1.1 परिचय

खाद्य उत्पादन संसाधनों की उपलब्धता पर निर्भर करता है, जैसे कि भूमि, मीठे पानी, जीवाश्म ऊर्जा और पोषक तत्व (कोनिजिन एट अल। 2018), और इन संसाधनों की वर्तमान खपत या गिरावट उनकी वैश्विक पुनर्जनन दर से अधिक है (वान वुरेन एट अल। 2010)। ग्रहों की सीमाओं (चित्र 1.1) की अवधारणा का उद्देश्य पर्यावरणीय सीमाओं को परिभाषित करना है जिसके भीतर मानवता दुर्लभ संसाधनों (रॉकस्ट्रॉम एट अल 2009) के संबंध में सुरक्षित रूप से काम कर सकती है। खाद्य आपूर्ति को सीमित करने वाले जैव रासायनिक प्रवाह सीमाएं जलवायु परिवर्तन (स्टीफन एट अल 2015) की तुलना में अधिक कड़े हैं। पोषक तत्व रीसाइक्लिंग के अलावा, वर्तमान उत्पादन को बदलने के लिए आहार परिवर्तन और अपशिष्ट रोकथाम अभिन्न रूप से आवश्यक हैं (कोनिजन एट अल। 2018; काहिलुओटो एट अल 2014)। इस प्रकार, एक प्रमुख वैश्विक चुनौती विकास आधारित आर्थिक मॉडल को संतुलित पर्यावरण-आर्थिक प्रतिमान की ओर बदलना है जो स्थायी विकास (Manelli 2016) के साथ अनंत विकास को प्रतिस्थापित करता है। एक संतुलित प्रतिमान बनाए रखने के लिए, अभिनव और अधिक पारिस्थितिक रूप से ध्वनि फसल प्रणालियों की आवश्यकता होती है, जैसे कि आवश्यक वस्तुओं और सेवाओं (एहर्लिच और हार्टे 2015) प्रदान करने के लिए बायोस्फीयर की क्षमता को बनाए रखने के दौरान तत्काल मानव जरूरतों के बीच व्यापार-बंद संतुलित हो सकता है।

चित्र 1.1 ग्रहों की सीमाओं के सात के लिए नियंत्रण चर की वर्तमान स्थिति के रूप में स्टीफन एट अल द्वारा वर्णित (2015)। ग्रीन ज़ोन एक सुरक्षित ऑपरेटिंग स्पेस है, पीला अनिश्चितता के क्षेत्र (बढ़ते जोखिम) का प्रतिनिधित्व करता है, लाल एक उच्च जोखिम वाला क्षेत्र है, और ग्रे ज़ोन सीमाएं वे हैं जिन्हें अभी तक मात्रात्मक नहीं किया गया है। नीले रंग में उल्लिखित चर (यानी भूमि-प्रणाली परिवर्तन, मीठे पानी का उपयोग और जैव रासायनिक प्रवाह) ग्रहों की सीमाओं को इंगित करते हैं जिन पर एक्वापोनिक्स का सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है

इस संदर्भ में, एक्वापोनिक्स को एक कृषि दृष्टिकोण के रूप में पहचाना गया है, जो पोषक तत्व और अपशिष्ट रीसाइक्लिंग के माध्यम से, ग्रहों की सीमाओं (चित्र 1.1) और स्थायी विकास लक्ष्यों दोनों को संबोधित करने में सहायता कर सकता है, खासकर शुष्क क्षेत्रों या गैर-योग्य मिट्टी वाले क्षेत्रों (गोडडेक और कोर्नर 2019; एपलबॉम और कोटज़ेन 2016; कोटज़ेन और Appelbaum 2010)। एक्वापोनिक्स को शहरी क्षेत्रों में बाजारों के करीब खाद्य उत्पादन के लिए सीमांत भूमि का उपयोग करने के लिए एक समाधान के रूप में भी प्रस्तावित किया गया है। एक समय में काफी हद तक एक पिछवाड़े प्रौद्योगिकी (बर्नस्टीन 2011), एक्वापोनिक्स अब औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन में तेजी से बढ़ रहा है क्योंकि डिजाइन और अभ्यास में तकनीकी सुधार उत्पादन क्षमता और उत्पादन क्षमता में काफी वृद्धि की अनुमति देते हैं। विकास का ऐसा ही एक क्षेत्र युग्मित बनाम डीकॉप्टेड एक्वापोनिक्स सिस्टम के क्षेत्र में है। एक-लूप एक्वापोनिक्स सिस्टम के लिए पारंपरिक डिजाइनों में जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक्स इकाइयां शामिल हैं जिनके बीच पानी पुन: परिसंचरण होता है। ऐसी पारंपरिक प्रणालियों में, पीएच, तापमान और पोषक सांद्रता (Goddek एट अल 2015; क्लोस एट अल 2015) के संदर्भ में दोनों उपप्रणालियों की शर्तों के साथ समझौता करना आवश्यक है (देखें [चैप 7](/दायिक/लेख/अध्याय -7-कूपल-एक्वापोनिकस-सिस्टम)। हालांकि, एक डिकॉप्टेड एक्वापोनिक्स सिस्टम घटकों को अलग करके ट्रेडऑफ की आवश्यकता को कम कर सकता है, इस प्रकार प्रत्येक सबसिस्टम में स्थितियों को अनुकूलित करने की अनुमति देता है। कीचड़ डाइजेस्टर्स का उपयोग ठोस कचरे के पुन: उपयोग के माध्यम से दक्षता को अधिकतम करने का एक और महत्वपूर्ण तरीका है (एमेरेन्सियानो एट अल। 2017; गोडडेक एट अल। यद्यपि दुनिया भर में कई सबसे बड़ी सुविधाएं अभी भी शुष्क क्षेत्रों (यानी अरब प्रायद्वीप, ऑस्ट्रेलिया और उप-सहारा अफ्रीका) में हैं, लेकिन इस तकनीक को कहीं और भी अपनाया जा रहा है क्योंकि डिजाइन प्रगति ने एक्वापोनिक्स को सिर्फ एक पानी की बचत उद्यम नहीं बल्कि एक कुशल ऊर्जा और पोषक तत्व भी बनाया है रीसाइक्लिंग प्रणाली।