فارم هاب
16-8 الاستنتاج: البحوث المائية في الأنثروبوسين
تتلاقى الضغوط الاجتماعية-البيوفيزيائية of و on نظامنا الغذائي في الأنثروبوسين نحو ما يُنظر إليه على أنه مهمة غير مسبوقة للمجتمع العالمي، تتطلب «لا شيء أقل من ثورة غذائية كوكبية» (Rockström et al. 2017). تتطلب الأنثروبوسين ابتكارات في إنتاج الأغذية تتجاوز النماذج التقليدية، وفي الوقت نفسه قادرة على الاعتراف بالتعقيد الناجم عن قضايا الاستدامة والأمن الغذائي التي تميز عصرنا. Aquaponics هو أحد الابتكارات التكنولوجية التي تعد بالمساهمة كثيرا في تحقيق هذه الضرورات.
· Aquaponics Food Production Systems16-6 نحو نموذج «الاستدامة أولاً»
وكما رأينا من قبل، تم التشديد على أن الهدف المتمثل في التحرك نحو التكثيف المستدام ينبع من الاعتراف بحدود نموذج التنمية الزراعية التقليدية ونظم الابتكار التي يتبعها. وإذ يقر فيشر وآخرون (2007) بالحاجة إلى ابتكارات للنظام الغذائي تتجاوز النموذج التقليدي ويمكن أن تفسر التعقيد الناجم عن قضايا الاستدامة والأمن الغذائي، دعا فيشر وآخرون (2007) إلى ما لا يقل عن «نموذج جديد للاستدامة» كلية. وبالمثل، أشار Rockström et al. (2017)، في نداءهم الأخير من أجل بذل جهود عالمية نحو التكثيف المستدام، إلى أن التحول في النموذج في نظامنا الغذائي ينطوي على تحدي أنماط البحث والتطوير السائدة التي تحافظ على التركيز على «الإنتاجية أولاً» بينما تخضع جداول أعمال الاستدامة إلى دور ثانوي «مخفف».
· Aquaponics Food Production Systems16-4 التحول في النموذج لنظام غذائي جديد
والادعاء بأن الزراعة «على مفترق طرق» (كيرز وآخرون 2008) لا ينصف تماما حجم الوضع. وتواجه «فجوة الاستدامة» (فيشر وآخرون 2007) وسط دعوات إجماعية إلى الاستدامة استجابة مشتركة بشكل متزايد بين الباحثين: مناشدات لاتخاذ تدابير ثورية وتحولات في النماذج. قال فولي وآخرون (2011:5) بشكل مباشر تماماً: «إن التحديات التي تواجه الزراعة اليوم لا تختلف عن أي شيء شهدناه من قبل، وهي تتطلب مقاربات ثورية لحل مشاكل إنتاج الأغذية والاستدامة. وباختصار، يجب أن توفر النظم الزراعية الجديدة قيمة بشرية أكبر لمن هم في أمس الحاجة إليها، بأقل ضرر بيئي».
· Aquaponics Food Production Systems16-2 الأنثروبوسين و جبراثن
«اليوم، بدأت البشرية لتتناسب بل وتتجاوز بعض القوى العظمى للطبيعة […] نظام الأرض الآن في وضع غير تناظري، يشار إليه على أنه حقبة جديدة في التاريخ الجيولوجي، الأنثروبوسين (Oldfield et al. 2004:81). الاقتراح العلمي أن الأرض قد دخلت حقبة جديدة - ‘الأنثروبوس’ - ونتيجة للأنشطة البشرية طرح في مطلع الألفية الجديدة من قبل الكيميائي والحائز على جائزة نوبل بول كروتزن وعلم الأحياء يوجين ستورمر (كروتزن وستورمر 2000a). وتشير الأدلة الكمية المتزايدة إلى أن تدفقات المواد البشرية المنشأ الناجمة عن احتراق الوقود الأحفوري والإنتاج الزراعي واستخراج المعادن تتنافس الآن من حيث الحجم تلك التدفقات الطبيعية التي يفترض أنها تحدث خارج النشاط البشري (Steffen et al.
· Aquaponics Food Production Systems16-1 مقدمة
وتتمثل العوامل المحركة الرئيسية للبحوث المائية في التحديات البيئية والاجتماعية والاقتصادية العالمية التي حددتها السلطات فوق الوطنية مثل منظمة الأغذية والزراعة (FAO) التابعة للأمم المتحدة (DESA 2015) التي تدعو إلى إنتاج غذائي مستدام ومستقر تعزز الحاجة إلى وحلول محسنة لإنتاج الأغذية واستهلاكها «(1) (Junge et al. 2017؛ Konig et al. 2016). وهناك اعتراف متزايد بأن أنماط الإنتاج الزراعية الحالية تسبب الاستهلاك المفرط للموارد البيئية، وتعتمد على الوقود الأحفوري النادر والمكلف بشكل متزايد، وتزيد من حدة التلوث البيئي وتسهم في نهاية المطاف في تغير المناخ (بيرسون 2007).
· Aquaponics Food Production Systems15.5 النتائج
ويرد في الجدول 15-3 إجمالي الاستهلاك الكهربائي والحراري لكل من المنازل ومرفق الدفيئة المائية (على غرار البيانات الواردة في الجدولين 15-1 و15-2). منشأة الدفيئة أكوابونك هي المسؤولة عن 38.3٪ من استهلاك الطاقة و 51.4٪ من استهلاك الحرارة. ولذلك فإن الطلب على الطاقة على مرفق للأحياء المائية مدمج في شبكة صغيرة سكنية يزيد قليلا عن ثلث مجموع الطلب المحلي على الطاقة، بالنظر إلى أن جميع الطاقة السكنية وإنتاج الخضرات/الأسماك يتم محليا. ويشمل الطلب على الحرارة ما يقرب من 50٪ من إجمالي الطلب على الحرارة، والتي يمكن أن تعزى إلى جزء كبير منها إلى وحدة التقطير التي تعمل على المياه ذات درجة الحرارة العالية.
· Aquaponics Food Production Systems15.4 الطريقة
وافتُرض وجود حي يضم 50 أسرة معيشية «سمارثود»، مع وجود مرفق متعدد الحلقات متعدد الأكوابونيكش قادر على توفير الأسماك والخضراوات لجميع سكان سمارثود البالغ عددهم 100 نسمة. وفيما يتعلق بالنمذجة التفصيلية للسمارثوود، استُخدمت حالة مرجعية افتراضية لحي ضواحي أمستردام، تتألف من 50 أسرة معيشية (منازل) يبلغ متوسط شغل الأسرة المعيشية شخصين لكل أسرة معيشية (100 شخص في المجموع). وبالإضافة إلى ذلك، يتكون أحد المرافق المائية الحضرية من الاحتباس الحراري، ونظام تربية الأحياء المائية، وUASB ووحدة التقطير.
· Aquaponics Food Production Systems15.2 مفهوم Smarthoods
ولإطلاق الإمكانات الكاملة للعلاقة بين الغذاء والماء والطاقة فيما يتعلق بالشبكات الصغيرة اللامركزية، يركز النهج المتكامل تماما ليس فقط على الطاقة (المجهرية) والغذاء (أكوابونيكش) ولكن أيضا على استخدام دورة المياه المحلية. ويؤدي إدماج مختلف نظم المياه (مثل جمع مياه الأمطار وتخزينها ومعالجة مياه الصرف الصحي) في الشبكات الدقيقة المتكاملة المائية إلى تحقيق أكبر إمكانات للكفاءة والمرونة والدوران. سيشار من الآن فصاعداً إلى مفهوم الشبكة الصغيرة للأغذية والمياه والطاقة المتكاملة واللامركزية بالكامل باسم Smarthood (حي ذكي) وهو موضح في الشكل 15.
· Aquaponics Food Production Systems15-7 الاستنتاجات
و كان الهدف من هذا البحث هو التحديد الكمي لدرجة المرونة و الاكتفاء الذاتي التي يمكن أن توفرها الشبكة المجهرية المتكاملة لل أحياء المائية. من أجل تحقيق هذه الإجابة، تم افتراض وجود حي يضم 50 أسرة معيشية «Smarthood»، مع وجود مرفق أكوابونيكش متعدد الحلقات منفصل قادر على توفير الأسماك والخضروات لجميع سكان سمارثود البالغ عددهم 100 نسمة. والنتائج واعدة: بفضل درجة عالية من المرونة الكامنة في نظام أكوابونك نتيجة للكتلة الحرارية العالية والمضخات المرنة والإضاءة التكيفية، فإن الدرجة الإجمالية للاكتفاء الذاتي هي 95.
· Aquaponics Food Production Systems15-6 المناقشة
الاكتفاء الذاتي إن نظام الطاقة المقترح لمفهوم Smarthood قادر على تحقيق استقلال شبه كامل لل شبكة من خلال استخدام المرونة التي توفرها مختلف مكونات النظام. نظام أكوابونك، وخاصة، لديه إيجابية الجدول 15.4 الطلب المرن على نظام أكوابونك الجدول ثياد tr class = «رأس» ال المكون /ث ال ترتيب الحجم /ث ال المرونة /ث /tr /thead tbody tr class = «غريب» الصف td = 3 مضخات /td TD 0.05 - 0.15 كيلوسوبي/الفرعية MSUP3/سوب /td الصف td = 3 ليس كل المضخات يجب أن تعمل بشكل مستمر.
· Aquaponics Food Production Systems