12-4 الماروبونية والهالوبونيات

وعلى الرغم من أن الأحياء المائية في المياه العذبة هي أكثر التقنيات التي توصف وتمارسها على نطاق واسع، فإن موارد المياه العذبة لإنتاج الأغذية (الزراعة وتربية الأحياء المائية) أصبحت محدودة بشكل متزايد، وتزداد ملوحة التربة تدريجيا في أجزاء كثيرة من العالم (Turcios and Papenbrock 2014). وقد أدى ذلك إلى زيادة الاهتمام و/أو التحرك نحو مصادر المياه البديلة (مثل المياه المالحة إلى المياه المالحة العالية المالحة وكذلك مياه البحر) واستخدام أسماك اليوريهالين أو المياه المالحة، والنباتات الهالوفيتية، والأعشاب البحرية، والغليكوفيت المنخفضة التحمل للأملاح (Joesting et al. 2016). ومن المثير للاهتمام ملاحظة أنه على الرغم من أن كمية المياه المالحة في المياه الجوفية تقدر بنسبة 0.93 في المائة فقط من إجمالي موارد المياه في العالم بنحو 000 870 12 كمسوب/سوب، فإن هذا يزيد عن احتياطيات المياه العذبة الجوفية (000 530 10 كمسوب/سوب) التي تشكل 30.1 في المائة من جميع احتياطيات المياه العذبة (أبيلباوم وكوتزن 2016).

و استخدام المياه المالحة في علم الأحياء المائية تطور جديد نسبيا, و كما هو الحال في معظم التطورات الجديدة, يلزم وضع المصطلحات المستخدمة لوصف نطاق/التسلسل الهرمي لل أنواع على أساس متين. وفي تاريخه القصير، صُمم مصطلح «المارابونية المائية» (أي الأحياء المائية البحرية) للأحياء المائية لمياه البحر (SA)، وبعبارة أخرى، النظم التي تستخدم مياه البحر وكذلك المياه المالحة (Gunning et al. 2016). و توجد هذه النظم أساسا في البر, وفي المواقع الساحلية, وفي حالة جنوب الصحراء, بالقرب من مصدر مياه البحر. ولكن هناك أسماك ونباتات تنمو ويمكن استخدامها في الوحدات المائية حيث تختلف مستويات ملوحة المياه. وهكذا في حين أنه من المنطقي استخدام مصطلح «maraponics» لمياه البحر المائية، فإنه من غير المنطقي مصطلح أكوابونيكس المياه المالحة باستخدام هذا المصطلح. وبالتالي نقترح أن مصطلح جديد يحتاج إلى إضافة إلى معجم أكوابوني وهذا هو «هالوبونيك’، مستمد من الكلمة اللاتينية هالو معنى الملح والجمع بين هذا مع المهور لاحقة. وهكذا فإن المارابونية هي نظام متكامل للاستزراع المائي متعدد التغذية على اليابسة يجمع بين الإنتاج الاستزراع المائي للأسماك البحرية والقشريات البحرية والرخويات البحرية وغيرها مع الإنتاج المائي للنباتات المائية البحرية (مثل الأعشاب البحرية والطحالب البحرية والهالوفييات المائية) باستخدام المحيطات قوة مياه البحر (حوالي 35،000 جزء في المليون [35 غرام/لتر]). ومع ذلك، ينبغي تسمية النظم المائية التي تستخدم المياه المالحة التي تقل عن مستويات المحيطات في مجموعة من الملوحة بالهالوبونات (المياه المالحة قليلاً من 1000 إلى 3000 جزء في المليون [1—3 غرام/لتر]، والمالحة المعتدلة 3000 - 10,000 جزء في المليون [3—10 غرام/لتر] وملوحة عالية 10,000—35,000 جزء في المليون [10-35 غرام/لتر]). وهذه النظم هي أيضا نظم IMTA على اليابسة تجمع بين الإنتاج التربوي والإنتاج المائي للنباتات المائية، ولكن كل من الأسماك والنباتات يتم تكييفها أو تنمو بشكل جيد في ما يمكن تسميته بالمياه الملوحة.

وعلى الرغم من أن مفهوم المارابونية جديد جدا، فإن الاهتمام بتربية الأحياء البحرية المتكاملة في البر بدأ يظهر في السبعينات، بدءا من نطاق مختبري ثم يتوسع إلى تجارب على نطاق تجريبي في الهواء الطلق. في بعض الدراسات التجريبية الأولى، نجح Langton et al. (1977) في إظهار نمو الأعشاب البحرية الحمراء، Hypnea musciformis، المستزرعة في خزانات ذات نفايات استزراع المحار. بدلا من ذلك، المحاصيل التي عادة ما تصنف على أنها جليكوفيت، مثل الطماطم الشائعة (Lycopersicon esculentum)، الطماطم الكرز (Lycopersicon esculentum var. يمكن أن يحقق Cerasiforme) والريحان (Ocimum basilium) مستويات إنتاج ناجحة بشكل ملحوظ عند ملوحة تصل إلى 4 غرام/لتر (4000 جزء في المليون) وغالبا ما يشار إليها على أنها ذات مستويات منخفضة معتدلة من تحمل الملح (لا ينبغي الخلط بينها وبين الهالوفيتس الحقيقية، التي تقاوم الملوحة العالية). وتشمل المحاصيل الأخرى التي تتسامح مع الملوحة المنخفضة المعتدلة اللفت والفجل والخس والبطاطا الحلوة والفول واسعة والذرة والملفوف والسبانخ والهليون والبنجر والقرع والقرنبيط والخيار (كوتزن وأبلباوم 2010؛ أبلباوم وكوتزن 2016). فعلى سبيل المثال، قام دوفولت وآخرون (2001) ودوفالت وكوركماز (2000) بتجربة نفايات الجمبري (براز الروبيان والأعلاف المتحللة) كسماد للبروكلي (Brassica ooleracea italica) وفلفل الجرس (Capsicum annuum)، على التوالي. على الرغم من أن دراستهم لم تستخدم تقنيات مارابونية، إلا أنها شملت النباتات التي تزرع عادة باستخدام تقنيات أكوابونك (المياه العذبة). ولذلك، ونظرا لمستويات تحمل الملوحة، فإن لهذه المحاصيل إمكانات هائلة كأنواع مرشحة للإنتاج في النظم الهالوبونية باستخدام الملوحة المنخفضة إلى المتوسطة.

وفي الآونة الأخيرة، أظهر عدد من الدراسات أن الهالوفيات يمكن أن تروى بنجاح بمياه الصرف الصحي من النظم البحرية باستخدام التقنيات المائية أو كجزء من نظام إعادة تدوير الاستزراع المائي (RAS). وأظهر والر وآخرون (2015) جدوى إعادة تدوير المغذيات من المياه المالحة (ملوحة 16 مساو [16,000 جزء في المليون]) RAS لباس البحر الأوروبي (D. labrax) من خلال الإنتاج المائي لثلاثة مصانع هالوفيتيك: Tripolium pannonicum (أستر البحر)، Plantago coronopus (موز قرن باك) و _ ساليكورنيا دوليشوستاشيا_ (زجاج طويل ارتفعت).

وتشمل غالبية الأعمال الماروبونية التي أجريت حتى الآن دمج مستويين غذائيين - النباتات/الطحالب والأسماك. ومع ذلك، يمكن رؤية مثال على نظام يضم أكثر من مستويين تغذويين في تجربة أجراها نيوري وآخرون (2000)، الذي صمم نظاماً صغيراً للثقافة البرية المكثفة لأبحر البحر الياباني (Haliotis discus hannai)، والأعشاب البحرية (Ulva lactuca وGracilaria conferta)، والطيور التي تغذيها الكريات الدنيس الدنيس (سباروس أوراتا). ويتألف هذا النظام من مياه البحر غير المصفاة (2400 لتر/يوم) التي يتم ضخها في صهريجين من أذن البحر وتصريفها من خلال صهريج للأسماك، وأخيرا من خلال وحدة لترشيح الأعشاب البحرية وإنتاجها قبل تصريفها إلى البحر. كما يمكن استخدام رخويات تغذية المرشحات في مثل هذا النظام. قارن كوتزن وأبلباوم (2010) وأبلباوم وكوتزن (2016) نمو الخضروات الشائعة باستخدام مياه الشرب والمياه المالحة المعتدلة (4187-6813 جزء في المليون) ووجدت أن الريحان (Ocimum basilicom) والكرفس (Apium graveolens) والكراث (_Allium ampeloprasum porrusum _) الخس (Lactuca sativa — مختلف أنواع)، سلق سويسري (Beta vulgaris. ‘cicla’)، البصل الربيع (Allium cepa) والجرجير (Nasturtium officinale) أداء جيد للغاية.

و تقدم المابونية و الهالوبونية عددا من المزايا مقارنة بالأساليب التقليدية لإنتاج المحاصيل و الأسماك. وبسبب استخدام المياه المالحة (البحرية إلى المياه المالحة)، هناك انخفاض في الاعتماد على المياه العذبة، التي أصبحت في بعض أنحاء العالم موردا محدودا جدا. وهي تمارس عادة في بيئة خاضعة للرقابة (مثل الاحتباس الحراري؛ وخزانات معدل التدفق المتحكم فيها) مما يتيح فرصا أفضل للإنتاج المكثف. العديد من الأنظمة الماروبونية والهالوبونية مغلقة RAS مع مرشحات حيوية عضوية و/أو ميكانيكية، وبعد ذلك، إعادة استخدام المياه عالية، يتم تقليل تلوث مياه الصرف الصحي أو القضاء عليه بشكل كبير، ويتم إزالة الملوثات أو معالجتها. حتى الأنظمة التي ليست RAS يمكن أن تقلل بشكل كبير من المغذيات الزائدة في مياه الصرف الصحي قبل التصريف. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن الحد من حدوث الملوثات في النظم الماروبونية والهالوبونية التي لا تحتوي على الديوكسين أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو القضاء عليها من خلال استخدام المياه التي تحتوي على مستويات منخفضة من الملوثات التي تحدث بشكل طبيعي واستخدام بدائل الأعلاف المائية التي لا تحتوي على الديوكسينات أو مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (مثل الأعلاف الجديدة المصنوعة من الطحالب الكبيرة). ويقلل هذا التحسن في نوعية المياه من احتمال حدوث الأمراض، وبالتالي فإن الحاجة إلى استخدام المضادات الحيوية تنخفض إلى حد كبير. ونظراً لتشكيلها المتعدد الاستخدامات وانخفاض احتياجاتها من المياه، يمكن تنفيذ أنواع الماروبونية والهالوبونية بنجاح في مجموعة واسعة من البيئات، من المناطق الساحلية الخصبة إلى الصحارى القاحلة (كوتزن وأبلباوم 2010)، وكذلك في المستوطنات الحضرية أو شبه الحضرية. و ثمة فائدة محتملة أخرى تتمثل في أن العديد من الأنواع المناسبة لهذه النظم لها قيمة تجارية عالية. على سبيل المثال، يمكن لباس البحر الأوروبي يوريهالين (Dicentrarchus labrax) ودنيس البحر المدبب (Sparus aurata) أن يحقق سعر السوق قدره 9 يورو و6 يورو كغم، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، تميل الهالوفيتس الصالحة للأكل إلى أن يكون لها سعر مرتفع في السوق، حيث أن سعر السوق على سبيل المثال يتراوح بين 4 و4.5 يورو/كغ، ويبيع المستنقعات (Salicornia europaea) بسعر 18 يورو في محلات السوبر ماركت.

ول ذلك فإن الأدلة مقنعة. و توفر المابونية و الهالوبونية مجالا ديناميكيا و سريع النمو يمكن أن يوفر عددا من الخدمات لل مجتمعات المحلية, و يستكشف الكثير منها في أماكن أخرى من هذا المنشور.