12.4 Maraponics e Haloponics

Embora a aquapônica de água doce seja a técnica aquapônica mais descrita e praticada, os recursos de água doce para a produção de alimentos (agricultura e aquicultura) estão se tornando cada vez mais limitados e a salinidade do solo está aumentando progressivamente em muitas partes do mundo (Turcios e Papenbrock 2014). Isto levou a um maior interesse e/ou a uma mudança para fontes de água alternativas (por exemplo, água salobra a salina altamente salina, bem como água do mar) e a utilização de peixes euryhaline ou de água salgada, plantas halofíticas, algas marinhas e glicófitas pouco tolerantes ao sal (Joesting et al. 2016). É interessante notar que, embora a quantidade de solução salina na água subterrânea seja estimada apenas em 0,93% do total de recursos hídricos do mundo em 12.870.000 kmsup3/sup, esta é mais do que as reservas subterrâneas de água doce (10.530.000 kmsup3/sup) que compõem 30,1% de todas as reservas de água doce (Appelbaum e Kotzen 2016).

O uso de água salina na aquapônica é um desenvolvimento relativamente novo e, tal como acontece com a maioria dos novos desenvolvimentos, os termos utilizados para descrever a gama/hierarquia dos tipos têm de ser estabelecidos numa base firme. Em sua curta história, o termo maraponics (i.e. aquapônica marinha) foi cunhado para aquapônica da água do mar (SA), ou seja, sistemas que utilizam água do mar e água salobra (Gunning et al. 2016). Estes sistemas estão localizados principalmente em terra, em locais costeiros e, no caso de SA, perto de uma fonte de água do mar. Mas há peixes e plantas que crescem e podem ser usados em unidades aquapônicas onde os níveis de salinidade da água variam. Assim, embora faça sentido etimológico usar o termo “maraponics” para a aquapônica da água do mar, faz menos sentido chamar aquapônica de água salobra usando este termo. Sugerimos, assim, que um novo termo precisa ser adicionado ao léxico aquapônico e isso é “haloponics”, derivado da palavra latina halo que significa sal e combinando isso com ponics sufixos. Assim, a maraponia é um sistema integrado de aquicultura multitrófica em terra (IMTA) que combina a produção aquícola de peixes marinhos, crustáceos marinhos, moluscos marinhos, etc., com a produção hidropônica de plantas aquáticas marinhas (por exemplo, algas marinhas, algas marinhas e halófitos de água do mar) usando oceânica água do mar de força (aproximadamente 35.000 ppm [35 g/L]). No entanto, os sistemas aquapônicos que utilizam água salina abaixo dos níveis oceânicos em uma gama de salinidades devem ser denominados haloponics (água salina ligeiramente —1000 a 3000 ppm [1—3 g/L], moderadamente salina 3000—10.000 ppm [3—10 g/L] e alta salinidade 10.000—35.000 ppm [10—35 g/L]). Estes sistemas também são sistemas IMTA em terra que combinam a produção aquícola com a produção hidropônica de plantas aquáticas, mas tanto os peixes como as plantas estão adaptados ou crescem bem naquilo que pode ser chamado de água salobra.

Embora o conceito de maraponics seja muito novo, um interesse em maricultura integrada em terra começou a aparecer na década de 1970, começando a partir de uma escala laboratorial e depois expandindo para ensaios em escala piloto ao ar livre. Em alguns dos primeiros estudos experimentais, Langton et al. (1977) demonstraram com sucesso o crescimento da alga vermelha, Hypnea musciformis, cultivada em tanques com efluente de cultura de marisco. Alternativamente, culturas que normalmente seriam classificadas como glicófitas, como o tomate comum (Lycopersicon esculentum), o tomate cereja (Lycopersicon esculentum var. Cerasiforme) e manjericão (Ocimum basilicum), podem atingir níveis de produção notavelmente bem sucedidos em até 4 g/L (4000 ppm) de salinidade e são muitas vezes referidos como tendo baixos níveis moderados de tolerância ao sal (não deve ser confundido com halófitos verdadeiros, que são resistentes a salinidades elevadas). Outras culturas que são tolerantes a salinidades de baixa moderada incluem nabo, rabanete, alface, batata-doce, feijão largo, milho, repolho, espinafre, espargos, beterraba, abóbora, brócolis e pepino (Kotzen e Appelbaum 2010; Appelbaum e Kotzen 2016). Por exemplo, Dufault et al. (2001) e Dufault e Korkmaz (2000) experimentaram resíduos de camarão (matéria fecal de camarão e ração decomposta) como fertilizante para a produção de brócolis (Brassica oleracea italica) e pimentão (Capsicum annuum), respectivamente. Embora seus estudos não utilizem técnicas maraponicas, envolveram plantas que são comumente cultivadas usando técnicas aquapônicas (água doce). Portanto, devido aos seus níveis de tolerância à salinidade, essas culturas têm um enorme potencial como espécies candidatas à produção em sistemas halopônicos usando salinidades baixas a médias.

Recentemente, vários estudos mostraram que os halófitos podem ser irrigados com sucesso com águas residuais aquícolas de sistemas marinhos utilizando técnicas hidropônicas ou como parte de um sistema de aquicultura recirculante (RAS). Waller et al. (2015) demonstraram a viabilidade da reciclagem de nutrientes de uma água salgada (16 psu salinidade [16.000 ppm]) RAS para robalo europeu (D. labrax) através da produção hidropônica de três plantas halofíticas: Tripolium pannonicum (aster marinho), Plantago coronopus (banana de buck) e _ Salicornia dolichostachya_ (long spiked glasswort).

A maior parte do trabalho maraponico realizado até agora envolve a integração de dois níveis tróficos — plantas/algas e peixes. No entanto, um exemplo de um sistema que incorpora mais de dois níveis tróficos pode ser visto em um experimento realizado por Neori et al. (2000), que projetou um pequeno sistema para a cultura terrestre intensiva de abalone japonês (Haliotis discus hannai), algas marinhas (Ulva lactuca e Gracilaria conferta) e alimentados por pellets Dourado (Sparus aurata) Este sistema consistia em água do mar não filtrada (2400 L/dia) bombeada para dois tanques de abalone e drenada através de um tanque de peixes e, finalmente, através de uma unidade de filtração/produção de algas marinhas antes de ser descarregada de volta ao mar. Os moluscos de alimentação por filtro também podem ser utilizados nesse sistema. Kotzen e Appelbaum (2010) e Appelbaum e Kotzen (2016) compararam o crescimento de vegetais comuns usando água potável e água salina moderadamente (4187—6813 ppm) e encontraram que manjericão (Ocimum basilicum), aipo (Apium graveolens), alho-porros (Allium ampeloprasum porrum), tuce (Lactuca sativa — vários tipos), acelga suíça (Beta vulgaris. “cicla”), cebolinha (Allium cepa) e agrião (Nasturtium officinale) tiveram um desempenho extremamente bom.

Maraponics (SAs) e haloponics oferecem uma série de vantagens em relação aos métodos tradicionais de produção de culturas e peixes. Como eles usam água salina (marinha para salobra), há uma dependência reduzida da água doce, que em algumas partes do mundo se tornou um recurso muito limitado. É normalmente praticado em um ambiente controlado (por exemplo, uma estufa; tanques de caudal controlado), proporcionando melhores oportunidades para uma produção intensiva. Muitos sistemas maraponicos e halopônicos são RAS fechados com biofiltros orgânicos e/ou mecânicos e, posteriormente, a reutilização da água é alta, a poluição das águas residuais é amplamente reduzida ou eliminada e os contaminantes são removidos ou tratados. Mesmo os sistemas que não são RAS podem reduzir significativamente o excesso de nutrientes nas águas residuais antes da descarga. Além disso, a ocorrência de contaminantes em sistemas não RAA marapônicos e halopônicos pode ser reduzida ou eliminada através da utilização de água contendo baixos níveis de contaminantes naturais e da utilização de aquafeeds alternativos que não contenham dioxinas ou PCDs (por exemplo, novos alimentos feitos de macroalgas). Esta melhoria na qualidade da água reduz o potencial de ocorrência de doenças e a necessidade de uso de antibióticos é, portanto, muito reduzida. Devido à sua configuração versátil e baixa necessidade de água, maraponics e haloponics podem ser implementados com sucesso em uma ampla variedade de ambientes, desde áreas costeiras férteis até desertos áridos (Kotzen e Appelbaum 2010), bem como em assentamentos urbanos ou periurbanos. Outro benefício potencial é que muitas das espécies que são adequadas para esses sistemas têm um alto valor comercial. Por exemplo, o robalo europeu euryhaline (Dicentrarchus labrax) e o dourado (Sparus aurata) podem obter um preço de mercado de 9 euros e 6 euros por kg, respectivamente. Além disso, os halófitos comestíveis tendem a ter um preço de mercado elevado, sendo o agretti do mar (Salsola soda), por exemplo, um preço de mercado de 4 a 4,5 €/kg e o samphire de pântano (Salicornia europaea) vendido a 18 €/kg em supermercados.

As provas são, portanto, convincentes. Maraponics e haloponics fornecem um campo dinâmico e em rápido crescimento que tem o potencial de fornecer uma série de serviços às comunidades, muitos dos quais são explorados em outros lugares desta publicação.