo v Italiji, Španiji, Braziliji in na Portugalskem. Poleg kletk, ki se potopijo ob slabem vremenu, so na trgu tudi take, ki so stalno pod vodo. Te so lahko zato manj robustno zgrajene in posledično cenejše, saj pod vodo ni tako močnega delovanja valov, kot je na površini. Njihova slabost pa je ta, da jih operaterji ne morejo na hitro vizualno pregledati, saj je pod gladino manjša vidljivost kot na površju. Primer take mreže je Aquapod (slika 5), ki je še dodatno nadgrajen s sistemom za čiščenje mreže in odstranjevalcem odmrlih rib (Chu in sod., 2020).
Slika 4: Samo potopljiva kletka-Refa. Leva stan prikazuje kletko v normalnih vremenskih pogojih, desna stran pa prikazuje kako se kletka potopi med nevihto (prirejeno po Chu in sod., 2020)
Slika 5: Aquapod, mreža za gojenje rib (Solon, 2011)
13
4.6 DRONSKI LASER, KI UNIČUJE LOSOSOVO UŠ
Poleg sistemov za gojenje rib lahko na proizvodnjo zelo vpliva tudi nadzor nad boleznimi in paraziti. Na Norveškem so tako razvili dronski laser (slika 6), ki samodejno zaznava parazita lososovo uš, ter ga uničuje. Napravo se potopi v mreže za gojenje rib, nato pa kamera, ki je sestavni del naprave, optično prebere mimo plavajoče ribe. Če na kateri, ki se nahaja v radiju dveh metrov, zazna prisotnost parazita, proti njej pošlje impulz z močjo 350 nanometrov. Ta zadane tkivo parazita in ga uniči, ribe pa ob tem ostanejo nepoškodovane. En laser lahko na dan uniči od nekaj deset do nekaj tisoč parazitov (Dumiak, 2017).
Slika 6: Laser za odstranjevanje ribjega zajedavca Lososovo uš (Dumiak, 2017)
4.7 REŠEVANJE PROSTORSKE STISKE
Omenili smo že, da se celoten sektor marikulture srečuje s prostorno stisko. Obstajata dve možnosti, kako se spopasti s tem problemom. Prvi je selitev marikulture dlje od obal na odprto morje, kjer je veliko neizrabljenega prostora, drugi pa je preselitev celotne proizvodne z morja na kopno. ker so pogoji za gojenje na odprtem morju kot tudi na kopnem drugačni kot pri klasičnem gojenju v mrežah v plitkejšem morju, je za obe alternativi gojenja potrebno spremeniti sistem gojenja.
4.7.1 Selitev na kopno
Selitev gojenja rib iz morja na kopno je primer trajnostne marikulture, katera teži k čim manjši onesnaženosti in posegu v okolje (Tal in sod., 2008). Eden izmen takšnih sistemov je recirkulacijski ribogojski sistem (v nadaljevanju RAS) (slika 7). V RAS ribe gojijo v tankih z vodo, ki so postavljeni v notranjih zaprtih prostorih, saj tako delavci lažje nadzirajo okoljske spremembe in dejavnike, kateri vplivajo na gojenje. Gre za biovaren sistem s skoraj ničelnim vpliv na okolje. Poraba vode je minimalna, saj se le ta reciklira in ponovno uporabi.
Najučinkovitejši RAS sistemi lahko reciklirajo tudi več kot 99 % vode v različnih stopnjah.
Sprva vodo iz gojitvenih tankov prefiltrirajo z mehanskimi filtri, ki odstranijo ribje fekalije ter nepojedeno krmo. Nato prefiltrirana voda potuje naprej do biofiltrov, kateri iz vode odstranijo amonijak. Kasneje iz vode odstranjujejo tudi pline kot sta ogljikov dioksid in nitrit (v nadaljevanju NO). Na koncu prefiltrirani vodi povrnejo izgubljeni kisik, ter dodajo nekaj sveže vode in že je pripravljena, da jo ponovno izpustijo v tanke. Poleg različnih filtrov RAS
14
sistem vsebuje tudi mehanske komponente za dezinfekcijo vode, nadzorovanje pH vrednosti in alkalnosti (Tal in sod., 2008).
Poleg tega, da je RAS okolju prijazen način gojenja rib, omogoča tudi hitrejše in lažje odkrivanje ter nadziranje bolezni pri ribah. Prav tako se lažje kontrolira rast rib, saj imajo delavci lažji dostop do rib kot pri gojenju v morju in zato večji pregled nad celotnim procesom marikulture. Med preizkušanjem sistema so ugotovili, da se na manjši površini vzgoji večjo količino rib kot v morju, zaradi česar je sistem primeren tako za večje kot tudi za manjše proizvajalce (Helfrich in Libey, 1991).
RAS so med drugimi preizkusili Ameriški strokovnjaki v sodelovanju z Izraelskimi partnerji. V 12 m² tankih z morsko vodo so gojili orade (Spatus aurata). Do končne velikosti oziroma prodaje je preživelo 99 % živali. Njihova rast in konverzija krme sta bili boljši kot v klasičnih sistemih. Prav tako so dobili pozitiven odziv kupcev glede kvalitete rib (Tal in sod., 2008).
RAS je sistem z veliko prihodnostjo, a ne smemo pozabiti, da je za njegovo postavitev potrebno veliko znanja, tehničnih sposobnosti ter denarnega vložka (Helfrich in Libey, 1991).
Slika 7: Primera RAS sistema (AusFish, 2020)
4.7.2 Selitev na odprto morje
Razlogov, zakaj bi se marikulturo splačalo preseliti na odprto morje, je več. Eden izmed njih je ta, da se na odprtem morju zaradi večje mase vode izboljša njena kakovost. Sistemi, kateri delujejo na odprtem morju, to prednost zelo dobro izkoriščajo, saj se zaradi večjega pretoka vode zmanjša prisotnost parazitov in bolezni, kar zagotavlja boljše zdravje rib. Večja količina vode okoli mrež zagotavlja tudi manjše zadrževanje ostankov pod njo (sem štejemo ribje izločke in odvečno krmo), kar še dodatno izboljša kakovost vode v primerjavi s sistemi, kateri se nahajajo bliže obali. Večja površina morja ob enem omogoča tudi večje mreže, ki segajo globje. V času neviht globje mreže predstavljajo idealen, miren prostor, kamor se lahko ribe umaknejo na varno. Zaradi vseh teh dejstev je selitev proizvodnje na odprto morje ena izmed splošno sprejetih rešitev znotraj sektorja marikulture (Chu in sod., 2020).
Vsemu nakljub pa gojenje rib dlje od obal v globljih vodah postavlja marikulturo pred celo vrsto novih izzivov. Spremeniti je potrebno mreže, saj klasične, namenjene uporabi v plitkih morjih, niso primerne za razmere, ki vladajo na odprtem morju. Prav tako je potrebno
15
prilagoditi krmljenje rib, vzdrževanje mrež ter druge stvari, ki postanejo zaradi daljše razdalje med kopnim in ribjimi farmami neizvedljive ali zamudne pa tudi dražje. Kot odgovor na te probleme je veliko podjetij v zadnjih letih predstavilo nove sisteme mrež, ki ustrezajo novemu načinu gojenja. Tako so na Kitajskem razvili kletko imenovano Shenlan 1, katera je od obale lahko oddaljena preko 200 km, ter še vedno deluje brezhibno. Na Norveškem imajo kletko z imenom Ocean Farm 1 (slika 8), katera je namenjena opravljanju na morju z globino od 100 do 300 m, ter ima kapaciteto za 1,5 milijona lososov (Chu in sod., 2020). V letošnjem letu (2021) bodo na Norveškem zagnali Havfarm (slika 9) (Havfarm comes ‘home’ to Norway tomorrow, 2020). To je 430m dolga in 54m široka kletka za gojenje rib, sestavljena iz šestih mrež, katere merijo 50m v dolžino, 50m v širino, ter segajo 60m globoko v morje. Skupna kapaciteta vseh šestih mrež znaša 10,000 ton rib. Celotna struktura Havfarma je zasnovana tako, da naj bi prenesla tudi deset metrske valove (Chu in sod., 2020). Z obalo bodo vzpostavili brezžično internetno povezavo, preko katere bodo avtonomno delovali vsi sistemi na farmi, od krmljenja, do črpalk za kisik. Tudi napajanje celotne farme bo potekalo preko obale, za rezervo pa je možna uporaba generatorjev, ki se nahajajo na farmi. Sama zasnova farme je narejena tako, da bo zmožna absorbirati ribje izločke in nepojedeno krmo, s čimer se zmanjša negativi vpliv na okolje (Havfarm comes
‘home’ to Norway tomorrow, 2020).
Slika 8: Ocean farm 1 (Skår-Hosteland, 2017 (levo); Xinhua, 2017 (desno))
Slika 9: Ribja farma Havfarm (Moore, 2018 (levo); Myrset, 2018 (desno))
Slaba stran pri izkoriščanju sistemov, zmožnih delovanja na odprtem morju, so nove težave, katere se pri gojenju v plitkejših morjih niso pojavljale. Razlog, da se z njimi srečamo na odprtem morju, se skriva v popolnoma drugačnih naravnih zakonitostih, ki tam veljajo V globljem morju se pojavljajo močnejši morski tokovi, katerih v plitvini ni ali pa so redkejši.
Ti so namreč razlog za hitrejši in večji raztros krme (Chu in sod., 2020). Prav tako ribe
16
porabijo več energije za plavanje proti močnejšim tokovom. Ena izmed vrst, ki je tokovi ne motijo, so gojeni lososi. Ugotovili so namreč, da se lahko uspešno prilagodijo na življenje v območju močnejših tokov (Beveridge, 2004). Za tiste vrste, ki niso tako prilagodljive, pa uporabljajo bolj drobne mreže (mreže z manjšimi luknjicami), saj ima tok nanje manjši vpliv (Moe-Føre in sod., 2016).
Pri sistemih, ki delujejo na odprtem morju, je še veliko tehničnih izzivov, prav tako pa še niso dobro preverjeni, zaradi česar se trenutno rejci še ne odločajo za selitev farm na odprto morje (Chu in sod., 2020).
Zaradi večje oddaljenosti od kopna so farme na odprtem morju dražje od priobalnih. Njihova izgradnja ter uporaba se tako izplačata le v primeru, da ima farma velike kapacitete za gojenje rib. S tem poveča prodajo in si povrne stroške. Vendar večja kot je farma, večji in zahtevnejši so gradbeni postopki in denarni vložki. Za hitrejše povračilo stroškov in cenejše delovanje farm so pričeli razmišljati o združenih sistemih (slika 10 in 11). Tu gre za skupno delovanje ribje farme in še nekega objekta (laboratoriji, raziskovalne postaje, športni centri, upravno središče same farme ipd.), s katerim si delita stroške in prostor na morju. Druga rešitev pa se skriva v lastni pridelavi obnovljivih virov energije (sonce, veter, plimovanje) (slika 12), ali izkoriščanju kisika in sladke vode ob elektrolizi ter razsoljevanje morske vode (Walid in sod., 2020).
Slika 10: Samozadostni otok, kjer gojene morske organizme, uporabljajo za biogorivo, s katerim napajajo celotno proizvodnjo, ter glavno upravno stavbo, katera se nahaja na sredini otoka (Walid in sod., 2020)
17
Slika 11: Energetsko samozadostni otok, kjer je gojenje rib združeno s turističnimi dejavnostmi (Walid in sod., 2020)
Slika 12: Hex Box-offshore sistem, je farma ki deluje na lastno vetrno energijo za rezervo pa ima možnost uporabe generatorja (Ocean Aquafarms, 2020)
Ena izmed možnosti uporabe zelene energije je izkoriščanje alg kot biogorivo. Iz njih se da pridobiti biodizel, bioetanol, bioplin in bio-jet gorivo (Trivedi in sod., 2015).
Na trgu je že veliko načrtov za farme, ki uporabljajo vetrne elektrarne, sončne panele, biogorivo, plimovanje ali kombinacijo različnih virov zelene energije. Nekateri projekti poleg gojenja rib združujejo še laboratorije za raziskovalne namene ter celo potapljaške centre in centre vodnih športov, s katerimi bi združili industrijo in turizem (Walid in sod., 2020).
18 5 SKLEPI
Od prvih preprostih gojišč rib do današnjih več sto metrov velikih mrež za gojenje je preteklo že kar nekaj čas. V vseh teh letih so se spremenili tako načini vzreje kot tudi postopki krmljenja. Gojitvene mreže so postale pravi tehnološki izumi, njihovo delovanje pa nadzirajo računalniki, ki se polnijo na sončne celice. Kljub vsemu napredku je morala marikultura za ves razvoj prestati veliko izzivov, ter se soočiti z različnimi problemi kot so: pobegi rib, onesnaževanje okolja, sporni način krmljenja rib itd.. Z novimi standardi, za katerimi v veliki večini stoji kritična javnost, se veliko dela na varovanju okolja, ter vzpostavitvi trajnostnega gojenja rib, prav tako pa se tudi same ribje farme vedno bolj zavzemajo za reševanje problemov. S sodobnimi sistemi marikulture kot so: Ocean forest, Egget ter RAS, postajajo ti cilji vedno bolj dosegljivi. Čeprav se še vedno najdejo pomanjkljivosti in prostor za napredek, se čedalje več organizacij in podjetji trudi razviti še boljše in sodobnejše sisteme, s katerimi bo marikultura postala ena izmed vodilnih panog za pridelovanje hrane.
19 6 VIRI
Allen S. 2018. Fish welfare on Scotland’s salmon farms. Edinburgh, Onekind: 56 str.
Akvakultura. Republika Slovenija, gov.si.
https://www.gov.si/teme/akvakultura/ (25. nov. 2020)
Atalah J., Sanchez-Jerez P. 2020. Global assessment of ecological risks associated with farmed fish escapes. Global Ecology and Conservation, 21: e00842, doi:
10.1016/j.gecco.2019.e00842: 31 str.
AusFish. RAS. Guangzhou.
https://ausfishaquaculture.com/ras/ (12. maj 2020) Bellona. Ocean forest.
https://bellona.org/projects/ocean-forest (12. maj 2021)
Bessey C., Devlin R. H., Liley N. R., Biagi C. A. 2004. Reproductive performance of Growth- Enhanced Transgenic Coho Salmon. Transactions of the American Fisheries Society, 133, 5: 1205-1220
Beveridge M. C. M. 2004. Cage Aquaculture. 3rd ed. Oxford, Blackwell Publishing: 380 str.
Chen S. X., Su Y., Hong W. 2018. Aquaculture of the Large Yellow Croaker. V: Aquaculture in China. Success Stories and Modern Trends. Gui J., Tang Q., Li Z., Liu J., De-Silva S.
John. (ur.). Oxford, Wiley and Sons: 297-308
Chu Y. I., Wang C. M., Park J. C. 2020. Review of cage and
containment tank designs for offshore fish farming. Aquaculture, 519: 1-4
Cook J. T., McNiven M. A., Richardson G. F., Sutterlin A. M. 2000. Growth rate, body composition and feed digestibility/conversion of growth-enhanced transgenic Atlantic salmon (Salmo salar). Aquaculture, 188, 1-2: 15-32
Crockford M., Jones J. B., Crane M. S. J., Wlicox G. E. 2005. Molecular detection of a virus, Pilchard herpesvirus, associated with epizootics in Australasian pilchards Sardinops sagax neopilchardus. Diseases of Aquatic Organisms, 30, 68: 1-5
Dumiak M. 2017. Lice-Hunting Underwater Drone Protects Salmon. IEEE Spectrum, 54, 4:
9-10
Edwards C. D., Pawluk K. A., Cross S. F. 2015. The effectiveness of several commercial antifouling treatments at reducing biofouling on finfish aquaculture cages in British Columbia. Aquaculture Research, 46, 9: 2225-2235
FAO. Aquaculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
http://www.fao.org/aquaculture/en/ (8. sep. 2021)
20
FAO. 2020. The State of World Fisheries and Aquaculture. Sustainability in action. Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations: 244 str.
FAONewsroom. 2005. Many of the world's poorest people depend on fish. Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations.
http://www.fao.org/Newsroom/en/news/2005/102911/index.html (25. nov. 2020)
Grigorakis K., Rigos G. 2011. Aquaculture effects on environmental and public welfare – The case of Méditerranéennes mariculture. Chemosphere, 85, 6: 899-919
Greenberg P. 2014. Environmental Problems of Aquaculture. Earth journalism network.
https://earthjournalism.net/resources/environmental-problems-of-aquaculture (25. feb.
2020)
Guardiola F. A., Cuesta A., Meseguer J., Esteban M. A. 2012. Risks of Using Antifouling Biocides in Aquaculture. International Journal of Molecular Science, 13, 2: 1541-1560 Havfarm comes ‘home’ to Norway tomorrow. 2020. Fishfarmingexpert.
https://www.fishfarmingexpert.com/article/havfarm-comes-home-to-norway-tomorrow/
(9. sep. 2021)
Helfrich L. A., Libey G. S. 1991. Fish farming in recirculating aquaculture systems (RAS).
Blacksburg, VA, Virginia Cooperative Extension: 23 str.
Jackson D., Drumm A., McEvoy S., Jensen Ø., Mendiola D., Gabiña G., Borg J. A., Papageorgiou N., Karakassis Y., Black K. D., 2015. A pan-European valuation of the extent, causes and cost of escape events from sea cage fish farming. Aquaculture, 436:
21-26
Jakobsen H. Og Gud skapte egget. Oslo, fiskerioghavbruk.no.
https://www.fiskerioghavbruk.no/fiskeri-og-havbruk/og-gud-skapte-egget/# (25. nov.
2020)
Josep I., Augustine A. 2020. Marine biotechnology for food. V: Genomics and Biotechnological Advances in Veterinary, Poultry, and Fisheries. Malik Y. S., Barh D., Azevedo V., Khurana S. M. P. (ur.). London, San Diego, CA, Academic Press: 271-283 Kjensli B. 2012. Creating sterile farmed fish. Oslo, sciencenorway.no.
https://sciencenorway.no/agriculture--fisheries-fish-behaviour-forskningno/creating- sterile-farmed-fish/1373616 (11. sep. 2021)
Krkošek M. 2017. Population biology of infectious diseases shared by wild and farmed fish. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science, 74, 4: 620-628 Leroy. Ocean forest. Bergen.
https://www.leroyseafood.com/en/sustainability/ocean-forest (6. sep. 2021)
21
Liao Y. C. , Chen L. S., Shao K. T., 2010. The predatory Atlantic red drum, Sciaenops ocellatus, has invaded the western Taiwanese coast in the Indo-West Pacific. V:
Biological Invasions. Dordrecht, Springer: 1961-1965
McFerron W. 2016. World’s biggest Salmon producer wants containership farmed fish.
Financial review.
https://www.afr.com/markets/business/worlds-biggest-salmon-producer-wants- containership-farmed-fish-20160705-gpyr5s (11. sep. 2021)
Moe-Føre H., Lader P. F., Lien E., Hopperstad O. S. 2016. Structural response of high solidity net cage models in uniform flow. Journal of Fluids and Structures, 65: 180-195 Moore G. 2018. Rail-crane order keeps Havfarm on track. Fishfarmingexpert.
https://www.fishfarmingexpert.com/article/rail-crane-order-keeps-havfarm-on-track/
(25. nov. 2020)
Myrset O. 2018. Scana Offshore signs € 10.6m contract with Nordlaks’ offshore fish farm.
Sysla, SalmonBusiness.
https://salmonbusiness.com/scana-offshore-signs-big-contract-with-nordlaks-offshore- fish-farm/ (25. nov. 2020)
Nassar W. M., Olimpo A. L., Ahmed K. H., Campos-Gaona D., Elgenedy M. 2020.
Assessment of Multi-Use Offshore Platforms: Structure Classification and Design Challenges. Sustainability, 12, 5: 7-13
Naylor R. L. 2006. Environmental Safeguards for Open-Ocean Aquaculture. Arizona State
University, Issues in science and technology.
https://issues.org/naylor/ (12. sep. 2021) Nebeker R. The FoodPrint of Farmed Seafood.
https://foodprint.org/reports/the-foodprint-of-farmed-seafood/ (6. sep. 2021)
Neofitou N., Syvri R., Tziantziou L., Mente E., Vafidis D. 2020. The benthic environmental footprint of aquaculture in the Eastern Mediterranean: Organic vs conventional fish farming. Aquaculture Research, 51, 7: 2698-2710
Ocean Aquafarms. Hex Box.
https://www.oceanaquafarms.com/product/hex-box-norway-2/ (18. maj 2020) One planet handle with care. 2017. Ocean Forest.
https://www.oneplanetnetwork.org/initiative/ocean-forest (12. maj 2021)
Orrego R. 2015. How much wild fish is there in fish farming feed? Fishfarmingexpert.
https://www.fishfarmingexpert.com/article/how-much-wild-fish-is-there-in-fish- farming-feed/ (6. sep. 2021)
22
Sanchez-Jerez P., Fernandez-Jover D., Bayle-Sempere J., Valle C., Dempster T., Tuya F., Juanes F. 2008. Interactions between bluefish Pomatomus saltatrix (L.) and coastal sea- cage farms in the Mediterranean Sea. Aquaculture, 282, 1-4: 61-67
Scott D., Muir J. 2000. Offshore cage systems: A practical overview. Option
Méditerranéennes-International Centre for Advanced Mediterranean Agronomic Studies, 30: 79-89
Schubel J. R., Thompson K. 2019. Farming the Sea: The Only Way to Meet Humanity's Future Food Needs. GeoHealth, 3, 9: 238-244
Skår-Hosteland L. T. 2017. Sea lice discovered at Ocean Farm 1. Fishfarmingexpert.
https://www.fishfarmingexpert.com/article/sea-lice-discovered-at-ocean-farm-1/ (25.
nov. 2020)
Solon O. 2011. Gallery: Aquapod is a floating, sustainable fish farm. Wired.
https://www.wired.co.uk/gallery/aquapod-sustainable-fish-farm-gallery (25. nov. 2020) Soto D., Jara F., Moreno C. A. 2001. Escaped Salmon in the Inner Seas, Southern Chile:
Facing ecological and social conflicts. Ecological Applications, 11, 6: 1750-1762
Stickney R. R. Mariculture. Science and Issues, Water Encyclopedia.
http://www.waterencyclopedia.com/La-Mi/Mariculture.html (12. sep. 2021)
Stickney R. R., Treece G. D. 2012. History of aquaculture. Aquaculture Production Systems.
Tidwell J., H. (ur.). Ames, Iowa, Wiley-Blackwell: 15-50
STIM. The Sterile Fish Project. Clydebank.
https://stim.uk/r-d/sterile-fish/ (11. sep. 2021)
Tal Y., Schreier H. J., Sowers K. R., Stubblefield J. D., Place A. R., Zohar Y. 2008.
Environmentally sustainable land-based marine aquaculture. Aquaculture, 286, 1-2: 28- 35
Thorstad E. B., Økland F., Aarestrup K., Heggberget T. G. 2008. Factors Affecting the River Spawning Migration of Atlantic Salmon, with Emphasis on Human Impacts.
Review in Fish Biology and Fisheries, 18, 4: 345-371
Trivedi J., Aila M., Bangwal D. P. Kaul S., Garg M.O. 2015. Algae based biorefinery-How to make sense? Renewable Sustainable Energy Reviews, 47: 295-307
Walid M. N., Anaya-Lara O., Khaled H. Ahmed, David C., Mohamed E. 2020, Assessment of Multi-Use Offshore Platforms: Structure Classification and Design Challenges.
Sustainability, 12, 5: 1-23
23
Washington State Department of Health. Contaminants in Fish.
https://www.doh.wa.gov/CommunityandEnvironment/Food/Fish/ContaminantsinFish (9. sep. 2021)
Wong T. T., Zohar Y. 2015. Production of reproductively sterile fish by a non-transgenic silencing technology. Scientific Reports, 5, 1: 1-8
Xinhua. 2017. China delivers Ocean Farm to Norway. China.org.cn.
http://www.china.org.cn/photos/2017-06/15/content_41030152_8.htm (25. nov. 2020) Yaping L., Zexia G., Aibin Z. 2015. Introduction and use of non native species for
aquaculture in China: status, risks and management solutions. Reviews in Aquaculture, 7, 1: 28-58
ZAHVALA
Najprej bi se iskreno zahvalila svoji mentorici izr. prof. dr. Simoni Sušnik Bajec za vso pomoč in podporo pri pisanju diplomske naloge.
Zahvalila bi se tudi ga. Sabini Knehtl za izredno pomoč in prijaznost pri študijski poti.
Nazadnje bi se zahvalila še svoji družini, katera me je tekom celotnega študija podpirala na vsakem koraku.
