5.2 Uma definição de aquapônica

A Aquaponics enquadra-se na definição mais ampla de sistemas agro-aquícolas integrados (IAAS). No entanto, o IAAS aplica muitas tecnologias diferentes de produção de animais aquáticos e vegetais em muitos contextos, enquanto a aquapônica está muito mais fortemente associada à integração de tecnologias de cultura piscícola baseadas em tanques (por exemplo, sistemas aquícolas de recirculação; RAS) com tecnologias de cultura de plantas aquáticas ou hidropônicas ( Lennard 2017). As tecnologias RAS aplicam métodos conservados e padrão para a cultura de peixes em tanques com filtração aplicada para controlar e alterar a química da água para torná-la adequada para peixes (isto é, remoção rápida e eficiente de resíduos sólidos de peixes, conversão eficiente e bacteriamediada de resíduos de peixes dissolvidos potencialmente tóxicos amónia a nitrato menos tóxico e manutenção de oxigénio através de aeração assistida ou de oxigénio injectado directamente) (Timmons et al. 2002). As tecnologias de hidroponia e de cultura de substrato aplicam métodos conservados e normalizados para a cultura de plantas terrestres comestíveis em ambientes aquáticos (isto é, as plantas têm acesso aos nutrientes necessários para o crescimento através de um método de entrega à base de água) (Resh 2013).

A associação da aquapônica com a aquicultura padrão RAS e a cultura hidropônico/ substrato significa que a aquapônica é muitas vezes definida simplesmente como “… a combinação da produção de peixe (aquicultura) e hidroponia de cultivo de plantas sem solo sob circulação de água acoplada ou dissociada” (Knaus e Palm 2017). Esta definição ampla coloca uma ênfase na integração de hardware, equipamentos ou tecnologias e coloca pouca, se houver, ênfase em quaisquer outros aspectos do método.

Como a aquapônica é uma tecnologia relativamente nova de escala industrial que aplica métodos e abordagens diferentes, a definição aplicada parece muito ampla. Alguns definem a aquaponia apenas dentro de um contexto de recirculação (Cerozi e Fitzsimmons 2017), alguns se concentram em abordagens que não devolvem a água das plantas para o peixe (Delaide et al. 2016) e outros incluem métodos de recirculação e dissociação (Knaus e Palm 2017). Além disso, alguns pesquisadores estão incluindo o uso de efluentes aquícolas irrigados para a produção vegetal à base de solo sob o título aquapônico (Palm et al. 2018). Historicamente, a aquapônica, como sugere a quebra da palavra (aquacultura e hidroponics), foi definida como apenas no que diz respeito à aquicultura e à produção de plantas hidropônicas (Rakocy e Hargreaves 1993), de modo que as tentativas atuais de associações com a cultura baseada no solo parecem incongruentes.

Fig. 5.1 Representação esquemática dos fluxos de nutrientes dentro de um sistema aquapônico. A ração para peixes é o principal ponto de entrada de nutrientes. Os peixes comem a ração, usam os nutrientes que precisam, liberam o resto como lixo e este lixo é então dividido entre os micróbios, plantas e água do sistema. (adaptado de Lennard 2017)

Enquanto os sistemas aquánicos integram tecnologias de aquicultura baseadas em tanques com tecnologias de cultura de plantas hidropônicas, os sistemas aquánicos funcionam fornecendo nutrientes e dividindo nutrientes entre os habitantes de produção (peixes e plantas) e os habitantes que realizam serviços biológicos e químicos que auxiliam o resultado do habitante da produção (microflora) (Fig. 5.1) (Lennard 2017). Portanto, a aquapônica é mais um sistema associado ao suprimento de nutrientes, dinâmica e particionamento em vez de um associado à tecnologia, equipamento ou hardware aplicado?

Nas últimas décadas, a definição de aquapônica incluiu um tema semelhante, com variações sutis. A definição mais ampla foi geralmente fornecida nas publicações científicas de Rakocy e sua equipe UVI, por exemplo:

_Aquaponics é a cultura combinada de peixes e plantas em sistemas fechados de recirculação. _

— Rakocy et al. (2004a, b)

Esta definição inicial foi baseada no pressuposto de que sistemas de um ciclo, totalmente recirculantes, consistindo de um componente aquícola recirculante e um componente hidropônico, representavam todos os sistemas aquánicos, o que na época, eles faziam. Graber e Junge (2009) ampliaram a definição, devido a mudanças e desenvolvimentos na abordagem, da seguinte forma:

_Aquaponic é uma forma especial de sistemas aquícolas de recirculação (RAS), ou seja, um policultura constituído por tanques de peixes (aquicultura) e plantas cultivadas no mesmo círculo de água (hidropônico) . _

— Graber e Junge (2009)

Desenvolvimentos e métodos recentes exigem uma reconsideração deste ponto de vista. Nos últimos anos, uma mudança do foco da aquaponia para um sistema de produção que aborda tanto a responsabilidade ecológica como a sustentabilidade econômica tem estado presente. Kloas et al. (2015) e Suhl et al. (2016) foram um dos primeiros a abordar esta consideração econômica:

_ […] foi desenvolvido um sistema aquaponico único e inovador de dupla recirculação como pré-requisito para uma elevada produtividade comparável às instalações profissionais autónomas de peixes/plantas. _

— Suhl et al. (2016)

A questão da definição, ou clarificar “o que pode ser definido como aquapônica”, tem sido um ponto de discussão nos últimos anos. Uma das principais áreas de desenvolvimento tem sido a de sistemas aquapônicos multi-loop (ou dissociados) que visam fornecer fertilizantes adicionais às plantas, a fim de expô-las a uma concentração ideal de nutrientes (Goddek 2017). Não deve haver oposição entre as ideologias de metodologias aquapônicas totalmente recirculantes e multi-loop, ambos têm seus respectivos lugares e aplicações dentro do contexto industrial apropriado e uma única força motriz comum de ambos deve ser que a tecnologia, embora seja nutriente e água eficiente, também precisa ser economicamente competitivo para se estabelecer no mercado. Para substituir as práticas convencionais, é necessário oferecer mais do que uma ideologia aos potenciais clientes/utilizadores — isto é, viabilidade técnica e económica.

O European COST Aquaponics Hub patrocinado pela COST (COST FA1305 2017) aplica a definição ”… um sistema de produção de organismos aquáticos e plantas onde a maioria (\ > 50%) dos nutrientes que sustentam o crescimento ideal das plantas deriva de resíduos provenientes da alimentação dos organismos aquático", o que coloca claramente uma ênfase no aspecto de partilha de nutrientes da tecnologia.

Deve também afirmar-se que a proporção de peixe em relação às plantas deve permanecer a um nível que apoie uma perspectiva central da aquapônica; que as plantas são cultivadas com resíduos de peixe. Um sistema contendo um peixe e vários hectares de cultivo de plantas hidropônicas, por exemplo, não deve ser considerado aquapônica, simplesmente porque esse peixe não contribui efetivamente para as necessidades de nutrientes das plantas. Uma vez que a rotulagem dos produtos aquánicos desempenha um papel cada vez mais importante na escolha dos consumidores, queremos incentivar uma discussão através da redefinição da aquaponia com base nestes múltiplos desenvolvimentos da tecnologia. Apesar de defendermos que o ciclo dos nutrientes seja encerrado ao mais alto grau possível no contexto dos melhores meios praticáveis, uma definição potencial deve também ter em consideração todos os desenvolvimentos.

Por conseguinte, a definição deve conter, no mínimo, a exigência de uma maioria de nutrientes derivados da aquicultura para as plantas. Uma nova definição pode, portanto, ser representada como:

Aquaponics uis/u definido como um sistema de aquicultura de recirculação (RAS) integrado e uma unidade hidropônica conectada, em que a água para cultura é compartilhada em alguma configuração entre as duas unidades. fornecidos para as plantas devem ser resíduos de peixe derived/u.

As definições baseadas em nutrientes são abertas e não julgam a escolha da tecnologia aplicada, ou mesmo as proporções de cada componente (peixes e plantas), desde que a cultura de peixe e alguma forma de tecnologia de produção de plantas aquáticas (hidropônicas ou de substratos) sejam utilizadas. No entanto, também foca a definição nos aspectos dinâmicos de nutrientes e compartilhamento de nutrientes dos métodos aplicados e, portanto, garante, pelo menos em certa medida, que as vantagens frequentemente associadas à aquapônica (economia de água, eficiência de nutrientes, impacto ambiental reduzido, sustentabilidade) estão presentes na alguma proporção.

A definição de associação de nutrientes aplicada à aquapônica será sempre uma fonte de maior contenção entre aqueles que a praticam. Isso é apoiado pelo fato de que o nome aquaponics é aplicado a uma vasta gama de diferentes tecnologias com diferentes motivações de fornecimento de nutrientes e resultados de uso: a partir de projetos de sistemas e métodos que esperam, se não exigem, que a grande maioria dos nutrientes necessários para cultivar as plantas nasça do Resíduos de peixes (em alguns casos, superiores a 90%; Lennard 2017) para projetos que compartilham o abastecimento de nutrientes vegetais entre resíduos de peixes e adições externas mais substanciais (por exemplo, aproximadamente 50:50 resíduos de peixes para suplementação externa — como fazem muitos projetos modernos de sistemas aquapônicos europeus dissociados; COST FA1305 2017) para aqueles projetos que adicionam tão poucos peixes que nenhum fornecimento de nutrientes discernível dos resíduos de peixe para as plantas está presente (Lennard 2017).

O nome aquaponics, até relativamente recentemente (ou seja, os últimos 3 a 5 anos), tem sido universalmente aplicado a projetos de sistemas acoplados e totalmente recirculantes que buscam fornecer o máximo possível de nutrição vegetal necessária a partir dos resíduos de peixes (Rakocy e Hargreaves 1993; Lennard 2017) (Fig. 5.2).

Fig. 5.2 Esquema simplificado dos fluxos de água principais dentro de um sistema aquapônico acoplado. As concentrações de nutrientes na água de processo são igualmente distribuídas por todo o sistema

No entanto, as abordagens dissociadas representam agora uma proporção dos sistemas que estão sendo pesquisados ou aplicados comercialmente, especialmente na Europa, e na prática atual não fornecem os requisitos de nutrientes das plantas dos resíduos de peixes na mesma medida que os sistemas de recirculação total (Lennard 2017; Goddek e Keesman 2018 ). Por exemplo, Goddek e Keesman (2018) afirmam que, para 3 exemplos de projetos atuais de sistemas aquapônicos desacoplados europeus, os requisitos relativos de adição para nutrientes externos derivados hidropônicos são 40— 60% (NerBreen), 60% (Tilamur) e 38,1% (IGB Berlin). Como esses projetos dissociados se baseiam na integração das tecnologias existentes de cultura hidropônico/substrato e RAS, eles são considerados de natureza aquapônica (Delaide et al. 2016) (Fig. 5.3) (ver [Cap. 8](/comunitária/artigos/capítulos 8 deacoplados-aquaponics-sistemas)).

A definição de aquapônica está agora sendo expandida além dos fatores ecológicos, de água e de eficiência de nutrientes e otimização para incluir também motoristas econômicos (Goddek e Körner 2019; Goddek e Keesman 2018; Goddek 2017; Kloas et al. 2015; Reyes Lastiri et al. 2016; Yogev et al. 2016) ([Chap. 8](./8-decoupled- aquaponics-systems.md). Os benefícios de tal abordagem são que um resultado econômico positivo da tecnologia aquapônica é tão importante quanto suas credenciais biológicas, químicas, de engenharia, ecológicas e sustentáveis e, portanto, o resultado econômico deve desempenhar um papel dentro da definição geral ([Cap. 8](./8-aquapônica dissociada -systems.md)).

Muitas vantagens estão frequentemente associadas à aquapônica, especialmente em termos de eficiência no uso da água, eficiência no uso de nutrientes, natureza sustentável, capacidade de produzir duas culturas a partir de uma única fonte de entrada (ração para peixes) e redução do impacto ambiental (Timmons, et al., 2002; Buzby e Lian-shin 2014; Wongkiew et al. 2017; Roosta e Hamidpour 2011; Suhl et al. 2016). Estas vantagens são regularmente citadas e aplicadas por operadores aquánicos comerciais e são utilizadas como uma via de comercialização e regulação de preços para os produtos (peixes e plantas) e, portanto, o uso da denominação “aquaponics” associa direta e imediatamente que os produtos rotulados como tal foram produzidos com métodos que contêm ou utilizam as vantagens listadas. No entanto, não existe uma regulamentação formal da indústria que determine que o uso da palavra (aquapônica) só ocorre quando as vantagens são aparentes e presentes na tecnologia e nos métodos aplicados. Se as vantagens acima são atribuídas à aquapônica como tecnologia, então certamente a tecnologia deve fornecer as vantagens prescritas e, se a tecnologia não fornecer as vantagens, a palavra não deve ser aplicada (Lennard 2017).

Fig. 5.3 Esquema simplificado dos fluxos de água principais dentro de um sistema aquapônico dissociado. As concentrações de nutrientes em cada componente podem ser adaptadas separadamente às necessidades de cada componente.

Como a aquaponia pode ser definida em termos de seu aspecto de integração de equipamentos de hardware (RAS com hidroponia), suas propriedades de compartilhamento ou particionamento de nutrientes ou sua capacidade de fornecer vantagens importantes, ainda há um amplo espectro de possíveis aplicações do nome para muitos técnicos diferentes abordagens que utilizam diferentes métodos e exigem resultados diferentes. Portanto, parece que a definição real de aquapônica ainda não está resolvida.

Parece, portanto, que questões muito importantes ainda não foram respondidas: o que é a aquapônica e como é definida?

Isto sugere que um aspecto muito importante para a indústria aquapônica considerar é o desenvolvimento de uma definição verdadeira e acordada. A indústria aquapônica mais ampla continuará cheia de desacordo se uma definição não for acordada, e mais importante ainda, os consumidores dos produtos produzidos dentro dos sistemas aquapônicos ficarão cada vez mais confusos sobre o que a aquapônica realmente é - um estado de coisas que não ajudará o crescimento e evolução da indústria.