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Water quality testing in Sweden’s First CSA Vertical Indoor Aquaponics System prototype in an NGO in Malmö, Henrique Sánchez 2015

A aquaponia é um sistema inovador e sustentável de produção de alimentos que combina a aquacultura (criação de animais aquáticos) com a hidroponia (cultivo de plantas em água sem solo) num ambiente simbiótico [1]. Num sistema aquapónico, os resíduos produzidos pelos animais aquáticos servem como fonte de nutrientes para as plantas, enquanto as plantas atuam como um filtro natural, limpando a água para os animais [2]. Neste sentido, um sistema aquapónico é um ecossistema produtivo construído.

História

O conceito de aquaponia pode ser rastreado até à antiga civilização asteca, onde eles usavam um sistema chamado “chinampas” para cultivar em lagos rasos [3]. No entanto, a aquaponia moderna foi desenvolvida e popularizada por várias figuras-chave, incluindo:

  • O Dr. James Rakocy, que realizou uma extensa investigação na Universidade das Ilhas Virgens e desenvolveu o sistema de “jangada”, que é amplamente utilizado hoje em dia [4].
  • O Dr. Mark McMurtry, que desenvolveu o sistema aquapónico de “cama de areia” na Universidade Estadual da Carolina do Norte na década de 1980 [5].
  • O Dr. Nick Savidov, que foi pioneiro no uso da aquaponia em estufas e realizou investigação sobre o uso de diferentes espécies de peixes em sistemas aquapónicos [6].
Layout of UVI Aquaponics System, Rakocy et al 2006

O ciclo do azoto na aquaponia

O ciclo do azoto desempenha um papel crucial no sucesso de um sistema aquapónico. Os resíduos dos peixes contêm amónia, que é tóxica para os peixes em altas concentrações. As bactérias benéficas, como Nitrosomonas e Nitrobacter, convertem a amónia em nitritos e depois em nitratos, que são menos prejudiciais para os peixes e servem como fonte de nutrientes para as plantas [7]. As plantas absorvem estes nitratos, limpando efetivamente a água para os peixes.

Nitrogen Cycle in Aquaponics, Curso de Acuaponía PonicLabs 2019

Sustentabilidade e obtenção de alimento para peixes

Um dos principais desafios da aquaponia é a sustentabilidade da obtenção de alimento para peixes. A maioria das rações comerciais para peixes é derivada da pesca selvagem, o que pode levar à sobrepesca e danos aos ecossistemas marinhos [8], tornando também a aquaponia um processo extrativo. Para abordar esta questão, os investigadores estão a explorar fontes alternativas e sustentáveis de alimento, como proteínas de origem vegetal e farinha de insetos [9].

Machine for making alternative fish feed pellets for aquaculture and aquaponics testing and research, COST & EU Aquaponics Hub, University of Las Palmas de Gran Canaria 2015

Vantagens e desvantagens da aquaponia

A aquaponia oferece várias vantagens em relação à hidroponia inorgânica convencional:

  • Redução do uso de água: Os sistemas aquapónicos usam até 90% menos água do que a agricultura tradicional [10].
  • Fonte natural de nutrientes: Os resíduos dos peixes fornecem uma fonte natural e equilibrada de nutrientes para as plantas, reduzindo a necessidade de fertilizantes sintéticos [11].
  • Produção de duas culturas: A aquaponia permite a produção simultânea de peixes e plantas, aumentando o rendimento global e a rentabilidade [12].
Harvesting aquaponics fish from a pilot project near Reykjavik, Iceland, 2015

No entanto, a aquaponia também tem algumas desvantagens:

  • Custos iniciais mais elevados: A instalação de um sistema aquapónico pode ser mais dispendiosa do que os sistemas hidropónicos tradicionais devido ao equipamento e infraestrutura adicionais necessários [13].
  • Complexidade: Os sistemas aquapónicos são mais complexos de gerir do que os sistemas hidropónicos, pois envolvem o cuidado tanto de peixes como de plantas [14].
  • Espécies de peixes limitadas: Nem todas as espécies de peixes são adequadas para sistemas aquapónicos, pois devem ser capazes de tolerar as condições específicas da água e os intervalos de temperatura exigidos pelas plantas [2].
Home aquaponics system with ornamental fish instead of edible fish, Henrique Sanchez, Sweden, 2015

Apesar dos seus desafios, a aquaponia representa um avanço significativo na produção sustentável de alimentos. Ao combinar a aquacultura e a hidroponia, a aquaponia cria um sistema quase fechado que minimiza o desperdício e maximiza a eficiência dos recursos [16]. Embora questões como a obtenção sustentável de alimento para peixes e a otimização do sistema necessitem de mais desenvolvimento, a aquaponia tem o potencial de se tornar uma ferramenta cada vez mais importante para atender à crescente demanda global por alimentos, reduzindo ao mesmo tempo o impacto ambiental da agricultura [17].

Referências:

[1] Rakocy, J. E., Masser, M. P., & Losordo, T. M. (2006). Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics—integrating fish and plant culture. SRAC Publication, 454, 1-16.

[2] Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A., & Lovatelli, A. (2014). Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, (589), I.

[3] Crossley, P. L. (2004). Sub-irrigation in wetland agriculture. Agriculture and Human Values, 21(2-3), 191-205.

[4] Rakocy, J. E. (2012). Aquaponics: integrating fish and plant culture. Aquaculture production systems, 1, 343-386.

[5] McMurtry, M. R., Sanders, D. C., Cure, J. D., Hodson, R. G., Haning, B. C., & Amand, E. C. S. (1997). Efficiency of water use of an integrated fish/vegetable co‐culture system. Journal of the World Aquaculture Society, 28(4), 420-428.

[6] Savidov, N. A., Hutchings, E., & Rakocy, J. E. (2007). Fish and plant production in a recirculating aquaponic system: a new approach to sustainable agriculture in Canada. Acta Horticulturae, 742, 209-222.

[7] Tyson, R. V., Treadwell, D. D., & Simonne, E. H. (2011). Opportunities and challenges to sustainability in aquaponic systems. HortTechnology, 21(1), 6-13.

[8] Naylor, R. L., Hardy, R. W., Buschmann, A. H., Bush, S. R., Cao, L., Klinger, D. H., … & Troell, M. (2021). A 20-year retrospective review of global aquaculture. Nature, 591(7851), 551-563.

[9] Voorhees, J. M., Barnes, M. E., Chipps, S. R., & Brown, M. L. (2019). Bioprocessed soybean meal replacement of fish meal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets. Cogent Food & Agriculture, 5(1), 1579482.

[10] Al-Hafedh, Y. S., Alam, A., & Beltagi, M. S. (2008). Food production and water conservation in a recirculating aquaponic system in Saudi Arabia at different ratios of fish feed to plants. Journal of the world aquaculture society, 39(4), 510-520.

[11] Roosta, H. R., & Hamidpour, M. (2011). Effects of foliar application of some macro-and micro-nutrients on tomato plants in aquaponic and hydroponic systems. Scientia Horticulturae, 129(3), 396-402.

[12] Love, D. C., Fry, J. P., Li, X., Hill, E. S., Genello, L., Semmens, K., & Thompson, R. E. (2015). Commercial aquaponics production and profitability: Findings from an international survey. Aquaculture, 435, 67-74.

[13] Engle, C. R. (2015). Economics of aquaponics. SRAC Publication, 5006, 1-4.

[14] Goddek, S., Delaide, B., Mankasingh, U., Ragnarsdottir, K. V., Jijakli, H., & Thorarinsdottir, R. (2015). Challenges of sustainable and commercial aquaponics. Sustainability, 7(4), 4199-4224.

[15] Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A., & Lovatelli, A. (2014). Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, (589), I.

[16] Palm, H. W., Knaus, U., Appelbaum, S., Goddek, S., Strauch, S. M., Vermeulen, T., … & Kotzen, B. (2018). Towards commercial aquaponics: a review of systems, designs, scales and nomenclature. Aquaculture International, 26(3), 813-842.

[17] König, B., Junge, R., Bittsanszky, A., Villarroel, M… & Komives, T. (2016). On the sustainability of aquaponics. Ecocycles, 2(1), 26-32.

Nota: A informação prévia foi parcialmente ajudada na sua escrita e/ou edição com ferramentas LLM. 

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