1.1 Utangulizi

Uzalishaji wa chakula unategemea upatikanaji wa rasilimali, kama vile ardhi, maji safi, nishati ya kisukuku na virutubisho (Conijn et al. 2018), na matumizi ya sasa au uharibifu wa rasilimali hizi huzidi kiwango cha kuzaliwa upya duniani (Van Vuuren et al. 2010). Dhana ya mipaka ya sayari (Kielelezo 1.1) inalenga kufafanua mipaka ya mazingira ambayo ubinadamu unaweza kufanya kazi kwa usalama kuhusiana na rasilimali chache (Rockström et al. 2009). Mipaka ya mtiririko wa biochemical ambayo inapunguza usambazaji wa chakula ni kali zaidi kuliko mabadiliko ya hali ya hewa (Steffen et al. 2015). Mbali na kuchakata virutubisho, mabadiliko ya malazi na kuzuia taka ni integrally muhimu kubadilisha uzalishaji wa sasa (Conijn et al. 2018; Kahiluoto et al. 2014). Kwa hiyo, changamoto kubwa ya kimataifa ni kuhamisha mfano wa uchumi wa ukuaji kuelekea mtazamo wa kiuchumi wa usawa ambao unachukua nafasi ya ukuaji usio na maendeleo endelevu (Manelli 2016). Ili kudumisha dhana ya uwiano, mifumo ya ubunifu na zaidi ya mazingira inahitajika, kama vile biashara kati ya mahitaji ya haraka ya binadamu inaweza kuwa na usawa wakati kudumisha uwezo wa biosphere kutoa bidhaa na huduma zinazohitajika (Ehrlich na Harte 2015).

Kielelezo. 1.1 Hali ya sasa ya vigezo vya kudhibiti kwa saba ya mipaka ya sayari kama ilivyoelezwa na Steffen et al. (2015). Eneo la kijani ni nafasi salama ya uendeshaji, njano inawakilisha eneo la kutokuwa na uhakika (kuongeza hatari), nyekundu ni eneo la hatari, na mipaka ya ukanda wa kijivu ni wale ambao bado hawajahesabiwa. Vigezo vilivyoainishwa katika bluu (yaani mabadiliko ya mfumo wa ardhi, matumizi ya maji safi na mtiririko wa biochemical) vinaonyesha mipaka ya sayari ambayo aquaponics inaweza kuwa na athari nzuri juu ya

Katika muktadha huu, aquaponics imetambuliwa kama mbinu ya kilimo ambayo, kwa njia ya kuchakata virutubisho na taka, inaweza kusaidia katika kushughulikia mipaka yote ya sayari (Kielelezo 1.1) na malengo ya maendeleo endelevu, hasa kwa mikoa yenye ukame au maeneo yenye udongo usio na maji (Goddek na Körner 2019; Appelbaum na Kotzen 2016; Kotzen na Appelbaum 2010). Aquaponics pia inapendekezwa kama suluhisho la kutumia ardhi ya chini katika maeneo ya miji kwa ajili ya uzalishaji wa chakula karibu na masoko. Kwa wakati mmoja kwa kiasi kikubwa teknolojia ya mashamba (Bernstein 2011), aquaponics sasa inakua kwa kasi katika uzalishaji wa viwanda wadogo kama maboresho ya kiufundi katika kubuni na mazoezi inaruhusu kwa kiasi kikubwa kuongezeka uwezo wa pato na ufanisi wa uzalishaji. Eneo moja la mageuzi ni katika uwanja wa pamoja dhidi ya mifumo ya aquaponics iliyokatwa. Miundo ya jadi kwa mifumo ya aquaponics moja ya kitanzi inajumuisha vitengo vyote vya maji na hydroponics kati ya maji ambayo yanaendelea tena. Katika mifumo hiyo ya jadi, ni muhimu kufanya maelewano kwa masharti ya mifumo yote kwa suala la viwango vya pH, joto na virutubisho (Goddek et al. 2015; Kloas et al. 2015) (angalia [Chap. 7](/jamiii/makala/sura ya 7-iliyopunguwa-aquaponics-systems)). Mfumo wa aquaponics uliokatwa, hata hivyo, unaweza kupunguza haja ya biashara kwa kutenganisha vipengele, hivyo kuruhusu hali katika kila mfumo kuwa optimized. Matumizi ya sludge digesters ni njia nyingine muhimu ya kuongeza ufanisi kupitia matumizi ya taka imara (Emerenciano et al. 2017; Goddek et al. 2018; Monsees et al. 2015). Ingawa wengi wa vituo vikubwa duniani kote bado ni katika mikoa kame (yaani Peninsula ya Arabia, Australia na Afrika kusini mwa Sahara), teknolojia hii pia inachukuliwa mahali pengine kama maendeleo ya kubuni yamezidi kufanya aquaponics si tu biashara ya kuokoa maji lakini pia nishati bora na virutubisho kuchakata mfumo.