Глава 2 «Аквапоника»: закрытие цикла ограниченных водных, земельных и питательных ресурсов
2.8 Резюме
По мере того, как численность населения продолжает расти, во всем мире растет спрос на высококачественный белок. По сравнению с источниками мяса, рыба широко признается как особенно полезный источник белка. Что касается мирового предложения продовольствия, то аквакультура в настоящее время обеспечивает больше рыбного белка, чем рыбный промысел (FAO 2016). Во всем мире потребление рыбы на душу населения продолжает расти в среднем на 3,2% в год (1961—2013 гг.), что в два раза превышает темпы прироста населения.
· Aquaponics Food Production Systems2.7 Энергетические ресурсы
2.7.1 Прогнозы По мере распространения механизации во всем мире, интенсивное земледелие с открытым полем во все большей степени опирается на ископаемые виды топлива для производства сельскохозяйственной техники и транспортировки удобрений, а также сельскохозяйственной продукции, а также для эксплуатации оборудования для переработки, упаковки и хранения. В 2010 году Международное энергетическое агентство ОЭСР прогнозировало, что глобальное потребление энергии вырастет до 50% к 2035 году; ФАО также подсчитала, что 30% мирового потребления энергии приходится на производство продовольствия и его производственно-сбытовую цепочку (FAO 2011).
· Aquaponics Food Production Systems2.6 Использование земель
2.6.1 Прогнозы В глобальном масштабе сельскохозяйственные культуры и пастбища занимают примерно 33% от общей площади имеющихся земель, а расширение сельскохозяйственного использования в период 2000-2050 годов, по оценкам, увеличится на 7— 31% (350—1500 Мга в зависимости от источника и исходных предположений), чаще всего за счет лесов и водно-болотных угодий (Bringezu et al. 2014). Хотя в настоящее время все еще существуют земли, классифицируемые как «хорошие» или «маргинальные», которые доступны для неорошаемого земледелия, значительная часть этих земель находится далеко от рынков, не имеет инфраструктуры или подвержена эндемическим заболеваниям, непригодной местности или другим условиям, ограничивающим потенциал развития.
· Aquaponics Food Production Systems2.5 Водные ресурсы
2.5.1 Прогнозы Рис. 2.1 Водный след (л на кг). Рыба в системах RAS использует наименьшее количество воды любой системы производства продуктов питания Помимо необходимости применения удобрений, современные интенсивные методы ведения сельского хозяйства также предъявляют высокие требования к водным ресурсам. Среди биохимических потоков (рис. 2.1) дефицит воды в настоящее время считается одним из наиболее важных факторов, сдерживающих производство продуктов питания (Hoekstra et al. 2012; Porkka et al. 2016). Прогнозируемый рост мирового населения и изменения в наличии наземных водных ресурсов в связи с изменением климата требуют более эффективного использования воды в сельском хозяйстве.
· Aquaponics Food Production Systems2.4 Борьба с вредителями, сорняками и болезнями
2.4.1 Прогнозы Общепризнано, что борьба с болезнями, вредителями и сорняками является одним из важнейших компонентов сдерживания производственных потерь, угрожающих продовольственной безопасности (Keating et al. 2014). Более того, расширение использования антибиотиков, инсектицидов, гербицидов и фунгицидов для сокращения потерь и повышения производительности позволило резко увеличить объем сельскохозяйственного производства во второй половине XX века. Однако эта практика также связана с целым рядом проблем: загрязнением стойкими органическими соединениями в почвах и оросительной воде, изменениями в ризобактериальной и микоризальной активности в почвах, загрязнением сельскохозяйственных культур и скота, развитием устойчивых штаммов, пагубным воздействием на опылителей и широкий спектр рисков для здоровья человека (Bringezu et al.
· Aquaponics Food Production Systems2.3 пахотные земли и питательные вещества
2.3.1 Прогнозы Несмотря на то, что необходимо производить больше продовольствия, пригодные для сельскохозяйственной деятельности земли по своей природе ограничены примерно 20— 30% земной поверхности мира. Объем сельскохозяйственных угодий сокращается, и ощущается нехватка подходящих земель там, где они больше всего необходимы, т.е. вблизи населенных пунктов. Деградация почв является одним из основных факторов, обусловливающих это снижение, и, как правило, можно подразделить на две категории: смещение (ветровая и водная эрозия) и внутреннее химическое и физическое ухудшение почв (потеря питательных веществ и/или органических веществ, засоление, подкисление, загрязнение, уплотнение и заболачивание).
· Aquaponics Food Production Systems2.2 Предложение и спрос на продовольствие
2.2.1 Прогнозы За последние 50 лет общий объем поставок продовольствия увеличился почти в три раза, в то время как численность населения мира увеличилась лишь в два раза, что сопровождалось значительными изменениями в рационе питания, связанными с экономическим процветанием (Keating et al. 2014). За последние 25 лет численность населения мира увеличилась на 90% и, как ожидается, достигнет 7,6 миллиарда в первой половине 2018 года (Worldometers). Оценки роста мирового спроса на продовольствие в 2050 году по сравнению с 2010 годом варьируются от 45% до 71% в зависимости от предположений, касающихся биотоплива и отходов, однако очевидно, что существует разрыв в производстве, который необходимо заполнить.
· Aquaponics Food Production Systems2.1 Введение
Термин «переломный момент» в настоящее время используется для описания природных систем, находящихся на грани значительных и потенциально катастрофических изменений (Barnosky et al. 2012). Системы сельскохозяйственного производства продовольствия считаются одной из ключевых экологических услуг, приближающихся к перелому моменту, поскольку изменение климата все чаще порождает новые риски вредителей и болезней, экстремальные погодные явления и более высокие глобальные температуры. Неэффективное управление земельными ресурсами и рациональное использование почв, истощение питательных веществ в почве и опасность пандемий также угрожают мировым поставкам продовольствия.
· Aquaponics Food Production Systems