Sustain Aqua - Handbook RO

Ghid pentru o

acvacultură sustenabilă

Project N°: COLL-CT-2006-030384

Sixth Framework Programme

Abordare integrată pentru o acvacultură de apă dulce sustenabilă şi sănătoasă

MANUAL SUSTAINAQUA

Lista abrevierilor folosite în manual

4

Prefaţă

5

1. SustainAqua – Introducere

7

2. Sustenabilitatea în acvacultură

9

3. Tehnologia şi producţia principalelor tipuri de acvacultură de apă dulce din Europa 3.1. Fermele cu bazine piscicole 3.2. Sisteme de acvacultură tip flow-through 3.3. Sisteme de acvacultură cu recirculare 3.4. Culturi cu viviere flotabile în lacuri şi râuri

15 15 16 16 17

4. Cadrul legislativ şi administraţia în acvacultura de apă dulce europeană 4.1. Politicile comune de pescuit (CFP) şi documente asociate 4.2. Politicile de mediu ce au un impact major asupra dezvoltării acvaculturii

18 19 22

5. Calitatea produsului şi diversificarea – oportunităţi de piaţă ale acvacultorilor pentru peştele şi produsele lor secundare 5.1. Calitatea produsului – cazul polonez 5.2. Recoltele din terenurile umede pentru industria energiei bio (energiei regenerabile) – cazul maghiar 5.3. Plantele de hidrocultură şi fructele tropicale pentru industria cosmetică

26 26 27 28

6. Tratarea apei în sistemele de acvacultură intensive prin terenuri umede şi bazine piscicole extensive- Studiul de caz din Ungaria 6.1. Terenurile umede artificiale ca metodă sustenabilă pentru tratarea deversărilor din acvacultură şi producţia de recolte valoroase (locaţie – fermă de somn african) 6.2. Dintr- un studiu de caz de la o ferma piscicolă: Cum să tratezi deversările unei ferme de somni? 6.3. Combinarea sistemelor intensiv şi extensiv în acvacultura pentru folosirea apei şi nutrienţilor (Locaţii intensiv- extensive) 6.4. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: Schiţarea unui sistem combinat teoretic 7. Producţie naturală îmbunătăţită în heleşteele extensive– Studiu de caz din Polonia 7.1. Noi specii şi metode în cultura de peşte în heleşteu: Modulul POLICULTURA 7.2. Recomandări practice şi concluzii pentru popularea cu polyodon în policultura de heleşteu 7.3. Folosirea de nutrienţi din deşeurile agricole cultura piscicolă de heleşteu: Modulul CASCADE în Polonia 7.4. De la un studiu de caz la o ferma piscicolă: Proiectarea unui modul în cascadă 8. Noi metode în fermele de păstrăv pentru a reduce efluenţii din fermă- Studiul de caz din Danemarca 8.1. Introducere – Descrierea generală a studiului de caz 8.2. Hrana şi hrănirea- Impactul de mediu din fermele model de păstrăv 8.3. Consumul de energie în fermele de păstrăv model 8.4. Cultivarea platelor de heleşteu în lagunele din fermele model 8.5. Cultivarea de specii de peşte alternative în lagunele din fermele model 8.6. Sumar – Factori de succes şi constrângeri 8.7. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: cum să administrezi o fermă de păstrăv model care produce 500 t peşte pe an (Ferma de păstrăv model Ejstrupholm)

30 30 35 40 45 48 48 54 57 62 65 65 67 69 72 73 74 75

9. Creşterea de Tilapia în sistemele de acvacultură cu recirculare (RAS) – Studiul de caz din Olanda77 9.1. Modul – Reactorul de denitrificare a îngrăşământului natural- Manure Denitrifying Reactor (MDR) 77 9.2. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: Integrarea unui USB-MDR de denitrificare într- un sistem RAS de tilapia de 100 MT 81 9.3. Modul –Sistem de filtrare pe bază de alge- Periphyton Turf Scrubber (PTS) 100 9.4. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: Cum se administrează un heleşteu model ce produce 5 tone metrice de peşte pe an cu modulul PTS 101 10. Producţia în policultură tropicală cu conceptul integrat ,,Tropenhaus” – Studiul de caz din Elveţia 2/118

103

MANUAL SUSTAINAQUA

10.1. Introducere – Conceptul general al Tropenhaus în Elveţia 103 10.2. Integrarea crustaceelor în producţia de tilapia şi hrănirea peştilor din plante tropicale 104 10.3. Filtrul acvaponic pentru apă caldă într- un sistem de policultură ,, tropical" 106 10.4. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: Designul sistemului de filtrare acvaponic cu apă caldă în Tropenhaus Wolhusen 109 Referinţe şi recomandări pentru lecturi suplimentare Informaţii despre proiectul SustainAqua Sustenabilitatea în acvacultură Lecturi recomandate depre terenurile umede artificiale şi sistemele integrate intensiv- extensive Lecturi recomandate despre policultura de heleşteu şi sistemul în cascadă Lecturi recomandate despre fermele de păstrăv model Lecturi recomandate despre metode noi în RAS Lecturi recomandate legate de proiectul Tropenhaus

113 113 113 114 114 114 115 115

Autorii manualului

117

Mulţumiri

118

3/118

MANUAL SUSTAINAQUA

Lista abrevierilor folosite în manual ADC: Apparent Digestibilty Coefficient (Proportion of the nutrient digested in relation to the amount consumed)- Coeficient de digestibilitate aparentă BOD: Biological Oxygen Demand during 5 days (Easy Degradable Organic Matter) – Consumul Biologic de Oxigen în 5 zile (substanţă organică uşor degradabilă) COD: Chemical Oxygen Demand (Total Organic Matter) incl. BOD – Consumul Chimic de Oxigen (substanţă organică totală, inclusiv BOD) CO2 : Carbondioxide – Bioxid de carbon FCR: Feed Conversion Ratio (kg feed/kg body mass gain) – Rata de conversie a hranei (kg hrană/kg spor) N: Nitrogen - Azot NFE: Azot Free Extracts (Carbohydrates) – Compuşi fără azot (Carbohidraţi) NO3- : Nitrate – Nitraţi NO2-: Nitrite – Nitriţi O2: Oxygen – Oxigen P: Phosphorus – Fosfor SGR: Specific Growth Rate (% body mass gain/day) – Creştere specifică (% spor corporal / zi) CBA: Cost Benefit Analysis used for economic investigation of the investments – analiza cost-beneficiu folosită pentru analize economice ale investiţiei RT: hydraulic retention time [h] – Timp de reţinere hidraulică q: water flow, measured in [m3/h, m3/d, l/s] – debit, măsurat în [m³/h, m³/zi, l/s] DM: dry matter – substanţă uscată

4/118

MANUAL SUSTAINAQUA

Prefaţă În întreaga lume, acvacultura se dezvoltă rapid datorită acţiunii a doi factori importanţi: cererea în continuă creştere de fructe de mare si rezervelor scăzute de peşte din oceanele lumii. Pentru a evita greşelile făcute în sectorul de agricultură şi pescuit european, fermierii preocupaţi de acvacultură trebuie sa fie preocupaţi în mod egal de siguranţa mediului, viabilitatea economică şi dezvoltarea acceptatabilă din punct de vedere social, acestea fiind principiile sustenabilităţii, în dezvoltarea lor prezentă şi viitoare. De fapt, fiecare fermier din acvacultură, chiar dacă produce peşte în RAS (sisteme de acvacultură cu recirculare) sau în bazine piscicole, îşi pune aceleaşi întrebări. Cum să utilizeze nutrienţii din hrană mai eficient pentru a diminua costurile, pentru a atinge o productivitate ridicată şi cum să aibă mai puţini nutrienţi în apa uzată? Cum să îmbunătăţească tratamentul apei reziduale şi să reducă deversarea pentru a diminua taxele pe poluare impuse de autorităţi? Cum să îndeplinească toate cerinţele şi limitările legale, cum să dovedească consumatorilor că produsele de cultură sunt de cea mai înaltă calitate şi produse într-un mod armonios cu mediul înconjurător? Cum să rezulte totuşi suficiente venituri pentru a asigura traiul fermierului şi slujbele angajaţilor? Proiectul UE numit SustainAqua îşi doreste să răspundă la câteva dintre aceste întrebări. Prin acest proiect se doreşte ca industria europeană de acvacultura de apa dulce să devină cu adevarat sustenabilă prin îmbunătăţirea metodelor de producţie, cercetarea unor potenţiale aplicaţii pe piaţă şi creşterea calităţii produsului. SustainAqua a realizat cinci studii de caz diferite în Europa, reprezentând cele mai relevante tipuri de acvacultură de apă dulce şi specii de peşte. Au fost testate variate tehnici pentru întărirea diferitelor ferme de acvacultură din Europa, intr-un mod sustenabil, de la sistemele de bazine piscicole intensive şi semi-intensive care predomină în Europa Centrala şi de Est, până la sistemele de acvacultura cu recirculare intensive, aşa cum sunt utilizate ele în Europa de Nord şi de Vest. Cele mai importante rezultate sunt descrise în manualul SustainAqua. Ca un prim pas, vom discuta despre conceptul de „sustenabilitate” şi ce ar putea însemna acesta pentru acvacultură. Vom prezenta indicatorii pentru sustenabilitate care au fost dezvoltaţi pentru evaluarea studiilor de caz SustainAqua. Tehnologiile diferite din acest sector – fermele în bazine piscicole, cele curgătoare sau fermele de tip RAS – sunt prezentate pe scurt pentru o mai bună clasificare a modulelor următoare. După cum se ştie, munca fermierilor din acvacultură şi dezvoltarea viitoare a fermelor lor sunt influenţate în mare măsura de reglementări naţionale şi europene diverse ce se aplică în acest sector. De aceea, se oferă şi o introducere în sistemul de reglementări europene. Un criteriu important in rezistenţa pe o piaţa cu o competivitate în creştere este excelenţa, calitatea dovedită a peştelui şi utilizarea inovatoare a produselor secundare rezultate din acvacultură. Un capitol din manual prezintă impactul unor sisteme diferite de cultură asupra calităţii produsului şi potenţialele aplicaţii pe piaţă ale produselor secundare din acvacultură. Partea centrală a manualului constă în descrierea unor module diferite cercetate în cele cinci studii de caz SustainAqua. Zonele de bazine piscicole utilizate în mod tradiţional din Europa Centrală sunt reprezentate de studiile de caz din Ungaria şi Polonia. În Ungaria, tratarea apei pentru producţia de peşte în sistem intensiv flow-through, este îmbunătăţită prin constituirea de zone umede care acţionează ca filtre biologice. În plus, sunt prezentate avantajele combinării acvaculturii intensive şi extensive pentru folosirea eficientă a apei şi a nutrienţilor. Studiul de caz din Polonia include acvacultura şi cerinţele unei ferme agricole moderne cu un sistem de bazine piscicole în stil „cascadă” prin utilizarea de îngrăşământ animal în producerea de plancton, ca şi hrană pentru policulturile de crap. Cererea de crap în scădere din Europa de Est este combătută prin introducerea polyodonului (Polydon spathula) ca o nouă specie în policultura tradiţională pentru a diversifica producţia de specii, pentru utilizarea eficientă a nutrienţilor şi pentru creşterea profitabilităţii fermei. În Danemarca şi Olanda, au fost testate tehnicile pentru aplicarea sistemelor de recirculare exterioare şi de interior. În Danemarca, păstravul curcubeu este studiat la aşa-numitele ferme model, în scopul de a optimiza managementul hranei şi pentru a reduce impactul asupra mediului şi costurile cu energia. Studiul de caz din Olanda cuprinde producţia intensivă de tilapia în sistem RAS, folosind două module diferite cu un reactor de denitrificare al îngrăşământului, sistem de filtrare pe bază de alge pentru a reduce risipa de apă, consumul de energie şi emisia de nutrienţi. Un caz unic în Europa, studiul de caz din Elveţia completează acest proiect prin creşterea de tilapia şi de fructe tropicale într- un sistem de sere policulturale, folosind în mod gratuit surplusul de căldura pentru a demonstra că „deşeurile” pot fi folosite ca şi resurse multifuncţionale pentru a produce peşte şi produse derivate într-un mod cât mai economic şi ecologic. Pentru a face rezultatele noastre stiinţifice uşor de pus în practică de către fermieri, capitolul „De la un studiu de caz la o fermă piscicolă” prezintă informaţii la îndemână pentru implementarea modulelor, precedate de o descriere generală, principiile sale, evaluarea indicatorilor SustainAqua, factorii săi de succes cât şi dificultăţile şi beneficiile.

5/118

MANUAL SUSTAINAQUA

Acvacultura de apă dulce din Europa se află în aşteptarea unor vremuri pline de provocări şi priveşte către un viitor strălucit, daca vom continua să ne unim forţele, cercetătorii pentru dezvoltarea continuă şi industria ce implementează metode şi tehnologii pentru o agricultură sustenabilă, pentru o Comunitate Europeană sustenabilă.

Dipl. Ing. Alexandra Oberdieck Bremerhaven, Germany, June 2009 Coordonator SustainAqua

Prof. Dr. Johan Verreth Wageningen, Netherlands, June 2009 Manager ştiinţific SustainAqua

6/118

MANUAL SUSTAINAQUA 1. SustainAqua – troducere

1. SustainAqua – Introducere Fermierii europeni din piscicultura de apă dulce poartă o bătalie pe două fronturi: pe de o parte, datorită extinderii procesului de globalizare, ei fiind forţati să intre în competiţie cu producători din ţări cu costuri de producţie mult mai reduse. Pe de cealaltă parte, trebuie să se conformeze cerinţelor stricte ale legislaţiei naţionale şi europene cu privire la calitatea produsului, mediul înconjurător şi sănatate. În plus, există restricţii legale cu privire la deversarea apelor reziduale, extragerea apei, folosirea de substanţe chimice şi modificări genetice. Succesul acvaculturii europene de apă dulce depinde în mare măsura de abilităţile fermierului de a face faţă acestor provocări. Conceptul SustainAqua SustainAqua este un proiect colectiv de cercetare, co-finanţat de Uniunea Europeană prin Sixth Framework Programme cu scopul general de a face industria acvaculturii europeane mai sustenabilă şi deci de a ajuta fermierii să devină mai competitivi la nivel global. Obiectivul proiectului este de a extinde baza de cunoştinţe a fermierilor, învăţându-i să: •

Să îmbunătăţească metodele de producţie, eficienţa proceselor şi profitabilitatea:

•

Să cerceteze potenţialele aplicaţii pe piaţă a produselor secundare pentru industrii alternative, cum ar fi industria energetică şi cea a cosmeticelor:

Să crească calitatea produsului (gust, valoare nutritivă) ca şi instrumente de marketing pentru a dezvolta gradul de acceptare al consumatorului pentru peştele provenit din fermele piscicole şi să îmbunătăţească imaginea industriei de profil; Prin concentrarea asupra producţiei sustenabile din acvacultură, proiectul îşi propune să îmbunătăţească imaginea industriei şi a produselor sale pentru consumatorii finali şi potenţialii clienţi. Proiectul va prezenta o varietate de posibilităţi tehnologice şi informaţii despre cum se pot moderniza sisteme de acvacultură convenţionale. Noile tehnologii se presupune că au costuri semnificativ mai mici în ceea ce priveşte construcţia, întreţinerea şi cheltuielile de exploatare, decât sistemele convenţionale, mai ales în tratarea apei reziduale.

•

Studii de caz – cercetare aplicată Pentru a atinge obiectivele generale, echipa a derulat cinci studii diferite de caz în Ungaria, Polonia, Olanda, Danemarca şi Elveţia. Fiecare reprezintă unul dintre cele mai relevante tipuri de acvacultură de apă dulce din Europa şi specii de peşte, păstrav, crap, tilapia şi somn. Fiecare studiu de caz dezvoltă şi cercetează diferite soluţii pentru optimizarea proceselor de producţie, îmbunătăţirea calităţii şi diversificarea produselor. În detaliu, echipa de proiect va cerceta: Diferite tehnici pentru optimizarea managementului hranei, apei şi energiei prin (i) Reducerea costurilor cu energia prin creşterea eficienţei utilizării acesteia; (ii) Reducerea costurilor cu apele reziduale prin scăderea volumului apei reziduale deversate; (iii) Reducerea costurilor cu hrana peştilor prin eficientizarea utilizării nutrienţilor; (iv) Reducerea costurilor cu forţa de muncă per produs; • Diversificarea celor mai relevante sisteme de acvacultură de apă dulce din Europa, • Gustul şi valoarea nutritivă a peştilor produşi în diferite sisteme de producţie, • Compuşii şi valoarea economică a produselor secundare potenţiale, Echipa intenţionează să transfere principiile eficiente ale managementului nutrienţilor în sistemele naturale, în sistemele de acvacultură eficiente. Un exemplu este managementul eficient al nutrienţilor. Pe lângă producţia de peşte, materialul organic va fi exploatat pe cât posibil pentru producerea de produse ce pot fi poziţionate pe piaţă ca macronevertebrate, alge sau plante pentru diferite aplicaţii industriale. Acest lanţ de de nutrienţi optimizat reduce risipa, evită implementarea tratamentului costisitor al apelor reziduale şi a tehnologiilor de filtrare şi reduce costurile. Aceste principii sunt testate în diferite sisteme, semi- intensive şi intensive. În plus, având în vedere că „sănătatea” şi „gustul” sunt cerinţe importante ale consumatorilor, echipa dovedeşte prin teste profesionale dacă optimizarea prevăzută va avea o influenţă asupra calităţii produselor din peşte. •

Scurta introducere a celor cinci studii de caz Studiul de caz din Ungaria se preocupă de somnul african şi european, specii produse în bazine şi în viviere flotabile situate în bazine piscicole. S-a studiat de asemenea tratamentul apei rezultate în bazine piscicole legate în serie, producând diferite specii de crap şi culturi din soluri umede, cum ar fi salcia şi trestia. Acestea sunt cultivate ca şi produse secundare care acţioneaza ca şi sisteme de tratare a apelor reziduale eficiente din punct de vedere al costurilor şi bio. În plus, potenţialul lor ca resursă regenerabilă pentru 7/118

MANUAL SUSTAINAQUA 1. SustainAqua – troducere industria bioenergetică este studiat în prezent. În Elvetia, tilapia este crescut într-un sistem de hidro-cultură cu plante tropicale cum ar fi bananul, mango şi guava ca şi produse secundare. Sistemul de creştere “Tropenhaus Ruswil” este o policultură de 1500m² o seră ce foloseşte căldura excedentară de la o uzină de densificare a gazului natural ca şi sursă de energie. Studiul de caz vrea să dovedească că „reziduurile” pot fi folosite ca şi resursă multifunctională într-un sistem de policultură pentru a produce peşte şi produse secundare viabile din punct de vedere economic şi ecologic. În studiul de caz din Polonia, crapul este produs în două module. Un scop este de a produce hrana din apa reziduală folosind un sistem de bazine piscicole în „cascadă”, unde îngrăşământul organic agricol este folosit pentru a creşte peşte şi biomasa. Aceasta permite ca peştele să fie produs fără folosirea unor surse externe de hrană. În plus, noi specii au fost introduse în policultura tradiţională pentru a creşte diversitatea produselor şi nivelul de profitabilitate al fermelor de crap. Studiul de caz din Olanda se ocupă de producţia intensivă de tilapia în sisteme de acvacultură cu recirculare (RAS) folosind două experimente diferite, cu un reactor de denitrificare pentru îngrăşământ, sistem de filtrare pe bază de alge – alge de cultură şi biomasă capabile să recupereze poluanţii din apă. Scopul este să se reducă consumul de apă la mai puţin de 25 litri/ kg de hrană, de a reduce consumul de energie şi emisia de azot dizolvat şi separat, fosfor, dioxid de carbon şi materie organică. În Danemarca păstravul curcubeu este studiat la opt ferme model în scopul de a optimiza hrănirea şi managementul fermei şi de a reduce impactul asupra mediului şi costurile cu energia. Fermele model combină tehnologiile din fermele piscicole intensive cu recirculare cu tratamentul deversărilor în terenuri umede pentru a obţine creşterea substanţială a producţiei de peşte, în timp ce se reduce sau chiar se elimină impactul asupra mediului. Importanţa sustenabilităţii Sustenabilitatea acvaculturii este crucială dacă industria nu va merge în direcţia sectorului pisciculturii. În jur de 75 de procente din cele mai valoroase resurse marine sunt ori exploatate până la limită sau chiar peste aceasta. În acelaşi timp, consumul mondial de peşte a crescut de la 45 milioane de tone în 1973 la mai mult de 130 de milioane în 2000, iar FAO estimează că 40 de milioane de tone de fructe de mare în plus vor fi necesare până în 2030, doar pentru a menţine nivelul actual de consum. Pentru a putea susţine această cerere în continuă creştere pe termen lung, alternative sustenabile trebuie dezvoltate. Cea mai promiţătoare este industria acvaculturii. Cu o rată de creştere de 8% pe an din anii ’80, acvacultura este probabil industria alimentară cu cea mai rapidă creştere, care deţine astăzi aproape jumătate din peştele consumat global, de la numai 9% în 1980. Transferul de cunoştinţe Proiectul SustainAqua cu modulele sale diferite AQUA+, oferă tehnici practice şi informaţii vaste despre cum se modernizează diferite sisteme convenţionale de acvacultură pentru a îmbunătăţii profitabilitatea procesului de producţie, protecţia mediului, calitatea produsului şi pentru a diversifica gama de produse. Aceste opţiuni vor ajuta fermierii din acvacultură să se alinieze la legislaţia naţională şi europeană curentă şi viitoare şi să îndeplinească cerinţele pentru viitoarele standarde de calitate sustenabile şi Codurile de Conduită - un mare avantaj pentru strategiile de publicitate ale fermierilor. Cele mai multe module ale AQUA+ au mai mult decât o singură funcţie în acelaşi timp, cum ar fi de exemplu tratarea apelor reziduale, managementul eficient al nutrienţilor şi producţia de produse secundare eficiente din punct de vedere economic. Prin diversificarea produselor, fermierii vor fi mai flexibili şi mai puţin sensibili la fluctuaţiile pieţei. Know-how - ul generat de studiile de caz, va fi promovat prin 22 de seminarii de training pentru fermierii din acvacultură din Austria, Danemarca, Germania, Ungaria, Polonia, Suedia, Spania şi Turcia şi prin două seminarii de e-learning în perioada mai-iulie 2009. Activităţile de training şi informare includ acest manual de instruire, SustainAqua-wiki şi platforma de E-learning; ele prezintă beneficiile, riscurile şi costurile, criteriile pentru obţinerea succesului precum şi informaţii tehnice despre diferitele moduluri de cercetare. Opt puncte naţionale de contact, coordonate de către responsabilii asociaţiei acvaculturii, vor servi ca şi platforme de consultanţă pentru fermieri chiar şi după finalizarea proiectului, oferind fermierilor acces la cunoştintele generate de proiecte. Cu ajutorul acestor instrumente, fermierii vor fi încurajaţi să restructureze parţial sau total procesul lor de producţie pentru a-l face mai sustenabil, mai eficient, cu beneficii economice şi de mediu pe termen lung.

8/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură

2. Sustenabilitatea în acvacultură Termenii „sustenabilitate” sau „dezvoltare sustenabilă”, adeseori folosiţi ca simple expresii, au mult mai multe de oferit. Sunt concepte ce garantează un mediu în care se poate trăi pentru toţi oamenii, pe termen lung, cuprinzând cel puţin trei componenete fundamentale ale dezvoltării sustenabile: păstrarea unui mediu înconjurător funcţional, bunăstarea economică şi egalitatea socială. În acelaşi fel, şi in acvacultură, pasul spre sustenabilitate înseamnă nu numai atingerea obiectivelor de mediu, dar şi oferirea de avantaje economice clare pentru fermierii din domeniu, pe termen lung. Oricum, termenul de ‘’sustenabilitate” este adeseori diluat şi slăbit, fiind folosit de politicieni, antreprenori şi public în diferite ocazii, adeseori într-un sens fals şi cu o definire incorectă, doar pentru a exploata sensul pozitiv al cuvântului (aşa cum s-a întâmplat în cazul cuvintelor „bio” sau „eco” în anii 1990. Următorul fragment va arăta contextul în care proiectul SustainAqua a fost dezvoltat şi dus la bun sfârşit, prin oferirea unei perspective asupra trecutului şi a definiţiei autentice a termenului de „sustenabilitate”, asupra subiectului „sustenabilitate şi acvacultură” şi aplicaţiilor sale în proiectul SustainAqua. Introducere – Background- ul conceptului de „sustenabilitate” O origine importantă a conceptului de „sustenabilitate” sau „dezvoltare sustenabilă” este regasită în raportul „Viitorul nostrum comun” ("Our Common Future"), mai cunoscut ca raportul Brundtland. Teza principală este că dezvoltarea sustenabilă „întâlneşte nevoile prezentului fără a compromite posibilitatea generaţiilor viitoare de a-şi împlini propriile nevoi”. Dezvoltarea sustenabilă (în agricultură, silvicultură, piscicultură) conservă pământul, apa, plantele şi resursele animale, nu degradează mediul înconjurător, este potrivită din punct de vedere tehnic, viabilă din punct de vedere economic şi acceptabilă social. Dezvoltarea sustenabilă este bazată pe consideraţii pe termen lung, aceasta fiind o abordare integrantă, nu sectorială. Termenul este de obicei prezentat pe trei dimensiuni: ecologică, economică şi socială. Toate dimensiunile au importanţă egală şi se influentează reciproc. Ele nu pot fi separate. În primul rând, acest model cu cele trei dimensiuni de importanţă egală a fost luat în considerare pentru îmbunătăţirea poziţiei faţă de îngrijorările produse de mediul înconjurător. Oricum, de atunci, gândirea dependenţei fiecărei dimensiuni de celelalte, a fost criticată pentru că nu a arătat că economia şi societatea se bazează în primul rând pe lumea naturală şi resurse. (vezi figura 1).

Figura 1: Diagrama sustenabilităţii

La începutul secolului 21 este absolut necesară o mai buna integrare a acestor trei obiective pentru a putea atinge dezvoltarea sustenabilă. Focalizarea actuală este asupra economiei, neglijând adeseori scopurile sociale şi de mediu. Este de aceea imperios necesar să se creeze un echilibru între cei trei stâlpi de susţinere, punând o importanţă mai mare pe sustenabilitatea de mediu pentru a compensa actuala supraestimare a economiei. Cu siguranţă, în acest proces, documentul Rio Declaration on Environment and Development trebuie luat în considerare, indicând că protecţia mediului ar trebui să constituie o parte integrantă din procesul de dezvoltare şi nu poate fi judecată separat. De accea este recunoscut faptul că nici o activitate din industrie, agricultură sau acvacultură nu va avea loc dacă nu este profitabilă din punct de vedere economic. Este sarcina politicienilor şi a societăţii să găsească căi pentru a atinge, în mod egal, toate cele trei obiective ale sustenabilităţii. Un instrument important în atingerea acestui mod de gândire, „sustenabilitatea” în toate cele trei dimensiuni, este cercetarea şi aplicarea de tehnologii inovatoare sau optimizate. În domeniul acvaculturii de apă dulce, acesta este exact obiectivul SustainAqua.

9/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură Sustenabilitate şi acvacultură Acvacultura, ca şi celelalte practici de producţie alimentară şi industrială, se află în faţa provocării dezvoltării sustenabile. Acvacultura a crescut exponenţial în ultimii 50 de ani, de la o producţie de mai puţin de 1 milion de tone în 1950 la 51,7 milioane de tone în 2006. În timp ce producţia din pescuit este în stagnare şi chiar în scădere, acvacultura continuă să crească mai rapid decât orice alt sector din producţia alimentară animală. Acvacultura va continua să joace un rol important în producţia mondială de peşte pentru a îndeplini cererea în creştere la nivel mondial de produse pe bază de peşte. De aceea este esenţial să se identifice în permanenţă căi şi mijloace pentru a face practicile de producţie în acvacultură mai sustenabile, eficiente şi eficace din punct de vedere al costurilor prin îmbunătăţirea capacităţii forţei de muncă, folosirea resurselor şi managementul mediului. În special în acest context, proiectul SustainAqua poate fi înteles: SustainAqua a căutat mai intâi soluţii concrete precum instrumentele tehnice şi metodologice, apoi oferă diverse activităţi de training pentru a informa fermierii asupra rezultatelor complexe ale proiectului, în scopul de a obţine o acvacultură mai sustenabilă în Europa. Este esenţial ca diferite initiaţive la nivel naţional, european şi global dezvoltă şi în permanenţă actualizează codul de conduită, indicatorii de sustenabilitate şi sistemele de certificare, etc., pentru a ajunge la o înţelegere comună şi acceptată a sustenabilităţii în acvacultura printre factorii de decizie şi cum poate fi aceasta obţinută în practică. Numim numai câteva: •

FAO Cod de comportament pentru exploatare piscicolă responsabilă- „Code of conduct for responsible fisheries" (1995)

•

FEAP Cod de comportament pentru agricultură europeană- „Code of conduct for European Aquaculture" (2000); aflat în curs de revizuire

•

EVAD Ghid pentru co-constituirea unor indicatori de dezvoltare sustenabili în acvacultură – „Guide to the co-construction of sustainable development indicators in aquaculture” (2008)

Convenţia Global Aquaculture Alliance (GAA) si GLOBALGAP pentru dezvoltarea şi armonizarea sistemelor de certificare pentru sectorul acvaculturii la nivel global (2009) Proiectul Uniunii Europene CONSENSUS (2005-2008), de exemplu, „Implicarea factorilor de decizie multiplii în protocoale pentru o acvacultura sustenabilă în Europa”, a dezvoltat un set de indicatori de sustenabilitate ca o bază pentru un sistem de certificare pentru o acvacultură sustenabilă şi pentru un proces de clasificare care este bazat pe impact scăzut asupra mediului, competitivitate şi responsabilitate etice ridicate, cu privire la biodiversitate şi bunăstarea animalelor. Toate organizaţiile şi asociaţiile importante din producţia în acvacultură au fost implicate. SustainAqua „a desăvârşit" CONSENSUS prin investigarea unor îmbunătăţiri tehnologice care pot face diferitele sisteme de acvacultură europene mai sustenabile (vezi capitolul 1). De aceea descrierea sustenabilităţii prezentată aici, ţinteşte în primul rând spre oferirea unei direcţii clare pentru cercetarea întreprinsă în cadrul proiectului SustainAqua pentru a dezvolta metode şi tehnologii pentru o producţie mai sustenabilă în Europa. În acest mod, SustainAqua anticipează viitoarea legislaţie şi etichetare ce se află încă în dezbatere, şi oferă linii directoare şi soluţii tehnice pentru practici mai sustenabile în acvacultură. Astfel, proiectul contribuie la îndeplinirea criteriilor de sustenabilitate a viitoarelor etichetări şi modificări legislative care nu sunt încă în vigoare. •

Limitele sistemului Pentru a păstra subiectul „sustenabilitate şi acvacultură” cât mai uşor de administrat şi de pus în practică, este important să definim limitele sistemului pentru care sustenabilitatea este definită. Pentru SustainAqua, trei nivele ale limitelor sistemului pot fi diferenţiate, vizualizate în cele trei cercuri din figura 2: 1. „Nivelul fermei": include factorii care pot fi direct influenţaţi de către fermier, cum ar fi calitatea apei, hrana şi managementul energiei, sănătatea pestilor, Figura 2: Trei nivele ale limitelor sistemelor pentru care etc. sustenabilitatea este definită de SustainAqua 2. „Al doilea nivel": se adresează factorilor direct legaţi de procesele fermei asupra cărora fermierul nu are o influenţă directă, dar pe care i-ar putea totuşi influenţa dacă ar dori sau ar avea nevoie. De exemplu: calitatea hranei peştilor, cum hrana peştilor este compusă/procesată, distanţa pe căile de transport pentru hrană, tipul de energie folosit de fermieri (regenerabilă sau nu), pieţele pentru produse (departe – transportul de distanţe lungi, aproape – transportul pe distanţe scurte), etc. Fermierul poate de asemenea să transfere anumiţi factori de la nivelul doi la nivelul unu (de ex. producerea hranei pentru peşti la fermă, folosind energia produsă la fermă sau prin vânzarea produselor direct din fermă). 10/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură Prinele ceruri sunt cele mai relevante pentru proiectul SustainAqua. 3. „Nivelul trei": conţine factori care sunt indirect legaţi de procesele din fermă dar care nu pot fi în mod normal, influenţaţi de către fermier. Aceştia sunt factori precum sustenabilitatea materialelor de ambalare (producţie, material, etc.), tip de combustibil folosit pentru transportul peştelui, etc. SustainAqua se concentrează pe procesul din fermă propriu-zis („nivelul fermei"). Cei mai relevanţi factori din cel de-al doilea cerc sunt de asemenea luaţi în considerare, cum ar fi producţia de hrană pentru peşte, producerea de energie, energie pentru rezerva de apă de o anumită calitate, transport şi potenţiale pieţe. Pentru o imagine completă, „nivelul regulator” trebuie luat în considerare de asemenea, cum ar fi reglementările şi normele europene, naţionale şi regionale, etc. Acestea afectează toate nivelele în moduri diferite, dar nu pot fi influenţate de către fermier. În SustainAqua sunt luate în considerare numai acele reglementări ce sunt relevante pentru primul şi al doilea cerc. Indicatorii de sustenabilitate şi certificarea Disponibilitatea limitată a resurselor naturale şi costurile în creştere cu energia, subliniază necesitatea de a face acvacultura să devină mai sustenabilă. Industria acvaculturii lucrează deja pentru atingerea acestui deziderat, dar mai rămâne încă o cale lungă de făcut. În comparaţie cu alte sisteme de producţie animală, acvacultura se află sub o presiune specială să devină mai sustenabilă pentru că se foloseşte de resurse naturale cum sunt apa dulce, terenurile umede, zonele de coastă şi de asemenea de capturarea de peşte pentru producerea de hrană sau împrospătarea stocului. Sustenabilitatea unei activităşi şi măsurarea acesteia nu este un subiect static, prin definiţie, aceasta încorporează aspecte economice, de mediu şi sociale. (vezi Figura 3). Fiecare abordare a sustenabilităţii conţine, în afară de fapte de necontestat, valori sociale ataşate care pot fi discutate sau se pot schimba în timp. Aceasta înseamnă că nu este posibil în toate cazurile să se decidă foarte clar dacă un proces este sustenabil sau nu. Adeseori există tranziţii de la procese nesustenabile la procese sustenabile.

Figura 3: Acvacultura de apă dulce sustenabilă, combină aspecte ecologice, economice şi sociale

Diferitele coduri de conduită şi criterii menţionate mai sus, ţintesc să rezolve acest aspect şi intenţionează să susţină o cultivare sustenabilă a produselor de acvacultură. Dar până acum nu există criterii complete şi practicabile europene, indicatori şi sisteme de etichetare conexe care să fie capabile să certifice stadiul de sustenabilitate al unui produs. Proiectul SustainAqua intenţionează să susţină această dezvoltare ce se află la ora actuală în diferite stadii (vezi mai sus). Aşa cum am mai menţionat, SustainAqua nu intenţionează să intre în competiţie cu sistemele de indicatori care au fost deja dezvoltate într-o abordare vastă a factorilor de decizie, de exemplu de către CONSENSUS. Criteriile selectate prezentate mai jos sunt concentrate pe cele cinci studii de caz SustainAqua şi vor oferi o direcţie clară despre cum sustenabilitatea poate fi crescută în fermele de acvacultură. Ele sunt în primul rând desemnate să ofere o orientare măsurabilă asupra transferabilităţii şi punerii în practică a cercetarilor îndeplinite în cele cinci studii de caz SustainAqua, pentru a dezvolta metode aplicabile şi tehnologii pentru o producţie de acvacultura sustenabilă în Europa. Scopul nu este să judecăm dăcă o anumită acvacultură de apă dulce este sustenabilă sau nu, ci să oferim o direcţie fară echivoc despre ce se poate face într-un studiu sau într-o fermă pentru creşterea sustenabilităţii. Indicatorii sustenabilităţii SustainAqua Echipa SustainAqua a dezvoltat la începutul proiectului 28 de indicatori pentru cele trei dimensiuni ale 11/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură sustenabilităţii, cea de mediu, cea economică si cea socială. Oricum, pentru că SustainAqua nu a putut să acopere toate ariile de cercetare şi îmbunătăţire a sustenabilităţii pentru fermele de acvacultură, opt indicatori au fost selectaţi în final pentru a fi aplicaţi în cele cinci studii de caz, aşa cum se poate vedea în Tabelul 1. Ei au fost selectaţi după urmatoarele: •

Relevanţa pentru acţiune: Indicatorul este sensibil la schimbările de management conform obiectivului şi este util pentru măsurarea gradului în care actorul se indreaptă către obiectiv.

•

Plauzibil: Indicatorul poate fi înţeles/ însuşit de către actor.

•

Măsurabil: Este posibil ca indicatorul să fie măsurat.

•

Realist: Va fi posibil să măsuram şi înregistrăm acest indicator cu resursele prevăzute (buget, timp) ale proiectului.

Nutrienţi

Apa

Energie

Dimensiunea de mediu Obiectiv specific/ criteriu

Indicator

Unitate

Eficienţa energiei: Să se reducă necesarul de energie pe cât de mult posibil

Energie utilizată per produs final (peşte, biomasă)

kWh/ kWh (diferenţiată pentru fiecare produs)

Date de intrare: Să se reducă cantitatea de apă intrată din afara sistemului (refolosirea apei)

Apa folosită per produs final (peşte, biomasă)

l/kg produs

Date de ieşire: Să se reducă cantitatea de apă reziduală deversată (pentru aspecte de calitate vezi nutrienţi/ date de ieşire)

Scurgerea per produs final (peşte, biomasă) – fară evaporare şi infiltraţii, dar incluzând precipitaţiile

l/kg produs

Eficienţa utilizării: Să se folosească aportul nutrienţilor cât mai eficient (să se producă dintr-o anumită unitate de nutrienţi cât mai multe produse vandabile de cea mai înaltă calitate)

Eficienţa retenţiei nutrienţilor (NRE) – kg nutrient (N, P, COD) reţinut în retenţia nutrienţilor în produsul final per produs/kg nutrient aport [%] kg de nutrient raportat la sistem, ca un (TOD calculate din COD si N) întreg (peşte, biomasă)

Date de ieşire (vezi de asemenea apa): Să se reducă cantitatea de ape reziduale deversate (nutrienţi, minerale şi pierderile de materie organică)

Cantitatea de nutrienţi/ calitatea apei reziduale

Refolosirea nutrienţilor pentru produse secundare Reţinerea nutrienţilor pentru Nutrient valoroase (pentru a produce produse secundare N/P refolosit pentru produse secundare valoroase în cadrul fermei)

N, P, COD, conductivitatea electrică descarcată per kg de produs final reţinerea nutrientilor per kg în produsele secundare per kg de nutrient intrat în sistem, ca întreg [%]

Amortizarea Costuri de fluctuaţilor producţie pieţei

Dimensiunea economică Obiectiv specific/ criteriu

Indicator

Unitate

Creşterea productivităţii per unitate

Timp de muncă per produs final la un nivel de fermă comercială (supoziţie bazată pe un model)

h (ora) /kg produs

Îmbunătăţirea siguranţei produsului/ sănătăţii: Pentru a reduce epidemiile

Tratamente/ ciclu de producţie

Tratamente/ ciclu de producţie

Tabel 1: Indicatorii de sustenabilitate pentru cele 5 studii de caz SustainAqua

În capitolele cu studiile de caz, se vor face adesea referiri la aceşti indicatori pentru că ei constituie baza pentru evaluarea cercetării din SustainAqua şi pentru transferarea rezultatelor aplicaţii practice. Ceilalţi 20 de indicatori nu au fost măsuraţi sau evaluaţi în detaliu, pentru că evaluarea lor nu a constituit scopul acestui proiect. Printre ei erau indicatori cum ar fi: Apa şi Clima- pentru a susţine stabilizarea climatului local folosind creşterea evaporării prin metoda terenurilor umede artificiale/ ochiurilor de apă. S- au identificat indicatori regăsiţi în dimensiunea socială: Suport acordat dezvoltării rurale sau Sprijin pentru crearea de noi locuri de muncă. Mai multe detalii despre acest subiect pot fi găsite în SustainAqua wiki sau pe www.sustainaqua.org. Aplicarea principiilor sustenabilitatii în acvacultura În următoarele subcapitole, principiile fiecăria arii de sustenabiliate vor fi prezentate în detaliu. În plus, vor fi oferite sugestii generale despre cum acvacultura poate deveni mai sustenabilă pe baza acestor principii. Exemple practice despre potenţialele aplicaţii ale acestor principii pot fi observate în studiile de caz 12/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură prezentate în manual. Îmbunătăţirea sustenabilitatii ecologice Apa, nutrienţii, zona folosită pentru fermă şi energia sunt cele mai importante aspecte legate de sustenabilitatea ecologică a fermelor de acvacultură. În privinţa apei, atât cantitatea necesară cât şi calitatea sunt aspecte importante. Apa dulce poate fi obţinută din surse de suprafaţă cum ar fi lacurile şi râurile sau din surse subterane (strat acvifer) prin forarea de puţuri. Un scop important în toate sistemele este reducerea cantităţii de apă dulce necesare, pentru a nu pune presiune suplimentară pe ecosistemul natural. Un obiectiv la fel de important este reducerea cantităţii de ape reziduale şi optimizarea tratamentelor de deversare pentru că în cele mai multe cazuri deversările din acvacultura conţin mulţi nutrienţi ce ar putea contamina sistemele naturale. Cele mai bune practici de management depind de tipul de acvacultură. Bazinele piscicole tradiţionale de crapi, de exemplu, au nevoie de apă numai pentru a o înlocui pe cea evaporată sau infiltrată ; scurgerile sunt reduse până la recoltare. Sistemele de acvacultură cu recirculare, cum este şi ferma model de păstrav din Danemarca, sunt un alt exemplu de cum se poate reduce cantitatea necesară de apă în mod radical. În ultimul caz, se folosesc de exemplu lagune de plante pentru a reţine nutrienţii din deversări. (vezi capitolul Danemarca). Folosirea eficientă a nutrienţilor necesari este de asemenea esenţială pentru sustenabilitatea ecologică. Primul pas este reducerea pierderilor de hrană printr- un sistem de hrănire avansat şi prin selectarea hranei potrivite. Folosirea adiţională a nutrienţilor rămaşi este o sarcină specifică fiecarei ferme. Folosirea de perifiton (o mixtură de alge), ca în studiul de caz din Ungaria este o soluţie posibilă. Folosirea unor specii diferite de peşte în acelaşi bazin piscicol, o policultură, poate ridica gradul de eficienţă al nutrienţilor datorită diverselor nişe ecologice ale speciilor de peşte. Această soluţie este folosită în studiul de caz din Polonia. Dar este important în acest caz să nu se folosească specii străine sau care lipsesc din fauna locală. Dacă există o suprafaţă suficientă, pot fi folosite resursele regenerabile cum ar fi trestia sau salcia (de exemplu în studiul de caz din Ungaria) sau grădinile de plante ca în studiul de caz din Danemarca pentru a creşte gradul de eficienţă în utilizarea nutrienţilor. Sursa hranei folosite este un alt aspect ce poate contribui la sustenabiliatatea ecologică, de exemplu prin folosirea hranei produsă prin capturi accidentale din zonele de pescuit sustenabile (e.g. certificarea MSC). O situaţie privind zona utilizată pentru ferma de acvacultură depinde de circumstanţe locale. În general, nevoia de a produce resurse regenerabile în plus faţă de hrană, pune o presiune suplimentară asupra terenului. Folosirea unei zone mai mici de teren pentru producţia de peşte în unele sisteme de acvacultură cu recirculare poate fi o contribuţie importantă. Pe de cealaltă parte aria de bazine piscicole a fermei de acvacultură poate contribui la stabilizarea climatului local prin creşterea evaporării. Poate oferi, de asemenea, zone valoroase excelente din punct de vedere ecologic. În privinţa utilizării energiei, acesta este un subiect de discuţie major în sistemele de acvacultură cu recirculare, cum este cel din Olanda (vezi capitolul Olanda). De asemenea, şi in alte sisteme de acvacultură este posibil şi important să se reducă cantitatea de energie prin creşterea eficienţei utilizării acesteia, de exemplu prin pompe mai performante. Scopul este de a produce cel puţin aceeaşi cantitate de peşte cu mai puţină energie sau chiar mai mult peste cu aceeaşi cantitate. Îmbunătăţirea sustenabilităţii economice Acvacultura este sustenabilă economic şi viabilă dacă ferma este profitabilă, venitul fermei este sigur, iar produsele sunt acceptate de către clienţi. În multe cazuri, îmbunătăţirea sustenabilităţii de mediu poate duce la optimizarea sustenabilităţii economice. De exemplu, o utilizare mai eficientă a hranei şi a nutrienţilor sau o reducere a consumului de apă dulce nu sunt pozitive numai pentru mediu, ci pot reduce şi costurile. În funcţie de legislaţia naţională, reducerea risipei de apă este o contribuţie importantă la diminuarea costurilor de producţie. Acelaşi lucru este valabil pentru toate procesele ce depind de energie. O distribuţie locală sau regională a produselor va diminua costurile de trasport care sunt, în parte, costuri cu energia. Diversificarea acvaculturii poate amortiza fluctuaţiile pieţei. Policultura sau producţia adiţională de resurse regenerabile, plante de gradină sau puiet de peşte sunt exemple aplicate în studiile de caz. Producerea de produse de înaltă calitate poate creşte preţul de vânzare şi încrederea consumatorului. În cele din urmă, dar foarte important, sustenabilitatea susţinută 100% (dar nu ca o sarcină neplacută) poate fi un argument valoros pentru creşterea gradului de acceptare al consumatorilor. În orice caz, toate aceste aspecte trebuie evaluate separat, pentru că disponibilitatea resurselor necesare pentru o acvacultură (apă, sol, nutrienţi, energie) se schimbă foarte mult în diferitele ţări şi regiuni ale Europei. În zonele din preajma unui oraş mare, de exemplu, un sistem intensiv de recirculare poate fi sustenabil, mai ales dacă poate fi încălzit cu surplusul de căldură; în acelaşi timp, în zonele rurale (aşa cum există suprafeţe mari în Ungaria), ar putea fi mult mai sustenabil economic să se creeze un bazin piscicol de crap extensiv, având în vedere că pământul şi apa sunt mai ieftine şi disponibile. Îmbunătăţirea sustenabilităţii sociale 13/118

MANUAL SUSTAINAQUA Sustenabilitatea în acvacultură Chestiunea sustenabilităţii sociale este de asemenea complexă. Include oportunităţi de angajare în acest sector, condiţiile de muncă din fermele de acvacultură (igienă, siguranţă, instruire) dar şi publicul obişnuit, cu posibilităţi de relaxare, chestiuni legate de sănătate şi nutriţie. Aspecte importante sunt de asemenea gradul de atractivitate al acvaculturii pentru tinerele generaţii, gradul în care sistemul de acvacultură pastrează cultura şi tradiţiile (de exemplu bazinele piscicole- fermă din Europa de Est). Acesta temă nu a fost una majoră pentru proiectul SustainAqua care s-a concentrat mai mult pe soluţii tehnice ce pot creşte sustenabilitatea de mediu şi economică. Acestea, daca sunt atinse, oferă suport si pentru sustenabilitatea socială pentru că asigură locuri de muncă, asigură mediul funcţional pentru relaxare şi contribuie la o alimentaţie sănătoasa, de bună calitate.

14/118

MANUAL SUSTAINAQUA Tipuri de acvacultură de apă dulce

3. Tehnologia şi producţia principalelor tipuri de acvacultură de apă dulce din Europa Exista multe posibilităţi să grupezi şi să descrii diversele tipuri de producţie din acvacultura de apă dulce. Dar din punctul de vedere al sustenabilităţii, metodele de producţie pot fi cea mai rezonabilă bază pentru descriere. Desi există multe suprapuneri şi tranziţii între sistemele de producţie de peşte de apă dulce, următoarele metode de bază pot fi distinse: •

Fermele cu bazine piscicole

•

Sisteme tip flow-through

•

Sisteme de acvacultură cu recirculare

•

Culturi cu viviere flotabile

3.1. Fermele cu bazine piscicole Producerea de peşte de apă dulce în bazine piscicole făcute de mâna omului este adeseori considerată ca fiind cea mai veche activitate fermieră din Europa, datând din perioada medievală. Bazinele piscicole erau construite în zone unde rezervele de apă erau disponibile şi solul nu era potrivit pentru agricultură. Solurile umede din Europa Centrală şi de Est sunt exemple bune în acest sens. Producţia totală europeană din fermele cu bazine piscicole este de aproximativ 475 000 tone. Aproape jumătate din aceasta producţie este formată din ciprinide, cum ar fi crapul comun, crapul argintiu (sânger) şi novac. Principalele ţări producătoare sunt Federaţia Rusă, Polonia, Cehia, Germania, Ucraina şi Ungaria. Bazinele piscicole tipice sunt îngrădiri în care peştii trăiesc într-un climat asemănător cu cel natural, hrănindu-se cu ceea ce creşte în bazin în mod natural datorită luminii soarelui şi cu nutrienţii disponibili. Pentru a atinge recolte mai ridicate, fermierii de astăzi introduc nutrienţi (îngrăşământ organic) şi hrană suplimentară (granulată). Această hrană este completată de stocuri de puiet şi de apă ce curge prin bazin. Producţia de peşte în bazine piscicole rămâne „extensivă” sau ‘’semi-intensivă” (cu hrănire suplimentară) în cele mai multe ţări, unde sistemele de apă dulce semi-statice joacă un rol important în agricultură. Chimicalele şi produsele terapeutice nu sunt de obicei folosite în bazinele piscicole. De aceea cea mai importantă chestiune de mediu este folosirea de fertilizanţi organici care pot cauza contaminarea apelor naturale din zonă. Folosirea fertilizanţilor organici este reglementată la nivel naţional. Bazinele piscicole extensive sunt de obicei înconjurate de centuri de trestie şi vegetaţie naturală, oferind un habitat important pentru floră şi faună. Ele joacă un rol aflat în creştere în turismul rural. Multe ferme cu bazine piscicole au fost transformate în ferme de peşte mutifuncţionale, unde sunt oferite servicii diverse pentru relaxare, menţinerea biodiversităţii si îmbunătăţirea managementului apei.

Fermă cu bazine piscicole în Ungaria (Photo: HAKI)

15/118

MANUAL SUSTAINAQUA Tipuri de acvacultură de apă dulce

3.2. Sisteme de acvacultură tip flow-through În sistemele tradiţionale de acvacultură cu circulare, apa trece prin sistemul de cultură o singură dată şi este apoi deversată în mediul acvatic. Curgerea apei prin sistemul de cultură asigură oxigen peştilor şi duce cu ea reziduurile dizolvate afară din sistem. Cea mai des practicată formă de sisteme de circulare în acvacultura din Europa este în fermele de păstrăv. Apa este luată din râu, circulă prin fermă şi este tratată inainte de a fi deversată în aval. Toată apa din fermă este înnoită cel puţin o dată pe zi. Când există mai multe ferme pe acelaşi râu, este în interesul tuturor să fie păstrată calitatea apei deversate dintr-o fermă, astfel încât aceasta să poata fi folosită în altă fermă. Producţia de păstrăv este răspândită prin întreaga Europă şi păstrăvul proaspăt poate fi achiziţionat oriunde. Datorită cerinţelor sale de creştere şi performanţei în productivitate, păstrăvul curcubeu (Oncorhynchus mykiss) domină producţia de păstrav din Europa (aprox. 95% din producţia totală). Cele mai multe state membre ale EU au ferme de păstravi în apropierea râurilor şi folosesc bazine de beton sau iazuri. Sunt folosite uneori şi viviere flotabile pe lacuri. Aproximativ 220 000 de tone de păstrăv porţionat sunt produse şi vândute în Europa în fiecare an, 85% sunt produse în UE unde cei mai mari producători sunt Italia şi Franţa, urmate de Danemarca, Germania şi Spania. Singurul mare producător de păstrăv porţionat din afara UE este Turcia. După mulţi ani de creştere lentă dar constantă, în perioada 2000-2005 producţia de păstrăv porţionat a scăzut uşor (aproximativ minus 0.6% pe an), dar preţurile au rămas bune. Alte susrse de apă sunt apa din izvoare sau apa pompată din puţurile subterane forate. În unele ţări, sursele de apă încalzită industrial (cum ar fi uzinele ce generează electricitate) sunt de asemenea folosite pentru a produce peşte în sisteme flow-through. Apele geotermale oferă de asemenea apă încălzită în mod natural, permiţând creşterea de noi specii de apă dulce (în special somn african, anghilă, sturion, biban şi tilapia).

F ermă piscicolă tradiţională în Danemarca (Photo: DTU-Aqua)

3.3. Sisteme de acvacultură cu recirculare Sistemele de acvacultură cu recirculare (RAS) sunt sisteme construite pe pământ, în care apa este refolosită dupa tratamentul mecanic şi biologic pentru a reduce nevoia de apă şi energie precum şi emisia de nutrienţi în mediul inconjurător. Aceste sisteme prezintă câteva avantaje cum ar fi: economisirea de apă şi energie, un control riguros al calităţii apei, impact scăzut asupra mediului, nivele înalte de biosecuritate şi un control mai facil al deşeurilor în comparaţie cu alte sisteme de producţie. Principalele dezavantaje sunt costurile ridicate de capital, costuri ridicate operaţionale, condiţii pentru un management atent (şi de accea o forţă de muncă înalt calificată) şi dificultăţi în tratarea epidemiilor. RAS este încă o mică parte din producţia de acvacultură a Europei şi a devenit relevantă mai ales în Olanda şi Danemarca. Principalele specii de apă dulce produse în RAS sunt somnul şi anghila, dar sunt şi alte specii produse folosindu-se acelaşi tip de tehnologie. Producţia de anghilă în UE a fost de aproximativ 11 000 tone/an până în 2001 şi apoi s-a redus la aprox. 8500 tone/ an. Din 2002 producţia s-a stabilizat per ansamblu. Dar această cifră ascunde schimbări 16/118

MANUAL SUSTAINAQUA Tipuri de acvacultură de apă dulce majore printre marii producători; producţia din Italia (cândva cel mai mare producător din UE) este pe un trend descendent de la sfârşitul anilor 1990, iar producţia din Danemarca a scăzut de asemenea dupa 2001. Aceste pierderi au fost compensate parţial de unele creşteri în producţia provenită din Danemarca. Oricum, datorită aprovizionarii incerte cu puiet de ţipari, unii fermieri schimbă specia pe care o produc sau renunţă în totalitate la această activitate.

Producţie intensivă de Tilapia în RAS (Photo: WU-AFI)

3.4. Culturi cu viviere flotabile în lacuri şi râuri Culturile cu viviere flotabile bine realizate şi administrate cu grijă, oferă posibilităţi limitate dar importante pentru acvacultura de apa dulce. În unele ape, producţia extensivă sau intensivă de peşte în viviere poate să corespundă cu folosirea sustenabilă a resurselor naturale. De exemplu, păstrăvul arctic (Salvelinus alpinus) este la ora actuală o afacere mică dar de succes în Suedia şi se aşteaptă ca aceasta să crească considerabil în următorii ani. Aceste ferme sunt situate în special pe lacuri neexploatate şi pe lacurile de acumulare de-a lungul râurilor cu baraje din partea de nord a ţării. Aceste ape sunt sărace în mod natural în nutrienţi, dar după regularizarea cursurilor de apă au fost epuizate, oferind în prezent condiţii aproape sterile. Creşterea de peşte în aceste ape ar fi o acţiune de restaurare, cantitatea crescută de nutrienţi ar servi la aducerea mediului acvatic mai aproape de starea sa naturală. Este necesară cel puţin o producţie anuală de 5000 de tone pentru păstrăvul arctic pentru a creşte nivelul actual de fosfor de 3 µg/l la un nivel estimat iniţial de 10 µg/l în aceste lacuri.

17/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ

4. Cadrul legislativ şi administraţia în acvacultura de apă dulce europeană Este un fapt bine cunoscut că acvacultura este una dintre cele mai reglementate industrii din Uniunea Europeană. Producţia de peşte ce foloseşte resursele naturale limitate ale liniilor de coastă şi rezervele de apă dulce este o chestiune de interes public. Nu este de mirare că toate părţile interesate, cum ar fi Uniunea Europeana şi guvernele naţionale, organizaţiile non-guvernamentale şi industria însăşi vor sa controleze industria acvaculturii. Pe de cealaltă parte acest interes a dus la atât de multe reglementări, documente şi alte comunicări, încât este foarte greu pentru fermieri să păstreze o viziune de ansamblu asupra acestora, iar fermierii nu îşi doresc decât să producă peşte sănătos fără să distrugă resursele naturale. Studiile de caz din proiectul SustainAqua au fost realizate pentru a oferi fermierilor informaţii despre cum îşi pot dezvolta afacerea şi economisi în acelaşi timp cea mai importantă resursă: apa dulce curată. Scopul acestui capitol este de a oferi o privire de ansamblu pentru fermieri asupra celor mai importante documente legate de acvacultură, documente de la Uniunea Europeana, ONG-uri şi alte organizaţii. Acest subiect este detaliat în Studiul SustainAqua, disponibil pe website-ul proiectului (www.sustainaqua.org). În statele membre ale UE este evident că diferitele instrumente legale ale Comunităţii au cel mai mare impact asupra reglementărilor din acvacultură. O excelentă definiţie a diferitelor tipuri de documente legislative a fost pregătită de către Federaţia producătorilor europeni din acvacultură-Federation of European Aquaculture Producers (sursa: www.profetpolicy.info): Green Paper: Documentele verzi (Green Papers) sunt documente publicate de către Comisia Europeană pentru a stimula discuţiile pe teme date la nivel european. Ei invita părţile relevante implicate (organisme sau indivizi) să participe la un proces de consultări şi dezbateri pe baza propunerilor pe care ei le-au înaintat. Documentele verzi pot spori dezvoltările legislative ce sunt schiţate în Documentele albe (White Papers). White Paper: Documentele albe ale Comisiei (White Papers) sunt documente ce conţin propuneri pentru acţiuni comunitare într-o zonă specifică. În unele cazuri, acestea urmează un Document verde publicat pentru lansarea unui proces de consultare la nivel European. Cand un Document alb este primit favorabil de către Consiliu, acest lucru poate duce la un program de acţiune din partea Uniunii în zona de interes. Documente COM: acestea acoperă aria legislaţiei propuse şi a altor comunicate ale Comisiei către Consiliu şi/ sau către alte instituţii şi documentele pregătitoare; Documente SEC: reprezintă documente interne asociate cu procesul decisional şi funcţionarea generală a departamentelor Comisiei; Decizie: O decizie a Uniunii Europene obligă indivizii, companiile sau statele membre menţionate în decizie. Nu obligă în general, aşa cum se întamplă cu o reglementare. Directivă: Directivele trebuiesc transferate în legile naţionale prin parlamentul şi guvernele statelor membre, în termen de 18 luni. De-a lungul anilor, Tribunalul Uniunii Europene a proclamat multe directive ca fiind direct aplicabile şi chiar a declarat că ţările ce nu au implementat o directivă la timp sunt pasibile de plăţi compensatorii. Directivele sunt în mod normal transformate în legi naţionale, prin parlamentul naţional sau mai des prin guverne, prin acte de delegare. Recomandare: O decizie ce nu este obligatorie, care îndeamnă statele membre să se supună. Un stat membru nu poate fi penalizat pentru nerespectarea recomandărilor. Reglementare: O decizie a UE care obligă direct toate statele membre şi toţi cetaţenii Uniunii Europene. În timp ce directivele trebuie „transpuse” în legile naţionale, reglementările sunt direct aplicabile. De aceea este interzisă schimbarea reglementărilor UE când sunt transpuse în legislaţia naţională. Rezoluţie: O rezoluţie este o declaraţie ce nu obligă, care defineşte obiective şi face declaraţii politice. Rezoluţiile Consiliului European trasează direcţia pentru viitoarele iniţiative de politică. Rezoluţiile pot fi folosite de către Tribunalul Uniunii Europene pentru interpretarea legilor. Se poate vorbi despre ele ca fiind o formă de „legislaţie soft”. Tratat: 1. O înţelegere formală între două sau mai multe state cu referire la pace, alianţă, comerţ sau relaţii internationale. 2. Documentul formal ce cuprinde o astfel de întelegere internaţională. Acestea sunt instrumentele ce susţin implementarea politicilor Uniunii Europene, politici ce reprezintă „stâlpii” UE. Există multe politici comune ce influenţează acvacultura de apă dulce, dar probabil că cele mai importante sunt: •

Politicile comune de pescuit

•

Politicile pe teme de mediu, în primul rând politici privind apa 18/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ

4.1. Politicile comune de pescuit (CFP) şi documente asociate Politicile comune de pescuit (CFP) sunt instrumentul Uniunii Europene pentru managementul pescuitului şi acvaculturii. Acest document a fost creat să administreze o resursă comună şi să îndeplinească obligaţiile trasate în primul Tratat al ceea ce urma să devină Comunitatea Europeană. Politicile comune de pescuit vor asigura exploatarea resurselor acvatice vii care oferă sustenabilitate economică, condiţii de mediu şi sociale. În acest scop, Comunitatea va aplica o abordare precaută în luarea de măsuri menite să protejeze şi să conserve resursele acvatice vii, să contribuie la exploatarea lor sustenabilă şi să minimalizeze impactul activităţilor de pescuit asupra eco- sistemelor marine. Scopul său principal este implementarea progresivă a unei abordări bazate pe eco- sistem în managementul pescuitului. Contribuie de asemenea la o industrie a acvaculturii viabilă şi competitivă economic, luând în considerare şi interesele consumatorilor. Măsuri comune au fost agreate în următoarele arii principale: •

Conservarea şi limitarea impactului de mediu asupra pescuitului – protejarea resurselor de peşte prin reglementarea cantităţii de peşte extrasă din mare, pentru a permite peştilor tineri să se reproducă şi prin asigurarea că aceste măsuri sunt respectate.

•

Structuri şi managementul flotei – pentru a ajuta pescuitul şi industriile din acvacultura să îşi adapteze echipamentul şi formele de organizare la constrângerile impuse de resursele precare şi piaţă; măsuri ce ţintesc crearea unei echilibru între efortul de pescuit şi resursele de peşte disponibile au fost adoptate;

•

Pieţele – pentru a menţine o organizare comună a pieţei de produse din peşte şi pentru a potrivi oferta şi cererea în beneficiul producătorilor şi al consumatorilor;

Relaţii cu lumea exterioară – înfiinţarea de parteneriate în domeniu şi negocierea la nivel internaţional în cadrul organizaţiilor piscicole regionale şi internaţionale pentru măsuri de conservare comune în pescăriile marine de mare adâncime. Din 2007 implementarea CFP merge în paralel cu Politica maritimă integrată a Uniunii Europene - Integrated Maritime Policy of the European Union, iar numele Directoratului General a devenit DG MARE. Principala preocupare a CFP este includerea pescăriilor din mări. Acvacultura a câştigat un rol important numai în ultimii ani. Temele legate de acvacultură au devenit acum o parte importantă din ariile de activitate comune menţionate mai sus. Conducerea executivă a CFP, Directoratul General pentru piscicultură şi afaceri maritime a pregătit un document COM (COM(2002) 511) despre strategia pentru o dezvoltare sustenabilă a acvaculturii europene. În 2007, DG MARE a început o discuţie mutuală cu industria acvaculturii pentru a actualiza această strategie. •

4.1.1. Strategia Comisiei pentru dezvoltarea sustenabilă a industriei acvaculturii europene Strategia Comisiei pentru o dezvoltare sustenabilă a industriei acvaculturii europene ţinteşte către: •

Crearea pe termen lung de locuri de muncă sigure, în special în zonele dependente de pescuit;

•

Asigurarea accesului consumatorilor la produse care sunt sănătoase, sigure şi de bună calitate şi promovarea sănătăţii animale şi a standardelor de bunăstare;

• Asigurarea unei industrii sigure din punct de vedere al mediului înconjurător; Strategia spune că este important să se reducă impactul negativ asupra mediului al acvaculturii prin dezvoltarea unui set de norme şi/ sau a unor acorduri voluntare care să împiedice degradarea mediului. Dimpotrivă, influenţa pozitivă a unor acvaculturi asupra mediului, trebuie recunoscută şi încurajată, inclusiv prin stimulente financiare publice. În privinţa conflictelor dintre acvacultura şi mediu, strategia a identificat următoarele arii de interes: •

Atenuarea impactului reziduurilor

•

Să administreze cererea în creşterea de peşte sălbatic

•

Să dezvolte instrumente pentru contracararea impactului evadărilor al speciilor straine si al GMO (organisme modificate genetic)

•

Prevenirea şi controlul integrat al poluării

•

Criterii specifice şi linii directoare pentru Evaluările impactului asupra mediului înconjurător în acvacultură

•

Să recunoască şi să întărească impactul pozitiv al culturii extensive şi al repopulării

•

Să găsească soluţii pentru salvarea speciilor sălbatice protejate

19/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ În general, viziunea şi obiectivele strategiei din 2002 sunt susţinute 100% şi sunt considerate încă valabile, dar există câteva argumente ce pot fi înaintate pentru a justifica necesitatea unei revizuiri. Comisia a început un proces de consultare în 2007 pentru a actualiza strategia pentru acvacultură. Din documentele de lucru ale acestei consultări, se observă urmatoarele subiecte legate de acvacultura de apă dulce ce ar putea câştiga o mai mare importanţă în noua strategie: 1. Dezvoltarea acvaculturii prietenoase cu mediul înconjurător. Uniunea Europeană este angajată în crearea unui nivel înalt de protecţie a mediului şi există un număr de prevederi care să asigure o dezvoltare sustenabilă a acvaculturii din punct de vedere al mediului. 2. Fermele acvatice reprezintă o nouă era în domesticirea animalelor. Domesticirea nu înseamnă numai ţinerea animalelor în captivitate şi hrănirea lor pentru a creşte. Ea culminează cu stăpânirea deplină a reproducerii, înmulţirea, hrănirea şi obţinerea de rezultate în selecţia soiurilor în funcţie de obiectivul de producţie şi de felul în care animalele sunt crescute. 3. Depaşirea limitărilor în spaţiu, importanţa dezvoltării tehnologice şi a planificării spaţiale. Competiţia în creştere pentru spaţiu repezintă o provocare majoră pentru dezvoltarea viitoare a fermelor piscicole şi a locaţiilor de producţie din acvacultură, situate în zonele de coastă. 4. Există un curent unanim care susţine că sistemele de acvacultură care folosesc recircularea (şi posibil încălzirea) oferă cele mai promiţătoare soluţii acolo unde spaţiul este factorul ce limitează apa dulce, dar şi pentru locaţiile costale. Recircularea apei şi tehnologia de tratare sunt văzute de asemenea ca modalitate de a rezolva impactul acvaculturii asupra mediului şi pentru controlul optim al parametrilor de mediu optimi pentru peşte. Sunt necesare însă niveluri superioare de instruire ale forţei de muncă (monitorizarea sistemului şi supraveghere), iar automatizarea sarcinilor este aproape o condiţie obligatorie. 5. Agricultura extensivă în bazinele piscicole din interiorul teritoriului şi din terenurile umede sau cele din lagunele de coastă trebuie să facă faţă competiţiei cu alte dezvoltări de natură economică (agricultură, industrie, turism, etc). Principalele activităţi planificate ale acestei strategii pot fi regăsite în Reglementarea consiliului fondului european piscicol – Council Regulation of European Fisheries Fund.

4.1.2. Reglementarea consiliului fondului european piscicol Până în 2006 principalul instrument financiar care susţinea realizările Politicilor piscicole comune a fost Instrumentul financiar pentru orientare în piscicultură (FIFG). Pentru planificarea financiară a UE, în perioada 2007-2013, un nou instrument financiar va fi folosit, Fondul european pentru piscicultură (FEP). Fiind unul dintre fondurile structurale, FEP a fost format din bugetul comun al EU, iar nivelele responsabile ale factorilor de decizie europeni au alocat bani statelor membre, bugetul trebuind completat cu bani naţionali. Cum întreaga politică regională a EU s-a schimbat pentru a se armoniza cu reforma CFP, reglementările fondurilor structurale pentru piscicultură şi agricultură au trebuit de asemenea schimbate. Pe baza comunicatelor de la comisie (COM (2004) 497 final), reglementarea consiliului ((EC) No 1198/2006) a fost adoptată. Discuţiile cu statele membre şi factorii de decizie asupra propunerii Comisiei au dat naştere la o serie de schimbări. De exemplu, ajutorul limitat propus iniţial pentru întreprinderile micro şi mici ce operează în agricultură, procesare şi marketing. Va fi posibil acum să se ofere burse pentru întreprinderile mijlocii şi mari, dar micro întreprinderile şi cele mici vor avea prioritate. În plus, noi compensaţii ar putea fi oferite pentru fermele piscicole ale căror locaţii se află în ariile protejate NATURA 2000. Sprijinul pentru pescăriile situate în interiorul teritoriului, organizaţiile producătorilor şi achiziţia de echipament de pescuit de către tinerii pescari va fi de asemenea posibil. Totuşi, textul final al FEP, aprobat de Consiliu, păstrează elementele esenţiale ale propunerilor Comisiei şi rămâne fidel principiilor şi obiectivelor CFP. Programul EFF se va derula timp de şapte ani, cu un buget total de aprox. 3.8 miliarde de Euro. Finanţarea va fi disponibilă pentru toate sectoarele industriei- pescării maritime sau de interior, afaceri cu acvacultură, organizarea producătorului, procesarea şi marketingul- ca şi pentru zonele de pescuit. Va depinde de statele membre să decidă cum vor să aloce fondurile în funcţie de priorităţile trasate, dar trebuie să pregătească un Plan naţional strategic ca bază pentru programul operaţional. Comisia oferă recomandări statelor membre despre cum să îşi pregătească planurile naţionale strategice (NSP): •

NSP va fi întocmit cu consultarea partenerilor relevanţi

•

Informaţiile cerute de NSP prezintă legătura între priorităţi pentru FEP

•

Intervenţi şi zonele CFP

•

Informaţia poate fi de asemenea inclusă în chestiuni strategice pe orizontală

• NSP va face subiectul unei dezbateri pe baza rapoartelor statelor membre Despre conţinutul NSP: 20/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ •

Descrierea generală a sectorului

•

Analiza SWOT a sectorului şi a dezvoltării sale

•

Obiectivele şi priorităţile statelor membre vis à vis de sustenabilitate

•

Dezvoltarea pescăriilor şi a acvaculturii cu privire la CFP

•

Indicarea resurselor ce pot fi mobilizate pentru îndeplinirea strategiei naţionale

•

Procedura pentru dezvoltarea, implementarea şi monitorizarea NSP

Sprijin financiar pentru fermierii din acvacultură Este o certitudine că strategiile şi măsurile planificate trebuie să se armonizeze cu reglementările consiliului Fondului European pentru Piscicultură. Acest document identifică 5 Axe de prioritate dupa cum urmează: 1. Măsuri pentru adaptarea flotei de pescuit a Comunităţii 2. Acvacultura, pescuitul în interiorul teritoriului, procesarea şi marketingul pisciculturii şi produselor din acvacultură 3. Măsuri pentru interesul comun 4. Dezvoltarea sustenabilă a zonelor de pescuit 5. Asistenţă tehnică Pentru fermierii care lucrează într-un mediu cu apa dulce, cele mai importante măsuri sunt detaliate pe axa 2 şi axa 3. Axa 2 – Acvacultura, pescuitul în interiorul teritoriului, procesarea şi marketingul pisciculturii şi produselor din acvacultură În cadrul axei 2, următoarele măsuri sunt eligibile pentru finanţarea sectorului acvaculturii: Investiţii productive în acvacultură: FEP poate sprijini investiţiile în construcţia, lărgirea, echiparea şi modernizarea instalaţiilor de producţie, în special dacă implică îmbunătaţirea condiţiilor de muncă, igienă, sănătate umană sau animală şi calitatea produsului, reducând impactul negativ sau întărind efectele pozitive asupra mediului. Investiţiile vor contribui la unul sau mai multe dintre următoarele obiective: a. Diversificarea spre noi specii şi producţia de specii cu perspective bune de piaţă; b. Implementarea metodelor acvaculturii ce reduc substanţial impactul negativ sau întăresc impactul pozitiv asupra mediului în comparaţie cu practicile obişnuite din acest sector; c. Sprijin pentru activităţile tradiţionale de acvacultură, importante pentru păstrarea şi dezvoltarea fondului economic, social şi de mediu; d. Sprijin pentru achiziţia de echipamente ce pot proteja fermele împotriva prădătorilor sălbatici; e. Îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi siguranţă pentru lucrătorii din acvacultură; Măsuri pentru apă- mediu înconjurător: FEP poate sprijini acordarea de compensaţii pentru folosirea metodelor de producţie din acvacultură care ajută la protecţia şi îmbunătăţirea mediului înconjurător şi la conservarea naturii. De exemplu, forme de acvacultură ce cuprind protecţia şi intensificarea acţiunilor de mediu, resursele naturale, diversitatea genetică şi managementul peisajului, pot primi sprijin în cadrul acestor măsuri. Pentru sprijinul oferit, beneficiile de mediu ale unor astfel de angajamente trebuie demonstrate printr-o evaluare prealabilă, condusă de un organism desemnat şi competent. Comisia îşi doreşte de asemenea să încurajeze fermierii din piscicultură să participle la schema de audit şi eco-management a Comunităţii create prin Reglementarea (EC) No 761/2001 a Parlamentului European şi a Consiliului din 19 martie 2001, ce permite participarea voluntară prin organizaţii în schema de audit şi ecomanagement a Comunităţii (EMAS). Oricum, mai există încă multe dezbateri în cadrul industriei despre aceste aspecte. Acvacultura organică, în accepţiunea Reglementării Consiliului (EEC) No 2092/91 din 24 iunie 1991 însemnând producerea organică de produse agricole, poate primi de asemenea sprijin aici. Datorită reglementarilor din acvacultura organică, reglementari foarte stricte şi costisitoare, este foarte important ca „acvacultura sustenabilă” să primească compensaţii pentru crearea valorilor de mediu. Termenul de „acvacultură sustenabilă” înseamnă aici că o activitate din acvacultură este compatibilă cu constrângerile de mediu specifice, rezultând din desemnare zonelor NATURA 2000, conform Directivei Consiliului 92/43/EEC din 21 Mai 1992 asupra conservării habitatelor naturale şi a florei şi faunei salbatice. Pentru a primi compensaţii conform acestui Articol, beneficiarii trebuie să se angajeze pe o perioadă de minim cinci ani să respecte condiţiile de protejare a mediului şi a apelor, condiţii ce trec dincolo de aplicarea normală a bunelor practici din acvacultură. 21/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ Măsuri de sănătate publică: Aceste măsuri privesc în primul rând fermele de moluşte, protejându-le împotriva impactului economic în cazul unei răspândiri de alge dăunătoare. Măsuri de sănătate animală: FEP poate să contribuie la finanţarea controlului şi eradicării bolilor din acvacultura în termenii Deciziei Consiliului 90/424/EEC din 26 iunie 1990 despre cheltuielile din domeniul veterinar. Există şi alte măsuri în cadrul celor doua axe care nu afectează direct fermierii din acvacultura de apă dulce, deşi în unele cazuri pot fi totuşi interesaţi de acestea. Pescuitul în interiorul teritoriului: Măsuri eligibile pentru ajutor •

Ajutor pentru pescuitul în interiorul teritoriului şi pescuitul pe gheaţă, în conformitate cu prevederi similare cu cele din actualul FIFG

•

Ajutor pentru redistribuirea vaselor de pescuit de interior către pescuitul de exterior

• Cesiune temporară prevăzută într-un act legal al Comunităţii Procesare şi Marketing: Măsuri eligibile pentru ajutor •

Îmbunătăţirea condiţiilor de muncă, de sănătate şi de igienă şi calitatea produsului

•

Reducerea impactului negativ asupra mediului înconjurător

•

Să îmbunătăţească gradul de utilizare al speciilor puţin folosite, al produselor secundare sau al deşeurilor

•

Să aplice noi tehnologii, să dezvolte metode de producţie inovatoare

•

Marketingul produselor (în primul rând provenit din terenurile locale şi acvacultură)

•

Învăţare continuă

Axa 3 – Măsuri pentru interesul comun În cadrul Axei 3, FEP poate susţine măsuri de interes comun care nu pot fi în mod normal susţinute de către sectorul privat şi care ajută la îndeplinirea obiectivelor şi politicilor piscicole comune. Promotorii acestor măsuri pot fi operatorii privaţi, organizaţiile ce acţionează în numele producătorilor sau organizaţiile recunoscute, cu condiţia ca acţiunile lor să fie de interes comun. Măsurile eligibile sunt: •

Acţiuni colective

•

Protecţia şi dezvoltarea faunei şi florei acvatice

•

Porturi de pescuit, adăposturi şi cheiuri de debarcare

•

Dezvoltarea de noi pieţe şi campanii de promovare

•

Proiecte pilot derulate de către un operator economic, o asociaţie profesională recunoscută sau un alt organism competent în acest scop, de către statul membru, în parteneriat cu un organism stiinţific sau tehnic

• Modificarea vaselor de pescuit în vederea redistribuirii Acţiuni colective legate de acvacultură pot fi urmatoarele: •

Îmbunătaţirea condiţiilor de muncă şi de siguranţă

•

Transparenţa pieţelor

•

Îmbunătăţirea calităţii şi siguranţei alimentare

•

Dezvoltarea, restructurarea şi îmbunătăţirea locaţiilor destinate acvaculturii

•

Dezvoltarea unor noi metode de training

•

Promovarea de parteneriate între oamenii de ştiinţă şi operatori

•

Promovarea egalităţii de şanse

•

Crearea şi restructurarea organizaţiilor producătorilor şi implementarea planurilor acestora

•

Studii de fezabilitate legate de promovarea parteneriatelor cu ţări ce nu fac parte din Uniunea Europeană

4.2. Politicile de mediu ce au un impact major asupra dezvoltării acvaculturii O politică de mediu a UE nu este nimic nou. Actualul program de acţiune pe mediu care va dura până în 2012 este cel de-al şaselea dintr-o serie. El a fost creat pe baza a 30 de ani de activitate şi deja a livrat o serie de beneficii – incluzând aerul şi apa mult mai curate, expansiunea habitatelor naturale protejate, un management mai bun al deşeurilor, o atenţie deosebită faţă de consecinţele asupra mediului şi faţă de planificarea deciziilor şi produse mai prietenoase cu mediul înconjurător. Oricum, rămân totuşi mari provocări 22/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ de rezolvat. Al şaselea program de mediu conţine patru priorităţi: •

Schimbările climaterice

•

Natura şi biodiversitatea

•

Mediul, sănătatea şi calitatea vieţii

• Resursele naturale şi risipa Din punctul de vedere al unui fermier din acvacultură, acţiunile în zona conservării naturii şi a protecţiei resurselor naturale (cum este apa) sunt cele mai importante.

4.2.1. Politica de conservare a naturii: Habitatul şi Directiva pentru păsări, Natura 2000 Politica de conservare a naturii a UE este bazată pe doua reglementări legislative principale- Directiva pentru pasări şi Directiva pentru Habitate - şi beneficiază de un instrument financiar specific, fondul LIFENature. Priorităţile sale sunt crearea unei reţele europene ecologice (formată din arii speciale de conservare), numită NATURA 2000 şi integrarea condiţiilor de protecţie a naturii în politicile UE cum ar fi agricultura, dezvoltarea regională şi transport. Reţeaua Natura 2000 a fost înfiinţată în 1992 prin adoptarea Directivei pentru habitate care, împreună cu Directiva pentru păsări, formează piatra de hotar a politicii pentru conservarea naturii europene. Este o parte din răspunsul Europei la conservarea biodiversităţii globale în conformitate cu obligaţiile internaţionale impuse de Convenţia pentru Biodiversitate – Biodiversity Convention. Scopul reţelei Natura 2000 este să protejeze şi să administreze speciile vulnerabile şi habitatele lor pe teritoriul Europei, făra a ţine seama de graniţele naţionale sau politice. Natura 2000 nu este numai un sistem al rezervelor naturale stricte, unde orice activitate umană este sistematic exclusă. Acesta adoptă o abordare diferită, recunoaşte faptul că omul este parte integrantă din natură şi că cei doi activează cel mai bine în parteneriat. Într-adevăr, multe locaţii din Natura 2000 sunt valoroase tocmai pentru modul în care au fost administrate până acum şi este important să se asigure continuarea acestor activităţi şi pe viitor. Prin asocierea activă a unor utilizatori de terenuri în administrarea locaţiilor Natura 2000, este posibil ca habitatele semi-naturale şi speciile vulnerabile, dependente de o administrare pozitivă, să fie menţinute. Recenta reformă asupra Politicii de agricultură comună a separat plaţile din producţie şi le-a înlocuit cu o singură plată per fermă care se bazează pe condiţii bune agricole şi de mediu. Natura 2000 a fost de asemenea încorporată în Politicile comune de pescuit, iar fermierii din fermele piscicole vor fi susţinuţi pentru a întruni cerinţele administrării locaţiei pentru Natura 2000. Reţeaua Natura 2000 este compusă din Zone speciale de conservare (Special Areas of Conservation – SACs) – desemnate pentru una sau mai multe din cele 198 tipuri de habitat ameninţate şi pentru cele 800 de specii înscrise în anexele la Directiva habitatelor. Include de asemenea Zone de protecţie specială (Special Protection Areas – SPAs) – clasificate conform Directivei păsărilor pentru 200 de specii de păsări ameninţate şi pentru soluri umede de importanţă internaţională. Locaţiile sunt selectate în trei stadii. 1. Primul stadiu implică o evaluare ştiinţifică la nivel naţional. Fiecare stat membru identifică locaţii importante pentru speciile şi habitatele existente pe teritoriul său pe baza unor criterii ştiintifice comune. Aceste liste naţionale sunt trimise apoi, în mod formal, Comisiei Europene. 2. Al doilea stadiu implică selectarea locaţiilor de importanţă comunitară din listele naţionale în concordanţă cu una dintre cele şapte regiuni biogeografice din Europa. Acest lucru este realizat de către Comisia Europeană în conformitate cu Natura 2000 şi conform cu principiile dezvoltării sustenabile. Scopul său nu este de a opri toate activităţile economice, ci de a trasa parametrii în care acestea pot avea loc în timp ce se respectă colaborarea europeană pentru biodiversitate cu statele memebre şi experţii în ştiinţă. 3. Stadiul trei: Odată ce locaţiile sunt selectate în stadiul doi, ele devin parte din Reţeaua Natura 2000. Statele membre au un termen de până la şase ani să le desemneze ca fiind Arii speciale de conservare (SAC) şi, dacă este necesar să introduca măsuri de management pozitiv pentru a menţine sau a redresa speciile şi habitatele către un statut de conservare favorabil. Directiva solicită ca în cadrul locaţiilor Natura 2000 să fie evitate acţiunile destructive ce ar putea perturba în mod semnificativ speciile sau ar putea deteriora habitatele pentru care locaţia a fost aleasă. Măsuri pozitive ar trebui luate, atunci când este cazul, pentru a menţine şi redresa aceste habitate şi specii într- un „stadiu de conservare favorabil” în forma lor naturală. Depinde de statele membre să decidă cum pot obţine conservarea locaţiei: •

Statutară (e.g. crearea unei rezerve naturale) 23/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ •

Contractuală (e.g. semnarea de acorduri de administrare cu proprietarii de terenuri)

•

Administrativă (oferirea fondurilor necesare pentru administrarea locaţiei)

4.2.2. Directiva cadru pentru apă şi acvacultura de apă dulce Pe 23 octombrie 2000, "Directiva 2000/60/EC a Parlamentului European şi a Consiliului ce stabileşte cadrul pentru acţiunile comunitare în domeniul politicii pentru apă” sau, mai pe scurt, Directiva cadru pentru apă în EU- EU Water Framework Directive, WFD, a fost în sfârsit adoptată. WFD lărgeşte protecţia apei la toate apele şi stabileşte obiective clare despre cum un „status pozitiv” trebuie atins pentru toate apele europene până în 2015 şi că folosirea apei trebuie să fie sustenabilă în toată Europa. Acest sistem vine chiar la timp, având în vedere faptul că resursele de apă ale Europei suportă deja o presiune în creştere. Implementarea WFD ridică un număr de provocări tehnice comune pentru statele membre, Comisie, ţări candidate, tări EEA, factori de decizie şi ONG- uri. În plus, multe dintre bazinele râurilor europene sunt internaţionale, traversând graniţe administrative şi teritoriale. De accea, înţelegerea şi abordarea comune sunt cruciale pentru o implemetare de succes şi efecientă a Directivei. Comisia a prezentat o „Propunere pentru o directivă cadru pentru apă” cu următoarele scopuri principale: •

Lărgirea scopului protecţiei apei la toate apele, ape de suprafaţă sau subterane

•

Obţinerea „statusului pozitiv” pentru toate apele până la un termen limită stabilit

•

Managementul apei bazat pe bazinele râurilor

•

„Abordarea combinată” a limitelor valorilor de emisii şi a standardelor de calitate

•

Corectarea preţurilor

•

Implicarea cetăţenilor

• Legislaţie coerentă Cel mai bun model pentru un sistem singular de administrare a apei este managementul prin bazinul râuluiunitatea geografică şi hidrologică naturală – dincolo de graniţele adimistrative sau politice. Iniţiativele duse mai departe de statele membre pentru râurile Maas, Schelde sau Rin au servit ca exemple pozitive ale acestei abordări, prin cooperarea şi trasare unor obiective comune de-a lungul graniţelor statelor membre, sau chiar în afara spaţiului european pentru Rin. În timp ce câteva ţări membre şi-au asumat deja abordarea bazinului râului, acest lucru nu s-a întamplat pretutindeni. Pentru fiecare district al bazinului unui râu – unele dintre ele traversează frontiere naţionale – va fi nevoie de un plan al managementului bazinului râului care să fie actualizat o data la şase ani şi care va oferi contextul pentru coordonarea cerinţelor identificate mai sus. Pentru a răspunde provocărilor într-un mod cooperant şi coordonat, statele membre, Norvegia şi Comisia au căzut de acord asupra unei Strategii comune de implementare (CIS) pentru Directiva cadru a apei la numai cinci luni după activarea Directivei. CIS este actualizat regulat de către statele membre şi cele mai importante priorităţi pentru perioada 20072009 au fost considerate, de către Directori, urmatoarele: „WFD şi agricultura”, „WFD şi hidromorfologia”, „obiectivele de mediu, excepţiile şi chestiunile economice înrudite”, „deficitul de apă şi secetă” şi „monitorizarea biologică şi chimică”. Mai mult, activitatea pe schimbarea climaterică este cu siguranţă prevăzuta, activitatea ce se va concentra asupra opţiunilor şi oportunităţilor oferite de către Politica cadru pentru apă a Uniunii Europene pentru adaptarea la impactul schimbărilor climaterice. De aceea activitatea va trebui coroborată cu alte activităţi CSI cu privire la crearea de legături şi coordonarea eforturilor legate the schimbările climaterice. Obiectivele de mediu sunt definite în Articolul 4 – articolul cheie – din Directiva cadru pentru apă (WFD). Scopul este managementul sustenabil pe termen lung al apei bazat pe un nivel ridicat de protecţie al mediului acvatic. Articolul 4.1 defineşte obiectivul general al WFD ca fiind atins pentru toate sursele de apă, de suprafaţă sau subterane, de exemplu atingerea statusului pozitiv până în 2015, şi introduce principiile prevenirii oricărei deteriorări suplimentare a situaţiei curente. Urmează apoi un număr de exceptii de la obiectivele generale care permite, pentru obiectivele mai puţin urgente, extinderea termenului limită dincolo de 2015 sau implementarea de noi proiecte în cazul în care o serie de condiţii sunt îndeplinite. Exerciţiul de intercalibrare este un element cheie în trasformarea obiectivului general de mediu în unul operaţional într-un mod unitar în toată Uniunea Europeană. Schema clasificarii WFD pentru calitatea apei include cinci categorii de status: înalt, bun, moderat, slab sau rău. Obiectivul general al WFD este obţinerea „statutului bun” pentru toate suprafeţele de apă până în 2015. „Statutul bun” înseamnă de asemenea un statut bun ecologic şi un statut bun chimic. Documentele pentru ghidare şi rapoartele tehnice au fost produse pentru a oferi asistenţă factorilor de decizie în implementarea WFD. Documentele pentru ghidare intenţionează să ofere o abordare 24/118

MANUAL SUSTAINAQUA Cadrul legislativ metodologică exhaustivă, dar va fi nevoie ca acestea să fie adaptate pentru circumstanţele specifice ale fiecărui stat memebru al EU. Toate aceste documente, inclusiv cele produse în cadrul proiectului Strategia comună de implementare pot fi găsite în biblioteca WFD CIRCA (http://ec.europa.eu/environment/water/water-framework/iep/index_en.htm).

25/118

MANUAL SUSTAINAQUA Oportunităţi de piaţă

5. Calitatea produsului şi diversificarea – oportunităţi de piaţă ale acvacultorilor pentru peştele şi produsele lor secundare Un criteriu foarte important pentru a rezista la competiţia în creştere de pe piaţa de peşte, este calitatea excelentă a produsului asociată cu calitatea cărnii şi preferinţele consumatorilor. Consumatorii sunt din ce în ce mai preocupaţi de modul în care este produs peştele sau ce tip de ingrediente se folosesc pentru hrană. Reglementările şi autorităţile UE se concentrează de asemenea asupra siguranţei hranei şi trasabilităţii producţiei de la „ou la farfurie”. Datorită propriilor interese comerciale şi pentru a îndeplini aşteptările clienţilor în timp ce respectă cerinţele reglementărilor, cele mai multe lanţuri de supermarketuri au introdus reguli foarte stricte cu privire la produsele din peşte. Pentru a vinde peşte prin acest canal de piaţă important, produsele trebuie să îndeplinească standarde de calitate înalte. Pe de cealaltă parte, mediul economic şi social aflat în schimbare creează noi pieţe pentru produsele secundare, iar fermierii trebuie să găseasca mijloace inovatoare de a utiliza produsele secundare mai eficient. Prin accesarea alternativelor, a pieţelor ce cresc rapid alături de piaţa principală a produselor din peşte de bună calitate, fermierii ar putea să îşi crească sustenabilitatea economică şi să îşi îmbunătaţească competivitatea pe piaţa de acvacultură internaţională, în special cu importurile cu costuri reduse din Asia. Unul dintre scopurile majore ale SustainAqua a fost analizarea influenţei diferitelor sisteme de creştere şi a tiparelor de hrănire asupra calităţii peştelui. Un alt scop a fost cercetarea potenţialelor aplicaţii de piaţă ale diferitelor produse secundare din acvacultură, pentru atragerea de noi pieţe de desfacere. În studiul de caz din Polonia, a fost evaluat impactul a trei sisteme diferite de bazine piscicole şi al hranei asupra calităţii crapului comun. În studiile de caz din Elvetia şi Ungaria, a fost analizat potenţialul de piaţă al produselor secundare pentru industria cosmetică şi cea energetică: plante de hidrocultură şi fructe tropicale la Tropenhaus, în Elvetia, şi diferite recolte pentru terenurile umede în Ungaria.

5.1. Calitatea produsului – cazul polonez Termenul „calitatea peştelui” este un set complex de caracteristici influenţate de numeroşi factori. Include: aspect (ex.culoare), valoare nutritivă (compoziţia părţilor comestibile, ex: acizi graşi, grăsime), caracteristici organoleptice (gust, aromă, miros, textură), prospeţime şi siguranţă (includerea unor părţi componente toxice, metale grele, chimicale folosite în acvacultură şi metaboliţii lor, patogeni umani). În cadrul SustainAqua, principalul scop a fost identificare influenţelor hranei şi a sistemului de cultivare asupra calităţii şi gustului la crap, cu ajutorul testelor consumatorilor, alcătuirea profilului senzorial cu o echipă de specialişti şi analiza chimică a proteinei, grăsimii şi a acizilor graşi. Următoarele întrebări au fost analizate: •

Există o diferenţă de gust şi calitate dacă crapul este ţinut în sisteme de policultură sau monocultură (spectru diferit de hrană şi eficientizarea utilizării disponibilă)?

Există o diferenţă de gust şi calitate dacă crapul este hrănit cu cereale (porumb şi grâu) sau cu mâncare naturală? Cercetarea s-a concentrat asupra crapului comun (Cyprinus carpio), principala specie crescută în Polonia. Următoarele mostre de peşte au fost analizate: 1. Crapul comun crescut în monocultură tradiţională - hrănit cu cereale 2. Crapul comun crescut în policultură traditională - hrănit cu mâncare naturală 3. Crapul comun crescut în monocultură - hrănit cu mâncare naturală În plus, novacul (Hypophthalmichthys nobilis) a fost analizat, de asemenea crescut într-un sistem de policultură cu hranire naturală pentru a demonstra calitatea ridicată şi gustul şi pentru a obţine un grad mai mare de acceptare pe piaţă. La ora actuală există câteva prejudecăţi printre consumatori în privinţa gustului neplăcut al acestor specii, de aici rezultând preţuri scăzute (ca. 1€/kg). Rezultatele arată că crapul ce a fost hrănit natural a avut un conţinut mult mai scăzut de grăsime decât cel hrănit cu cereale. Apar de asemenea diferenţe semnificative în conţinutul de acizi graşi şi în compoziţie. Crapul cu hrănire naturală a avut proporţii mai mari de n-3 şi n-6 acizi graşi polinesaturaţi (PUFA) care sunt consideraţi a avea efecte pozitive asupra sănătăţii umane. De asemenea pentru a ţine cont de gradul de acceptare al consumatorului, crapul cu hrănire naturală a fost clasat mult mai bine, datorită mirosului său proaspăt, neutru şi nu prea aspru şi datorită gustului delicat, nu mucegăit. Nu a fost detectată nici o diferenţă semnificativă între crapii din sistemele de monocultură sau policultură, în urma analizelor. Poate fi concluzionat că sistemul de hrănire are un impact mai ridicat asupra calităţilor senzoriale şi chimice decât sistemul de cultură. Factorul principal care controlează conţinutul de grăsime, compoziţia în acizi graşi şi caracteristicile organoleptice, este dieta. Daca crapul este crescut în monoculturi sau in policulturi pare să •

26/118

MANUAL SUSTAINAQUA Oportunităţi de piaţă nu aibă o influenţă puternică asupra calităţii peştelui. În plus, cu privire la marketingul novacului (Hypophthalmichthys nobilis), rezultatele acestui studiu au arătat o evaluare pozitivă a calităţii senzoriale / acceptării consumatorului, atingând aceleaşi valori ca şi crapul comun.

5.2. Recoltele din terenurile umede pentru industria energiei bio (energiei regenerabile) – cazul maghiar Potenţialul producţiei de biomasă pentru sectorul în creştere vertiginoasă al energiei bio este uriaş. Produsele secundare lignocelulozice provenite din activităţi de acvacultură oferă posibilităţi uriaşe pentru producţia de combustibil etanol, căldură sau electricitate. Combinaţia dintre acvacultură, tratamentul apelor reziduuale şi producţia de energie bio este o abordare inovatoare în Uniunea Europeană. Ar putea să servească două scopuri, cu avantaje enorme în acelaşi timp. 4. Fermierii ar putea profita în două moduri diferite, în acelaşi timp: diminuarea costurilor pentru tratarea apelor reziduale şi vânzarea unui nou produs pentru venituri suplimentare. 5. Pentru a acoperi viitoarele cereri masive de biomasă în UE, toate ariile cu potenţial pentru cultivarea biomasei trebuie folosite, inclusiv locaţiile de acvacultură.

Sălcii dupa plantarea în apa ce acoperă terenurile umede (Photo: AKVAPARK)

Posibilităţi În cadrul SustainAqua, trestia comuna (Phragmites australis), papura (Typha latifolia/ angustifolia), trestia gigant (Arundo donax) şi salcia (Salix viminalis) sunt analizate exact pentru potenţiala utilizare ca biomasă în scopuri legate de energie, ex. pentru producţia de talaş sau peleţi pentru generarea de căldură şi electricitate sau pentru producerea de bioetanol celulozic ca bio- combustibil pentru transport (vezi Tabel 2). Conţinutul de apă

- Factor critic ce determină cantitatea de caldură obţinută prin ardere - Cu cât este mai mare conţinutul de apă din combustibil, cu atât este mai mic conţinutul de energie

Valoarea - Cantitatea de energie emisă sub formă de căldura cand un kg de lemn este ars combustibilului Polizaharidele din membrană

- Membranele plantelor conţin în principal trei tipuri diferite de polimeri: celuloza, hemiceluloza şi lignina - Celuloza şi hemiceluloza conţin şiruri lungi de zaharuri ce pot fi transformate în combustibili pentru transport cum ar fi bioetanolul - Pentru a cunoaşte aportul de polizaharide este important să evaluam potenţialul iniţial al culturilor pentru producerea de bio- combustibil

Tabel 2: SustainAqua analizează potenţialul de energie bio al recoltelor de pe terenuri umede

Rezultatele acestor analize dovedesc potenţialul clar pentru aplicaţiile energiei bio. Cifrele pentru polizaharidele din membrane arată oportunităţile de producere a bioetanolului celulozic din aceste recolte, în special la Arundo donax şi Phragmites australis. Valoarea cantităţii de căldură a arătat cifre promiţătoare mai 27/118

MANUAL SUSTAINAQUA Oportunităţi de piaţă ales pentru papură. Alte experimente internaţionale dovedesc potenţialul ridicat al celor patru culturi testate pe terenurile umede. Totuşi, trebuie luat în considerare faptul că, într- o fermă de acvacultură, scopul principal al unei plantaţii pe terenurile umede este tratarea apei reziduale din activităţile de acvacultură. Scopul este de a utiliza această biomasă produsă ca şi produs secundar pentru producerea de energie bio. În orice caz, tratamentul apei reziduale va fi întotdeauna prioritatea plantaţiilor pe terenuri umede, nu producerea de energie bio. Aceasta ar putea duce la următorii factori care sunt nocivi pentru producerea de energie bio eficientă şi rentabilă: 3. Amplasarea culturii pe terenuri umede nu oferă conditiile optime de creştere pentru producerea de energiei bio 4. Momentul recoltării este important pentru calitatea optimă a arderii (cea mai buna primăvara) 5. Cicluri de recoltare de doi sau trei ani ar putea fi mai potrivite Trebuie să fie îndeaproape investigat modul în care tratamentul apei şi producţia recoltei pentru energie pot fi combinate cât mai eficient posibil, pentru a oferi condiţii optime pentru atingerea ambelor obiective.

Oportunităţi de piaţă Condiţiile sunt la ora actuală foarte favorabile dezvoltării biomasei pentru producerea de energie. Ţintele ambiţioase ale UE de a creşte aportul energiei bio în mixul european de energie crează o cerere uriaşă pentru resurse de biomasă în deceniul viitor. Este de asemenea o şansă unică pentru fermierii din acvacultură să câştige venituri suplimentare prin utilizarea produselor secundare din ferma lor pentru a asigura industriei energiei bio biomasa necesară. Salcia (Salix viminalis) este deja folosită pentru producerea de talaş pentru încălzire şi generarea de electricitate, de exemplu în aşa-numitele plantaţii de subarboret cu rotaţie scurtă (SRC). SRC indică informaţii utile despre designul zonelor de cultură pe terenuri umede pentru aplicarea în acvacultură. Pentru profitabilitate, zona ar trebui să aibă minim 1 ha, să fie accesibilă pentru utilajele de recoltare şi să producă minim 8-11 t de masă uscată la hectar pe an. În privinţa celor trei plante erbacee folosite în studiul de caz din Ungaria, trestia comună, papura şi trestia uriaşă, acest sector abia începe să se dezvolte şi să se lanseze. Se aşteaptă să apară îmbunătăţiri în viitorul apropiat. De accea, în timp ce dezvoltarea tehnico-economică pentru o piaţă funcţională a biomasei-energiei bio de-a lungul Europei începe să se petreacă şi va fi atinsă în 3-5 ani, acest interval de timp ar trebui folosit pentru a optimiza condiţiile pentru producerea biomasei în strânsă legatură cu activităţile de acvacultură. În acelaşi timp este necesar sa nu se neglijeze scopul iniţial al culturilor de pe terenurile umede, tratarea apelor reziduale şi retenţia nutrienţilor.

5.3. Plantele de hidrocultură şi fructele tropicale pentru industria cosmetică Plantele de hidrocultură şi fructele tropicale au un mare potenţial de a fi folosite ca produse primare regenerabile în industria cosmetică. ^ansa pentru astfel de produse secundare din acvacultură este vânzarea provenienţei produsului. Conceptul holistic ar putea fi un argument de vânzare unic pentru astfel de produse. În special SME ar putea fi foarte interesată în dezvoltarea comună de noi produse, cum ar fi cremele de papaya sau de guave.

Posibilităţi În cadrul SustainAqua, lintiţa (Lemna sp.) – care ar putea fi un produs secundar considerabil al sistemului de tratare pe terenuri umede din Ungaria sau în sistemul „cascadă” polonez – zambila de apă (Eichhornia crassipes), guava (Psidium sp.) şi papaya (Carica papaya) au fost analizate. Pentru fructele tropicale, analiza s-a focalizat asupra fructelor de calitate scăzuta şi medie care nu ar putea fi vândute la pieţele de fructe ca un produs de primă clasă. Cum nu a fost posibilă căutarea unor noi ingrediente sau întreaga compoziţie chimică a plantelor selectate, cele mai promiţătoare ingrediente cunoscute au fost evaluate pentru concentraţia lor (vezi Tabel 3): Pectina

Carotenoide, lycopene Polyphenol

- Lintiţa este bogată într-o pectină specifică clasei Lemna (apiogalactoronan/ lemnan) - Caracteristici extraordinare în comparaţie cu pectina obisnuită (din mere) - Ar putea fi folosită pentru tratarea simptomelor pielii ce îmbătrâneşte sau a inflamaţiilor pielii - Guava şi papaya sunt bogate în substanţe bioactive - ß-caroten şi lycopene sunt cunoscute pentru impactul pozitiv asupra sănătăţii umane - Guava are proprietăţi antioxidante atribuite conţinutului său de polyphenol - Zambila de apă, datorită conţinutului de polyphenol, poate proteja pielea impotriva efectelor dăunatoare ale metalelor grele şi îmbunătăţeşte respiraţia celulelor - Zambila de apă poate fi de asemenea potrivită pentru fitoremediere şi este capabilă să extragă metale şi materiale toxice din apa reziduală pentru uz metabolic propriu

28/118

MANUAL SUSTAINAQUA Oportunităţi de piaţă Tabel 3: SustainAqua determină potenţialul industrial al platelor de hidrocultura şi al fructelor tropicale

Rezultatele acestor analize dovedesc că produsele secundare din studiul de caz Tropenhaus nu conţineau o concentraţie mai mare de substanţe active cunoscute, comparativ cu alte plante. O valoare adăugată în utilizarea produselor secundare din acvacultură în sectorul cosmetic ar putea reprezenta abordarea holistică şi organică a, de exemplu, producţiei de la Tropenhaus sau din alte ferme sustenabile din acvacultură. Un astfel de argument unic la vânzare ar putea fi benefic pentru amunite ramuri ale industriei, în mod special în întreprinderile mici şi mijlocii.

Oportunităţi de piaţă Proiectele de dezvoltare actuale din industria cosmetică, în special piaţa de cosmetice naturale, sunt favorabile utilizării produselor secundare din acvacultură: •

Creşteri de piaţă de până la 20% în branşa cosmeticelor naturale Vânzările globale de cosmetice organice sunt în plin avânt, cu venituri ce se apropie de 5 miliarde de Euro în 2006. Europa este motorul principal al creşterii, cu rate de creştere de peste 20%, până la vânzări de 1,1 miliarde Euro. Germania, urmată de Austria şi Elveţia, este ţara din fruntea clasamentului pe acest segment de piaţă, ajungând la vânzări de 650 milioane Euro în 2006. Cota de piaţă pentru întreaga piaţă a cosmeticelor este prevăzută să crească de la 6% în prezent până la 10% în 2012. Totuşi pieţele din Franta au cea mai rapidă creştere, cu rate de creştere de 40% în 2005.

•

Dominatia unor întreprinderi mici şi mijlocii foarte inovatoare În Europa furnizorii sunt foarte fragmentaţi şi dominaţi de întreprinderile mici şi mijlocii, cu peste 400 de IMM- uri ce produc cosmetice naturale.

•

Rata ridicată de dezvoltare de noi produse (NPD): NPD este trasătura cheie Industria produselor cosmetice este caracterizată de inovaţie şi o rată ridicată de dezvoltare de noi produse. Inovaţia este esenţială pentru îmbunătaţirea performanţei, pentru siguranţă şi impactul de mediu al produselor. Companiile experimentează cu ingrediente naturale, îndepărtându- se de substanţele chimice sintetice.

•

Poziţionarea produsului: Marketingul de succes derivă din diferenţierea clară de produsele concurente Un factor de succes cheie pentru cosmeticele naturale este poziţionarea produsului. Câştigătorii pieţei sunt companiile care pot diferenţia cu succes produsele lor de cele concurente, fie ele naturale sau standard.

29/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria

6. Tratarea apei în sistemele de acvacultură intensive prin terenuri umede şi bazine piscicole extensive- Studiul de caz din Ungaria 6.1. Terenurile umede artificiale ca metodă sustenabilă pentru tratarea deversărilor din acvacultură şi producţia de recolte valoroase (locaţie – fermă de somn african) 6.1.1. Introducere – Descrierea generală a inovaţiei Obţinerea şi menţinerea calităţii apei în corpurile de apă naturale este un obiectiv important al legislaţiei naţionale şi europene şi al ONG-urilor deoarece calitatea şi cantitatea resurselor de apă dulce este unul dintre factorii cheie al unei vieţi sănătoase. Deversările cauzează contaminarea şi deteriorarea ecosistemelor naturale. Mai mult, taxa pentru apa poluată în Ungaria este remarcabilă. Aceste argumente forţează producătorii să găsească metode de tratare eficiente şi ieftine. În ultimele decenii terenurile umede artificiale au fost redescoperite ca metodă eficientă pentru tratarea apei reziduale. În ecosistemele din terenurile umede, conţinutul de poluanţi este diminuat printr-un proces natural care foloseşte plantele ce purifică apa. Poluanţii deversaţi sunt stabilizaţi şi transformaţi în nutrienţi solubili care sunt folosiţi printre organismele din terenurile umede. Prin combinarea diferitelor tipuri de terenuri umede, cum ar fi iazurile de stabilizare, bazinele piscicole, şi iazurile cu plante macrofite, eficienţa înlăturării nutrienţilor poate fi crescută. Mai mult, prin integrarea unor specii de peşte şi plante valoroase, aceşti nutrienţi pot fi transformaţi în produse secundare vandabile. Prin comasarea peştelui într-un singur bazin, o anumită proporţie din nutrienţii deversaţi este refolosită în carnea de peşte, iar nivelul necesar de oxigen dizolvat asigură condiţii propice pentru procesele aerobice. În bazinul cu plante macrofite, cele care tolerează nivelul de apă uzată, asimilează o cantitate considerabilă de nutrienţi pentru producţia de biomasă ce poate fi folosită în energia bio.

6.1.2. Principiile studiului de caz Ferma de somn african, denumită pe scurt FSA este localizată la sistemul experimental de bazine piscicole, din cadrul Institutului pentru piscicultură, acvacultură şi irigaţii (HAKI) din Szarvas, Ungaria. La scara unui pilot de 1.1 ha (Subsistem ‘A’) şi 0.4 ha (Subsistem ‘B’), sistemele de terenuri umede au fost construite pentru tratarea apelor deversate dintr-o fermă de somn african în sistem intensiv de tip flow-through. Subsistemele din terenurile umede au fost construite prin combinarea unui bazin de stabilizare, unui bazin piscicol şi a unui bazin cu plante macrofite. Bazinele au fost umplute cu apă dulce dintr- un braţ al unui râu (Körös) situat în apropiere, la începutul perioadei de operare (mai în 2007, februarie în 2008). Deversările din ferma de somn african au fost Subsystem ’B’ Subsystem ’A’ canalizate în bazinul de stabilizare, unde un aerator cu zbaturi a fost pus în A_SP B_SP 1387 m2 funcţiune şi unde a fost 3072 m2 adaugată apa din râu. Apa din bazinul de stabilizare a fost introdusă în bazinul B_FP 1380 m2 piscicol unde o parte din A_FP 3072 m2 nutrienţi a fost reţinută în biomasă. Deversarea din B_SA B_AR 683 m2 683 m2 bazinul piscicol a fost canalizată în terenurile umede artificiale unde sunt B_SAi B_TAi A_PH A_TY 683 m2 683 m2 plantate diverse plante cu 2 2 2288m 2728m potenţial energetic: trestia comună (Phragmites australis), papura (Typha Flow-through Stabilisation pond African catfish latifolia şi T. angustifolia), Fishpond farm salcia (Salix viminalis), trestia Macrophyte pond Irrigated area uriaşă (Arundo donax) şi tamarişca (Tamarix tetrandra) (vezi Tabelul 4). Figura 4: Schemă a studiului de caz FSA Schema acestui modul poate 30/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria fi regăsită în Figura 4. Două câmpuri irigate adiţionale au fost conectate la Subsistemul B în 2008. Apa a fost menţinută sub suprafaţa solului şi a fost examinată capacitatea de remediere a conţinutului de sodiu pentru salcie energetică şi tamarişcă. Următoarele principii au fost aplicate:
Timpul de retenţie: Timpul de retenţie hidraulică calculată a fost de 18 zile în fiecare unitate.
Adâncimea apei: Adâncimea medie în bazinele de stabilizare şi în cel piscicol a fost de 1,2 m, iar în bazinul cu plante macrofite a fost de 0.5 m.
Peştele: A fost folosită policultura de peşte la o densitate de 900 kg/ha: 35% crap comun (Cyprinus carpio), 60% crap argintiu (Hypophthalmichthys molitrix) şi 5% cosaş (Ctenopharyngodon idella) în aprilie şi mai. Componenţa mixului de peşte a fost aleasă pentru a atinge scopurile propuse în tratarea apei şi pentru a utiliza sursele naturale de hrană cât mai eficient posibil.
Hrană: Nu a fost folosită hrana artificială în bazinele piscicole.
Recoltarea: Bazinele piscicole au fost recoltate ţn noiembrie, apa a fost drenată, iar fundul bazinului a fost menţinut uscat pe perioada iernii (din noiembrie până în februarie). Unitate

Zonă

Adâncimea apei

Specii

Comentarii

A_SP

3 072 m

2

1.2 m

Lintiţa (Lemna sp.)

Îndepărtată regulat

A_FP

3 072 m

2

1.2 m

Policultura de crap

Depusă în aprilie Recoltată în noiembrie

A_PH

2 288 m

2

0.5 m

Trestia comuna (Phragmites australis), lintiţă

Recoltată în noiembrie

A_TY

2 728 m

2

0.5 m

Papura (Typha latifolia, T. angustifolia)

Recoltată în noiembrie

B_SP

1 387 m

2

1.2 m

Lintiţa (Lemna sp.)

Îndepartată regulat

B_FP

1 380 m

2

1.2 m

Policultura de crap

Depusă în aprilie Recoltată în noiembrie

B_SA

683 m

2

0.5 m

Salcie (Salix viminalis), papura (Typha sp.)

Plantată în 2006, creştere insuficientă, invazia papurei

B_AR

683 m

2

0.5 m

Trestia uriaşă (Arundo donax), papura (Typha sp.)

Plantata în 2006, creştere insuficientă, invazia papurei

B_SAi

683 m

2

Nu este aplicabilă

Salcie (Salix viminalis)

Plantată în 2007, irigată cu apă deversată din bazinul piscicol (B_FP)

B_TAi

683 m

2

Nu este aplicabilă

Tamarişca (Tamarix tetrandra)

Plantată în 2007, irigată cu apă deversată din bazinul piscicol (B_FP)

Tabel 4: Principalele caracteristici ale unităţilor experimentale

6.1.3. Evaluarea indicatorilor de sustenabilitate selectaţi de SustainAqua Apa la intrare şi la ieşire Apa de intrare a fost introdusă în sistemul experimental din două surse: •

Deversările din ferma de somn african ce trebuie tratate

Apa dulce din râul Körös pentru umplerea bazinelor, asigurarea oxigenului şi a algelor pentru stabilizarea bazinelor pe timpul operaţiunii Bazinele au fost iniţial umplute cu apă dulce din braţul râului Körös. Majoritatea apei de râu a fost utilizată 3 3 3 3 pentru umplere (13 829 m în 2007; 11 173 m în 2008); alţi 10 037 m în 2007 şi 17 089 m în 2008 au fost 3 adaugaţi în timpul operaţiunii de stabilizare a bazinelor. Consumul zilnic de apă a fost în medie de 65.6 m şi 3 69.5 m în 2007 si 2008. Volumul zilnic teoretic a fost calculat pentru că împrospătarea apei nu era o operaţiune zilnică, ci avea loc numai în cazul unei regim de oxigenare nefavorabil. Consumul specific de apă 3 dulce a fost calculat pentru sistemul de tratament şi s-a descoperit că pentru 1 m de apa deversată tratată a 3 3 fost folosita 0.159-0.274 m de apă de râu şi, în total, incluzând umplerea iniţială, 0.279-0.453 m a fost aplicată. Ieşirea apei a fost asigurată la poarta de scurgere a bazinelor cu plante macrofite. În timpul retenţiei, volumul apei din interior a scăzut prin evaporare, circuitul apei în natură şi secetă. De aceea volumul apei ieşite a •

31/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria fost mai mic cu 55-57% decat volumul apei intrate. Eficienţa utilizării nutrienţilor Producţia totală de azot a fost de 162 kg în timpul perioadei de funcţionare din 2007, ceea ce corespunde unei deversări de 1.05 kg/zi pentru întregul sistem de tratare. În apa de ieşire a fost detectat cu 10% mai puţin azot decât în sursa apei de intrare. Producţia totală de fosfor a fost de 44.9 kg şi descărcarea zilnică de 0.29 kg. În apa de ieşire a fost găsit un procent de 27% din fosforul prezent în apa de intrare. Conţinutul de carbon al probelor de apă a fost calculat ca fiind jumătate din cantitatea de aerosoli volatili: producţia totală de carbon a fost de 3 262 kg în timpul operaţiunii, corespunzând unei producţii zilnice de 21.1 kg. În apa de ieşire a fost detectat mai puţin de 8 % din carbonul organic iniţial (Tabel 5). N Unitate

Intrare

Ieşire

kg

kg

P Scoatere

Intrare

Ieşire

C Scoatere

Intrare

Ieşire

Scoatere

%

kg

kg

%

kg

kg

%

A_ST

1 167

722

38.1

117

95.1

18.7

1 930

1 307

32.2

A_FI

722

404

27.2 (44.0)

95.1

69.0

22.3 (27.4)

1 307

1 022

14.8 (21.9)

A_PH

207

77.4

11.1 (62.6)

35.6

20.5

12.9 (42.4)

526

325

10.4 (38.2)

A_TY

196

46.5

12.8 (76.3)

33.4

15.1

15.6 (54.8)

495

279

11.2 (43.6)

A_Total

1 167

124

89.4

117

35.6

69.6

1 930

605

68.7

B_ST

512

235

54.1

50.0

31.9

36.2

813

561

31.0

B_FI

235

114

23.6 (51.5)

31.9

18.8

26.1 (41.0)

561

374

23.0 (33.4)

B_SA

56.4

21.1

6.90 (62.6)

9.30

5.13

8.36 (44.9)

188

108

9.82 (42.5)

B_AR

58.1

17.0

8.03 (70.8)

9.55

4.13

10.8 (56.7)

186

79.4

13.1 (57.3)

B_Total

512

38.1

92.6

50.0

9.26

81.5

813

187

77.0

Total

1 679

162

90.3

167

44.9

73.1

2 743

792

71.1

Tabel 5: Nutrienţi de intrare, de ieşire şi suprimarea nutrienţilor din unităţile FSA în 2007 (în paranteze: scoaterea calculată pentru intrarea în bazin) N Unit

Intrare

Ieşire

kg

kg

P Scoatere

Ieşire

Scoatere

Intrare

Ieşire

Scoatere

kg

kg

%

kg

kg

%

1 352

865

36.0

152

95.9

37.0

2 646

1 304

50.7

A_FI

865

376

36.1 (56.5)

95.9

48.0

31.5 (49.9)

1 304

1 143

6.07 (12.3)

A_PH

184

41.9

10.5 (77.3)

23.7

15.5

5.36 (34.4)

562

161

15.2 (71.4)

A_ST

%

Intrare

C

A_TY

198

37.1

11.9 (81.2)

23.3

14.7

5.66 (36.9)

522

166

13.4 (68.1)

A_Total

1 352

79.0

94.2

152

30.2

80.1

2 646

327

87.6

B_ST

717

361

49.6

78.9

40.4

48.7

1 351

554

59.0

B_FI

361

184

24.7 (49.0)

40.4

19.3

26.7 (52.2)

554

503

3.78 (9.22)

B_SA

88.3

17.3

9.90 (80.4)

9.21

2.96

7.93 (67.9)

238

68.3

12.5 (71.3)

B_AR

99.0

19.5

11.1 (80.3)

9.78

3.97

7.36 (59.4)

257

80.1

13.1 (68.8)

B_Total

717

36.8

94.9

78.9

6.93

91.2

1 351

148

89.0

Total

2 069

116

94.4

231

37.1

83.9

3 997

475

88.1

Tabel 6: Nutrienţi de intrare, de ieşire şi scoaterea nutrienţilor din unitatile FSA în 2008 (în paranteze: scoaterea calculată pentru intrarea în bazin)

Producţia totală de azot a fost calculată la 116 kg în timpul perioadei operaţionale din 2008, ceea ce corespunde la o descărcare zilnică de 0.48 kg pentru întregul sistem. În apa de ieşire a fost detectat mai puţin de 6% din cantitatea de azot detectată în apa sursă de intrare. Fosforul total a fost la ieşire de 37.1 kg şi descărcarea zilnică a fost de 0.15 kg, iar în apa de ieşire s-a depistat 16% din fosforul existent în apa de intrare. Producţia totală de carbon a fost de 4812 kg pe perioada operaţiunii, adică o descărcare de 19.7 kg/ zi. În apa de ieşire, a fost detectat mai puţin de 5% din carbonul organic existent în apa de intrare (Tabel 6). Producţia de azot şi fosfor a fost considerabil mai mică în 2008 decât în 2007, în special cu privire la descărcările zilnice care au fost cu aproape 50% mai mici în 2008. Producţia de carbon organic, conform 32/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria cantităţilor zilnice, a fost similară în cei doi ani.

Nutrienţi Intrare

Ieşire

2007

Unitate

2008

N

P

C

N

P

C

kg

1 679

167

2 743

2 069

231

3 997

Apa

%

9.7

27

29

5.6

16

4.3

Apa la recoltare

%

10

17

20

5.9

9.2

7.5

Peşte

%

1.0

1.8

3.5

0.99

1.7

2.3

Plante

%

4.0

9.2

n.c.*

3.7

8.5

n.c.*

*nu au fost calculate

Tabel 7: Producţia de nutrienţi şi retenţia în produse secundare

O parte din nutrienţii din modulul FSA a fost transformată în peşte şi plante, produse secundare valoaroase. O proporţie similară din nutrienţii de intrare a fost transformată în peşte şi plante pentru biomasă în ambii ani: 1.0%, 1.8%, şi 2.3-3.5% azot, fosfor şi carbon organic au fost reţinute în peştele recoltat. În plante s-au format 3.7-4.0% azot şi 8.5-9.2% fosfor, din cantităţile de nutrienţi de intrare (Tabel 7). Eficienţa energiei În timpul operării sistemului experimental FSA, energia electrică a fost folosită pentru pomparea deversărilor în bazinele de stabilizare (o pompă cu o putere de 3.1 kW), pentru mixarea şi aerarea apei din bazin cu aeratoare (2 bucăţi cu o putere de 0.75 kW). Consumul de energie pentru pompele electrice şi aeratoare a fost de 16221 kWh în 2007 şi de 16997 kWh în 2008. Dacă atunci când deversările intră în sistemul de tratament se foloseşte forţa gravitaţională, consumul de energie pentru pompe poate fi eliminat. Energia 3 consumată calculată pentru deversările din acvacultura tratată a fost de 0.257 kWh/m în 2007 şi de 3 0.273 kWh/m în 2008. Aproximativ 48 l de combustibil (487 kWh) au fost folosiţi pentru recoltarea şi transportul biomasei. Valoarea totală a combustibilului pentru biomasa recoltată a fost de 81728 MJ, corespunzatoare pentru 22702 kWh în 2007 şi 359207 MJ echivalaţi cu 99780 kWh în 2008. Calculând bugetul pentru energie al sistemului experimental, 6000 kWh înseamnă că în timpul operaţiunii din 2007 şi că în 2008 s-a câştigat cu 82296 kWh mai multă energie (Tabel 8). 2007

2008

kWh

MJ

kWh

Consumul de energie electrică

16 221

58 396

16 997

61 189

Pompe de deversare

10 714

38 570

9 077

32 677

Aerare

5 508

19 829

7,920

28 512

487

1 754

487

1 754

Valoare de combustibil efectivă a plantelor

22 702

81 728

99 780

359 207

Pondere

5 994

21 578

82 296

296 263

Consum de combustibil

MJ

Tabel 8: Bugetul de energie al FSA

În sistemul de tratare a deversărilor, au fost cultivate recolte valoroase de produse secundare, din moment ce prin utilizarea lor ca şi combustibil este produsă energie regenerabilă. Plantele au fost recoltate din iazurile cu plante macrofite în decembrie 2007, iar biomasa totală a cântărit 8320 kg. Biomasa de macrofite produsă a fost estimată la 40900 kg în 2008. Papura a avut cea mai mare rată de creştere, iar plantaţiile de salcie cea mai mică. La trestia gigant şi la salcie, a apărut o creştere spontană de papură care a suprimat dezvoltarea speciilor plantate. Trestia comună a avut cea mai mare valoare energetică cu o medie de 11 372 J/g. Salcia a avut o valoare de 9 699 J/g. Papura şi trestia gigant au avut valori energetice comparativ mai mici de 9 214 J/g si 8 611 J/g. De-a lungul toamnei, iernii şi primăverii, valoarea energetică a fost aproape dublă pentru trestie şi crescută cu 45% pentru papură, în timp ce volumul de apă era în scădere. Aceste rezultate indică că lunile martie şi aprilie sunt cele mai bune pentru recoltarea în terenurile umede pentru a obţine cea mai ridicată valoare energetică. Productivitatea muncii Aprovizionarea întreprinderii, activităţile de zi cu zi, recoltarea plantelor şi a peştelui solicită aproximativ 64, 33/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria 176, 216 şi 32 om-oră. Astfel, munca depusă în timpul procesului de tratare a fost de 488 h sau 0.00778 om3 ora/m în FSA.

6.1.4. Factori de succes şi constrângeri Ferma pentru somn african a oferit rezultate de mediu şi economice semnificative: •

Refolosirea şi retenţia nutrienţilor: Aplicarea sistemului de tratare studiat a scăzut cantitatea de nutrienţi deversaţi din acvacultura intensivă cu 1300 kg N/ha, 130 kg P/ha şi 7500 kg COD/ha pe parcursul operaţiunii, din februarie în noiembrie 2008

•

Producţia de peşte: În bazinele piscicole s-a produs în medie 1458 kg/ha biomasă de peşte pe bază de hrană naturală

•

Producţia de biomasă: 40900 kg de biomasă din plante au fost produse ca potenţială sursă de energie regenerabilă. În comparaţie cu arderea combustibilului fosil, economia de emisie de CO2 ar fi de 11250 kg pe an

•

Bugetul energiei pozitive: În timpul operării terenurilor umede artificiale a fost consumată mai puţină energie decât cea produsă sub formă de biomasă

•

Suprimarea nutrienţilor din apele deversate duce la reducerea taxei pe apa reziduală şi ajută la evitarea amenzilor de mediu

•

Costuri mai scăzute decât tehnologiile industriale de tratarea a apelor

• Producerea de produse secundare vandabile generează venituri suplimentare Totuşi, aplicarea acestei metode de tratare prezintă şi unele constrângeri: •

Condiţiile climaterice din Europa Centrală şi de Est limitează operarea continuă a terenurilor umede artificiale sub nivelul de încarcare pe timpul iernii. La temperaturi scăzute (sub 15 ºC), este recomandat să se reducă încărcătura deversărilor prin scăderea concentraţiei (filtrarea solidelor în suspensie) sau volumul de apă uzată (depozitare).

•

Apele de suprafaţă (cu aprovizionare continuă de apă) din terenurile umede asigură condiţii avantajoase pentru trestie şi papură. Totuşi, apele de suprafaţă deschise şi stratul de sol relativ subţire nu au fost optime pentru aceste plante. Solurile umede cu un strat adânc fertil oferă condiţii de creştere favorabile pentru aceste specii.

•

Construirea şi operarea cu succes necesită o planificare în detaliu şi controlul permanent al calităţii apei în unităţi. Necesită de asemenea controlul nivelului de oxigen dizolvat în bazinele piscicole pentru că supraîncărcarea sistemului poate cauza dezechilibre severe în bazinele ce funcţionează ca ecosisteme artificiale.

6.1.5. Beneficiile implementării Legislaţia de mediu forţează producătorii din acvacultură să minimalizeze deversările de nutrienţi şi poluanţi şi să folosească metode sustenabile de purificare. Sistemul combinat de terenuri umede oferă o metodă de tratament adecvată care este capabilă să respecte standardele de mediu. Costurile de construcţie şi operare sunt mai scăzute decât cele pentru tehnologiile de purificare artificială. Făcând calculul pe baza parametrilor medii de calitate a apei din experiment, se ajunge la o reducere de 10.2 milioane HUF pentru costurile cu taxa pe ape reziduale în cazul fermelor de somni africani. Ar putea genera un venit suplimentar de 6.5 milioane HUF din producţia de papură şi peşte, în timp ce costurile totale ale operaţiunii ar fi sub 4.6 milioane HUF. Bazinele piscicole sunt potrivite pentru producţia suplimentară de peşte, de exemplu pentru culturi de peşte ornamental sau specii ce folosesc resurse naturale de hrană, oferind oportunitatea profitabilă de a folosi nutrienţii risipiţi. Metodele naturale de tratare solicită o cantitate scăzută de energie neregenerabilă deşi sunt sisteme intensive. Pe baza rezultatelor unor ani de experimente şi luând în considerare condiţiile climatice şi economice, un sistem de terenuri umede de 12 ha ar putea fi capabil sa trateze 100% apa deversată dintr-o fermă cu sisteme de tip flow-through de somn african cu o capacitate de 300 t peşte/ an.

34/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria

6.2. Dintr- un studiu de caz de la o ferma piscicolă: Cum să tratezi deversările unei ferme de somni? 6.2.1. Descrierea fermei piscicole intensive Rezultatele studiului de caz FSA sunt extrapolate la o fermă cu sisteme de tip flow-through deja existentă care are o capacitate de producţie totală de 300 tone pe an. Somnul african (Clarias gariepinus) este produs 3 intensiv în bazine de exterior cu apa geotermală. Volumul total de apă al bazinelor este de 1200 m pe o 2 zonă de 3690 m . Consumul de hrană mediu pentru ca un peşte care să poată ajunge la o dimensiune vandabilă este de 1.2 kg hrană/kg peşte. Totuşi, în timp ce se creşte o tonă de somn african, 24 kg azot (N) şi 3,9 kg fosfor (P) sunt transformate în biomasă de peşte: iar 52 kg N şi 9,8 kg P sunt deversate cu apa reziduală. Apa uzată este canalizată într-o baltă unde deversările cauzează intoxicarea şi deteriorarea ecosistemului natural. Mai mult, conform legislaţiei de mediu recente, taxa pentru apele reziduale este calculată pe baza masei nete de nutrienţi la ieşire, iar producătorii sunt obligaţi să aplice o tehnologie de tratament sustenabilă.

6.2.2. Mecanismul tratării terenurilor umede În ecosistemele din terenurile umede, conţinutul de poluare este diminuat de procese naturale ce folosesc surse de energie regenerabilă. Terenurile umede artificiale sunt tehnologii sustenabile: •

Sunt eficiente în înlăturarea poluării;

•

Sunt necesare cantităţi minime de energie fosilă şi chimicale;

•

Costurile de construcţie sunt scăzute, costurile de operare şi întreţinere sunt considerabil mai mici decât cele ale sistemelor de tratare artificiale;

•

Se potrivesc bine în mediul natural şi valoarea lor estetică notabilă duce la un grad mai înalt de acceptare din partea societăţii;

• Crearea de habitate pe terenurile umede ajută la păstrarea unor specii rare şi contribuie la biodiversitate; Prin combinarea diferitelor tipuri de ternuri umede, bazine de stabilizare, bazine piscicole şi bazine cu plante macrofite, eficienţa suprimării nutrienţilor poate fi întărită; mai mult, prin integrarea speciilor valoroase, nutrienţii sunt transformaţi în produse vandabile. La aplicarea metodei terenurilor umede cu flux de suprafaţă, luarea în considerarea a următorilor factori este esenţială: •

Necesarul de teren este semnificativ,

•

Condiţiile climatice influentează eficienţa tratării.

6.2.3. Planificarea parametrilor Caracteristicile apei deversate Apa deversată din fermele de somn african este caracterizată printr-un conţinut total ridicat de substanţe solide dizolvate, conţinut ce îşi are originea în apa geotermală uzată şi în cererea mare de oxigen chimic (COD). Azotul total este compus din aproximativ 60% amoniu N (TAN) şi 40% azot organic, alte forme de N au fost găsite în cantităţi neglijabile. Fosforul total conţinea aproape 50% ortofosfat P, în timp ce substanţele solide volatile in suspensie au reprezentat 90% din totalul solidelor în suspensie. Pe baza concentraţiilor medii, producţia anuală totală de azot a egalat la 13 t masa de fosfor ce se ridica la 1.3 t, iar 87 t COD au fost eliberate anual (Tabel 9). Parametru Totalul substanţelor solide dizolvate

CDeversare

STD mg/l

Încărcare kg/zi

714

62.5

857

Cererea de oxigen chimic

200

89.0

239

Amoniu N

18.7

5.84

22.4

Total organic N

11.6

11.8

13.9

Total N

29.7

11.4

35.6

Ortofosfat P

1.37

1.07

1.64

Total P

2.90

0.92

3.48

Substanţe solide volatile în suspensie

114

57.6

137

Tabel 9: Valorile medii ale parametrilor chimici ai apei şi încărcarea zilnică calculată pentru apele deversate (n=38) (STD: deviaţia standard)

35/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria Retenţia nutrienţilor Bazându-ne pe datele unui experiment de încărcare, dependent de temperatură, din 2008, capacităţile de retenţie au fost calculate pentru intervale de 5 ºC. Suprimarea N a arătat cea mai ridicată sensibilitate, iar suprimarea COD s-a îmbunătăţit de asemenea când temperatura apei a crescut. Retenţia de P şi suprimarea de VSS au fost mai eficiente doar la seria de temperaturi înalte (Tabel 10). În timpul planificării sistemului ar trebui luat în considerare cel mai mic grad de eficienţă a suprimării, iar dimensionarea zonei cu diferite tipuri de terenuri umede este recomandat să fie făcută cu unităţi de bazine piscicole paralele ce pot fi ataşate sau desprinse în funcţie de necesităţi. Intervalul de temperatura al apei 10-15 ºC 15-20 ºC 20-25 ºC

Suprimarea N

Suprimarea P

2.96 5.71 7.41

0.36 0.37 0.75

Suprimarea VSS Suprimarea COD

kg/ha/day 19.48 18.68 37.66

18.99 30.92 44.46

Tabel 10: Suprimarea specifică în sistemele de terenuri umede artificiale la intervale de temperaturi diferite

Posibilitatea de a adăuga apă proaspătă pe parcursul operaţiunii, în special în cazul stabilizării şi al bazinelor piscicole, este un principiu important în procesul de tratare. Sistemul canalului de alimentare şi drenaj al bazinelor trebuie planificat şi construit astfel încât să fie posibilă umplerea şi drenajul independente ale unităţilor, atunci când este necesar. Popularea cu peşte În bazinele piscicole, policultura de crap a fost aleasă pentru a se folosi direct de către peşti o anumită cantitate din nutrienţii risipiţi sau de a-i utiliza în reţeaua trofică a bazinelor. Crapul comun se hraneşte pe fundul apei ridicând sedimentele, astfel nutrienţii şi materia organică se răspândesc în apa intensificând producţia primară şi crescând rezerva de hrană disponibilă pentru peştii ce se hrănesc prin filtrare. Crapul argintiu tolerează densităţile mai ridicate şi poate consuma o mare parte din fitoplancton şi zooplancton. S-a observat că crapul argintiu poate filtra rămăşitele de hrană din deversările fermelor intensive. Cosaşul, ca peşte ce se hrăneşte macrofit, a fost ales ca să controleze creşterea lintiţei în bazinul piscicol. Într-un bazin eutrofic/hipertrofic, speciile de lintiţă cresc spontan şi pot acoperi întreaga suprafaţă la bazinele mici, împiedicând producţia primară de alge. Mai mult, introducerea de puiet de crap comun poate preveni creşterea prea abundentă a zooplanctonului. Diferite densităţi ale populaţiei au fost testate pe parcursul experimentelor. Cele mai bune rezultate pentru crapul comun şi argintiu au fost obţinute la o densitate totală a populaţiei de 1000 kg/ha cu o compoziţie de 35%:50%:15% (completată cu cosaşi). Greutatea individuală a populaţiei, vârsta peştelui, influenţează rezultatele. Asfel un peşte de un an ar trebui să crească mai intensiv decat un peşte de dimensiuni mari; totuşi crapul comun de 2 ani este capabil să împrăştie sedimentele mai eficient.

6.2.4. Factorii critici ai operaţiunii Condiţii climatice: sistemul natural de tratare a apei, funcţionează adecvat la o temperatură a apei de of 1530 ºC, în acest caz din aprilie până în octombrie în Europa Centrală. Totuşi, fermele de peşte îşi continuă producţia pe tot parcursul anului. Iarna este caracteristică o suprimare redusă a nutrienţilor, în special a azotului. De aceea, descărcarea scade la temperaturi mai scăzute şi este necesară o arie mai largă pentru înlăturarea nutrienţilor. Filtrarea mecanică ar putea de asemenea să scadă încărcarea de nutrienţi a compuşilor dizolvaţi. Populaţia de peşte: în ecosistemele bazinelor piscicole, speciile selectate şi organismele apărute în mod natural cer măsuri adecvate de management. Peştele este sensibil la un nivel scăzut de oxigen (0.3-0.4 mg/l). Când radiaţia solară este în permanenţă împiedicată de nori şi vreme ploioasă, producerea fotosintetică de O2 poate fi redusă şi, din aceasta cauză, scade concentraţia de O2 din apă. Nivele înalte de amoniac pot fi cauzate prin supraîncărcarea bazinelor, în special la temperaturi mai scăzute şi atunci când activitatea bacteriilor nitrificatoare este reprimată. Sub nivelul dorit de O2 dizolvat, suplimentarea deficitului trebuie făcută prin aerarea sau reîmprospătarea apei. Aerarea şi reîmprospătarea suplimentară a apei ajută la reducerea amoniacului neionizat. Monitorizarea regulată (zilnică) a O2, a concentraţiei de amoniac şi luarea în considerare a condiţiilor de vreme pot preveni deteriorarea fatală a calităţii apei. ,,Exploziile” de plancton: La începutul perioadei de vegetare, o creştere abundentă a zooplanctonului se poate petrece în bazin. Prin filtrarea substanţelor solide şi a fitoplanctonului este produsă o biomasă considerabilă; totuşi gradările de zooplancton scad concentraţia de oxigen din apă. Pentru a preveni 36/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria reproducerea defavorabilă de zooplancton, înlăturarea biomasei poate fi rezolvată prin introducerea de puiet piscicol sau prin filtrare. Nu au fost observate ‘’explozii” de cyanobacteria în unităţile de tratare. Lintiţă : în apele stătătoare, diferitele specii de lintiţă pot apărea în condiţii optime şi se pot reproduce din abundenţă. Acoperind suprafaţa bazinului, lintiţa stânjeneşte creşterea şi activitatea fitoplanctonului, ducând la condiţii anaerobice în apă. Deoarece procesele aerobice sunt preferate în sistemele de tratare, înălturarea lintiţei este recomandată în toate unităţile. Cea mai bună soluţie pentru controlul lintiţei în bazinele piscicole este introducerea de cosaşi care pot consuma lintiţă şi o pot transforma în biomasă de peşte. În bazinele cu plante macrofite, înlăturarea manuală a lintiţei este de asemenea recomandată pentru a creşte suprafaţa deschisă de apă. Acumulare: Acumularea moderată de sedimente/mâl a fost observată la transferarea deversărilor din acvacultură în bazinele de stabilizare, iar dupa operarea mai îndelungată (15-20 de ani), înlăturarea sedimentelor acumulate ar putea fi necesară.

6.2.5. Proiectarea sistemului de terenuri umede Pe baza rezultatelor existente şi a calculării descărcării zilnice dintr-o fermă de peşte cu o capacitate de 300t/an, un sistem de 12ha de ternuri umede este recomandat. Mărimea şi structura sistemului este proiectată pentru a asigura siguranţa tratării iarna şi pentru a îmbunătăţii calitatea apei deversate. Construirea de bazine paralele poate să crească flexibilitatea sistemului, atunci când zone mai largi ar putea fi necesare iarna pentru a atinge limitele de încărcare vara (vezi Figura 5). Prin studierea contribuţiei diferitelor tipuri de terenuri umede în suprimarea nutrienţilor, s-a AC obţinut proporţia recomandată pentru bazinul de f arm stabilizare : bazin piscicol : bazin macrofit, combinaţia este 3,5:2:1. De aceea, sistemul de terenuri umede sugerat constă în: •

Trei bazine de stabilizare de 2.2 ha,

•

Un bazin piscicol de 3.7 ha şi

Stabilisation pond 2.2 ha d epth 1.2 m

Stabilisation pond 2.2 ha d epth 1.2 m

Stabilisation pond 2.2 ha depth 1.2 m

• Un bazin macrofit de 1.8 ha. Populaţia de policultură de crap este recomandată în unităţile de bazine piscicole. Populaţia recomandată de peşte este de 35%:50%:15% crap comun (2y): crap argintiu (1y): cosaşi la o Fishpond densitate de 1000 kg/ha şi 50-300 g greutate 3 .7 ha d epth 1.2 m individuală. Alte specii de crapi, de exemplu peştele ornamental poate fi crescut la o densitate similară. La începutul operaţiunii, bazinele sunt umplute cu Macrophyte pond apă din râu (apa nepoluată de suprafaţă sau ape 1.8 ha subterane). Folosind bazinele de stabilizare d epth 0.5 m paralele, drenarea şi umplerea pot fi făcute alternativ. Conform ipotezei noastre, un bazin de stabilizare nu va fi folosit în timpul lunilor calde (din Figure 5: Suggested structure of the wetland treatment aprilie până în septembrie). Umplerea acestei system for a 300 t/year capacity African catfish (AC) farm unităţi poate să înceapă înainte sau în paralel drenarea şi umplerea altor unităţi de stabilizare. Pe perioada golirii şi umplerii anumitor bazine de stabilizare, tratarea se poate desfăşura în bazinul deja umplut. Bazinul piscicol este recoltat la sfârşitul lunii octombrie şi începutul lunii noiembrie. Dupa recoltare, intrarea apei din bazinele de stabilizare poate fi continuată. Este recomandat ca macrofitele sa fie recoltate primăvara devreme, în martie, atunci când conţinutul de apă din plantele de suprafaţă este cel mai scăzut. Este inteligent să se păstreze un nivel al apei redus în bazinele cu plante macrofite în timpul recoltării. Se presupune că pe parcursul unui an, terenurile umede propuse vor înlătura: •

În jur de 1000- 1 100 kg de fosfor,

•

7 000-8 000 kg azot anorganic şi

• 70 000-80 000 kg COD din apa deversată. Calculând cu parametrii medii de calitate a apei din acest experiment, am ajunge la o reducere de 9 672 000 HUF a taxelor pentru apă poluată, pentru fermele de somn african. Câştiguri suplimentare pot proveni din producerea peştelui în bazinele piscicole şi din producţia de papură (bio combustibil) în bazinele cu plante macrofite. Calculând cu 5% rata de reducere din valoarea netă actuală a investiţiei, aceasta devine pozitivă 37/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria în al optulea an (2017 în model) şi putem vorbi despre sume de 34 milioane HUF după 15 ani de funcţionare. Alte calcule sunt trecute în tabelul de mai jos. În CBA se presupune că preţurile la energie şi la combustibili şi preţul de piaţă al papurei vor creşte cu 6% pe an. Inflaţia veniturilor este calculată la 3% în model, în timp ce creşterea de preţ pentru peşte şi produse din peşte este calculată la 2% pe an (Tabel11).

38/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria 2009 Costurile de construcţie pentru bazine (4.5 milioane HUF/ha) + achiziţia terenului Costul puietului piscicol Costuri cu combustibilul (250 litrii/an) Costul energiei electrice (35,040 kWh/ an) Costuri cu forţa de muncă (2,800 ore/an) Venituri din papură (0.8 HUF/MJ)

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

1 128

1 151

1 174

1 197

1 221

1 245

1 270

1 296

1 322

1 348

1 375

1 403

1 431

1 459

1 488

75

80

84

89

95

100

106

113

120

127

134

142

151

160

170

1 261

1 337

1 417

1 502

1 593

1 688

1 789

1 897

2 011

2 131

2 259

2 395

2 538

2 691

2 852

2 100

2 163

2 228

2 295

2 364

2 434

2 508

2 583

2 660

2 740

2 822

2 907

2 994

3 084

3 176

863

915

970

1 028

1 090

1 155

1 224

1 298

1 375

1 458

1 546

1 638

1 737

1 841

1 951

3 356

3 423

3 492

3 561

3 633

3 705

3 779

3 855

3 932

4 011

4 091

4 173

4 256

4 341

4 428

58 400

25

400

Venituri din producţia de peşte Taxe pe apa poluată evitate

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 672

9 327

9 280

9 230

9 178

9 122

9 064

9 002

8 937

8 868

8 795

8 718

8 637

8 551

8 460

8 365

5 097

4 809

4 535

4 273

4 024

Profit

-58 825

Profit redus (r=5%)

-58 825

8 882

8 417

7 973

7 551

7 148

6 764

6 398

6 049

5 716

5 399

Valuarea netă actuală

-58 825

-49 943

-41 526

-33 552

-26 002

-18 854

-12 090

-5 693

356

6 072

11 471 16 568 21 378 25 912 30 185 34 209

Tabel 11: CBA al sistemului de 12 hectare de terenuri umede propus (thousands HUF, 1 EURO=275 HUF)

39/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria

6.3. Combinarea sistemelor intensiv şi extensiv în acvacultură pentru folosirea apei şi nutrienţilor (Locaţii intensiv - extensive) 6.3.1. Introducere – Descrierea generală a inovaţiei Pe parcursul dezvoltării tehnologiilor verzi de producţie de peşte, soluţia evidentă pentru acvacultura intensivă este integrată în sistemele de bazine piscicole. Principiul acestei metode este tratarea apelor deversate îmbogăţite cu nutrienţi organici şi anorganici din bazinele piscicole intensive în bazine intensive. Aici, o parte a nutrienţilor este utilizată în diverse procese de producţie biologice şi cealaltă parte este fixată în sedimentele din bazin. Apa tratată sau purificată este reciclată către bazinele piscicole intensive. Aplicarea sistemului de producţie combinat contribuie la sustenabilitatea ecologică şi la producţia de peşte vandabil. Acvacultura bazată pe perifiton este o tehnologie pentru creşterea producţiei de hrană naturală în bazin şi utilizarea acesteia pentru producţia de peşte. O mai bună utilizare a nutrienţilor în sistemele de acvacultură ţinteşte către descreşterea descărcărilor de nutrienţi în apele naturale. Producţia din acvacultură este mai ridicată în bazinele piscicole care au substrat de perifiton, decât în cele care nu au. Noua producţie primară şi producţia secundară de adâncime a comunităţilor ataşate găzduite de către substratul artificial, susţine o nouă reţea trofică, o parte din acesta sfârşind ca şi biomasă de peşte. A păşuna pe un strat bi-dimensional de perifiton este mai eficient din punct de vedere mecanic decât filtrarea algelor dintr-un mediu de plancton tri-dimensional. Dacă algele din bazinele piscicole ar putea fi crescute pe substraturi, mai multe specii de peşte ar fi capabile să le recolteze, acest lucru conducând la o utilizare mai eficientă a producţiei primare. Aplicarea perifitonului într-un bazin piscicol construit pentru tratarea apei reziduale poate îmbunătăţi, de asemenea, capacitatea de purificare a bazinului. Obiectivul major al studiului de caz pentru locaţiile intensiv- extensive (IES) este să ajute fermierii din fermele tradiţionale de crap să îşi folosească apa mai eficient, prin producerea de specii valoroase în bazinele lor sau în bazinele utilizate extensiv pentru a diversifica producţia şi pentru a creşte performanţa economică a producţiei de peşte. Principiul cercetării asupra IES a fost bazat pe legătura dintre metodele de producţie intensive şi extensive din acvacultură şi diferitele specii care ocupă nişe diferite din lanţul trofic, într-un sistem unic integrat, astfel încăt nutrienţii risipiţi să poată fi reciclaţi. Acesta duce la o utilizare mai eficientă a nutrienţilor şi reduce emisiile în mediu; în acelaşi timp productivitatea per unitate de apă creşte. Scopul acestei sarcini a fost dezvoltarea unei noi metode pentru producerea de peşte răpitor în sisteme de bazine piscicole şi creşterea gradul de utilizare al nutrienţilor în producţia de peşte. Scopurile inovaţiei IES au fost: 1. Creşterea capacităţii de producţie; 2. Diversificarea speciilor cultivate şi 3. Reciclarea nutrienţilor în cadrul sistemului de producţie. Cu aceste obiective, munca de cercetare s-a concentrat asupra: •

Evaluarea potenţialului reutilizării nutrienţilor în sistemele de acvacultură combinate

•

Investigarea diferitelor elemente biotehnologice (ex. aplicarea perifitonului, introducerea scoicilor) în producţia suplimentară de peşte şi în calitatea apei

•

Evaluarea bugetului de nutrienţi a sistemului experimental

6.3.2. Principiile modulului 2

Experimentele IES au fost derulate în trei bazine (dimensiune 310 m , adâncime 1 m fiecare). Aceste bazine 3 serveau ca şi unităţi extensive, în care a fost introdusă o vivieră flotabilă ca şi unitate intensivă (volum 10 m ) în fiecare bazin (Figura 6). Bazinele piscicole au fost umplute cu apă naturală dintr-un râu înainte cu o săptamână de introducerea peştelui. Nivelul apei a fost menţinut prin introducerea regulată de apă de râu. Un aerator cu zbaturi (0,5 kW) a fost introdus în bazin pentru a oferi o concentraţie de oxigen suficientă şi pentru a menţine circularea apei între unităţile intensive şi extensive. Medicamente sau substanţe chimice nu au fost folosite în timpul experimentului.

40/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria Canal de alimentare cu apă

Unitate de tratare a apei

Populare doar cu peşte

Sistem experimental I. (IES/1)

Perifiton

Unitate Intensivă

Perifiton

Unitate Intensivă

Populare doar cu peşte

Unitate de tratare a apei 2 300 m

2

300 m

Peşte + scoici populare (2007)

Sistem experimental II. (IES/2)

: Aerator cu zbaturi

Unitate Intensivă

Unitate de tratare a apei 2 300 m

Sistem experimental III. (IES/3)

: directia de circulare a apei

Figura 6: Schema sistemului experimental

Toate bazinele au fost supuse la acelaşi regim de hrănire şi populare cu peşte. A fost aplicată zilnic hrană sub formă de granule (45% proteină crudă, C:N ratio 6) în bazinele intensive folosindu-se un aparat de hrănit automat, dar nu s-au furajat şi bazinele extensive. Designul bazinelor extensive a fost singura diferenţă între sisteme, acolo unde au fost testate efectul aplicării de perifiton, introducerea populaţiei de scoici asupra calităţii apei, productivităţii peştelui şi utilizării nutrienţilor. Încărcarea medie de hrană a fost de 0.5 şi 1.2 g 2 N/m /zi în 2007 şi în 2008 (Tabel 12). Singura sursă de nutienţi a sistemului a fost mâncarea de peşte utilizată în unitatea intensivă. Zona suplimentară pentru dezvoltarea perifitonului a echivalat la 0, 100 şi 200 2 2 % (0, 1 si 2 m zona de perifiton/ m suprafaţa bazinului) la zona de suprafaţă a bazinului (Tabel 13). Azot

Fosfor

Carbon organic

Medie

Maxim

Medie

Maxim

Medie

2007

0.51

0.72

0.08

0.12

3.1

Maxim 4.4

2008

1.2

1.8

0.19

0.28

7.3

10.6

Tabel 12:Încărcarea zilnică de hrană a IES

IES/1

IES/2

Încărcarea medie de 2 hrană 0.5 g N/m /zi(2007)

Fără perifiton

PA 1 m /m

Încărcarea medie de 2 hrană 1.2 g N/m /zi (2008)

Fără perifiton

PA 1 m /m

IES/3

2

2

2

2

2

2

PA 1 m /m + populaţie crustacee 2

PA 2 m /m

2

PA: Suprafaţa cu perifiton

Tabel 13: Premisele experimentale

Operarea sistemului în 2007 Unităţile intensive de creştere a somnului european (Silurus glanis L.) ce a fost crescut şi hrănit cu granule – 3 biomasa populaţiei iniţiale a fost de 100 kg (10 kg/m ) – în timp ce în unităţile extensive crapul comun (Cyprinus carpio L.) şi tilapia (Oreochromis niloticus L.) au fot crescuţi fără hrană artificială, biomasa populaţiei iniţiale a fost de 30-30 kg. În cea de-a treia unitate a existat populaţie suplimentară de scoici de 2 apă dulce (Anodonta cygnea L.) cu o densitate de 1 bucată/ m (dimensiune per individ 109±69 g). Scoicile au fost plasate în plase de plastic în suspensie la 10cm de fundul bazinului. 10 moluşte au fost plasate intr-o plasă, în total au fost instalate 30 de plase în IES/3. În două tratamente (IES/2 and IES/3), productivitatea unităţii extensive a fost întărită prin perifiton dezvoltat pe substraturi artificiale iar la cel de- al treilea (IES/1) fără alt control suplimentar al substratului. Crengile de salcie au fost folosite ca şi substrat pentru creşterea 2 perifitonului. Substratul de salcie a adăugat o suprafaţă eficienţă de aproximativ 300 m per bazin, aproximativ cât întreaga arie de suprafaţă a apei din bazin. Totuşi, suprafaţa crengilor a fost în scădere 2 continuă în timpul operării, pentru a ajunge la sfârşitul sezonului de producţie la numai 70 m . Sistemul experimental a fost operaţional timp de 22 săptămâni, din 10 mai până în 11 octombrie 2007. 41/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria Operarea sistemului în 2008 3 În al doilea an, densitatea populaţiei (20 kg/m ) din unităţile intensive şi extensive a fost dublată comparativ 2 cu 2007, iar încărcarea de hrană a fost crescută la 1.2 gN/m /zi. Pentru siguranţa operaţiunii, unitatea intensivă a fost populată cu somn african (Clarias gariepinus L.), ca şi peşte model ce este mai robust decât cel european. Premisele experimentului IES/3 sunt schimbate în 2008, bazinul a fost populat fără scoici în 2 2 2 timp ce suprafaţa substratului arficial a fost crescută la 600 m (2 m zona perifiton/m suprafaţa bazinului). Motivul îndepărtării scoicilor din experiment a fost acela ca mortalitatea lor a fost ridicată în primul an, iar acumularea de nutrienţi din biomasa scoicilor nu a fost atât de ridicată pe cât se aştepta. În plus, problema paraziţilor apăruţi în unitatea experimentală a IES/1 IES/2 IES/3 cauzat mortalitate ridicată în cazul peştilor din 2007 Unitate intensivă 3,173 5,747 2,747 unitatea intensivă. În cel de- al doilea an al Unitate extensivă 3,619 2,078 4,044 operării, a fost folosit un substrat artificial din plastic pentru creşterea perifitonului pentru că Intregul sistem 6,792 7,825 7,083 acesta este constant în raport cu crengile de 2008 Unitate intensivă 13,221 12,788 12,811 salcie. Operaţiunea a durat 16 săptămâni, din 21 Unitate extensivă 2,789 5,048 2,718 mai până în 10 septembrie 2008. Întregul sistem 16,010 17,837 15,529 În ambii ani, productivitatea netă de peşte a intregului sistem (intensiv şi extensiv) a fost cea Tabel 14: Productivitatea netă de peşte în IES (kg/ha) mai ridicată în acele bazine în care perifitonul a fost prezent pe 100% din suprafata bazinului (Tabel 14).

6.3.3. Evaluarea indicatorilor de sustenabilitate selectaţi de SustainAqua Eficienta energiei Numai energie electrică a fost folosită pentru mixarea şi aerarea apei din fiecare bazin experimental prin aeratoare cu zbaturi (0,5 kW), în timpul IES/1 IES/2 IES/3 operaţiunii. În totalul consumului de energie, a 2007 Energie utilizată 1857 1857 1857 dominat consumul de energie electrică, în timp ce EC unitate intensivă 18.8 10.4 21.6 combustibilul a constituit 2-3% din necesarul de (kWh/kg) energie. Consumul zilnic de energie a fost de 12,2 EC întregul sistem 8.76 7.61 8.40 în 2007 şi de 12,4 kWh, in 2008. Consumul de (kWh/kg) energie în producţia de peşte este rezumat în 2008 Energie utilizată 1384 1384 1384 Tabelul 15. Consumul specific de energie a fost mult mai ridicat in 2007 decât în 2008, datorită EC unitate intensivă 3.35 3.47 3.46 productivităţii mai reduse din primul an de (kWh/kg) cercetare. Eficienţa utilizării energiei a fost EC întregul sistem 2.76 2.48 2.85 îmbunătăţită prin producţia suplimentară de peşte (kWh/kg) în unitatea extensivă cu 35% in 2007 şi 21% in EC: Consumul de energie pentru producerea de peste (kWh/kg 2008. productie neta de peste) Intrarea şi iesirea apei Bazinele au fost umplute cu apă proaspătă dintrun braţ al răului Körös, situat în apropiere. Evaporarea şi seceta au fost compensate în mod regulat în bazinele extensive în timpul perioadei experimentale (Tabel 16). Apa reziduală nu a fost deversată în mediu în timpul perioadei de cultură; apa a fost drenată numai la recoltarea peştelui.

Tabel 15: Consumul de energie al IES (kWh) IES/1 2007

IES/2

IES/3

Alimentare cu apă

735

518

848

Eliminarea apei

248

242

225

3

Consum apă (m /kg peşte) 2008 Alimentare cu apă Eliminarea apei 3

Consum apă (m /kg peşte)

3.5

2.1

3.8

956

890

850

245

256

260

1.9

1.6

1.8 Utilizarea nutrienţilor Totalul intrărilor de nutrienţi (popularea cu peşte, 3 Tabel 16: Water budget of the IES (m ) apa intrată, hrănirea peştelui) şi al ieşirilor (peşte recoltat şi apa drenată) sunt rezumate în Tabelul17. Principala sursa de nutrienţi este hrana pestilor, care reprezintă 80% din intrarea totală de azot, 75% din fosfor si 85% din carbon. Retenţia nutrienţilor a fost de 6,300 kg/ha pentru carbonul organic, 1,000 kg/ha pentru azot si 180 kg/ha pentru fosfor in 2008, cu incărcare de nutrienţi mai ridicată. Nutrientii reţinuţi reprezintă 65 si 57% din azot şi 66 şi 58% din fosfor şi 75 şi 64% din carbonul organic introdus în sistem în 2007, respectiv 2008. Sistemul combinat a fost capabil să proceseze 1,400 kg/ha de azot provenit din hrana peştilor. Utilizarea nutrienţilor din producţia de peşte în IES, exprimată în procentajul nutrienţilor introduşi în hrana

42/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria peştilor, este prezentat în Tabelul 18. Producţia combinată de peşte a condus la utilizarea mai ridicată a proteinei cu 26%; cu aplicarea de perifiton, această proporţie poate fi crescută cu 40% în 2008. Utilizarea totală de nutrienţi în producţia de peşte a fost cea mai bună atunci când zona de perifiton a fost de 100% din suprafaţa heleşteului în ambii ani, iar utilizarea nutrienţilor a scăzut în cazul celor mai înalte procente de perifiton. Aceasta indică că procentul de 100% de perifiton a fost suficient pentru a utiliza metaboliţii dintr- o 2 încărcare de hrană de 1.8 g N/m /zi. RCF - ul (rata de conversie a furajului) mediu a fost de 3.3 şi 1.6 în unitatea intensivă în 2007 şi în 2008. Prin producţia combinată, RCF a fost îmbunătăţit cu 51% şi 44% (la 1.6 si 0.9) datorită productivităţii suplimentare de peşte în unitatea extensivă. IES/1 2007

2008

IES/2

IES/3

N

P

C

N

P

C

N

P

C

Intrare (kg/ha)

930

160

5400

930

150

5400

950

160

5500

Ieşire (kg/ha)

330

55

1200

350

59

1600

310

55

1300

Retenţie (%)

65

65

78

63

67

72

67

65

76

Intrare (kg/ha)

1790

310

9700

1800

320

9700

1800

310

9700

Ieşire (kg/ha)

760

130

3100

840

140

3900

720

130

3200

Retenţie (%)

58

60

67

53

55

59

60

60

67

Tabel 17: Bugetul parţial de nutrienţi al IES PA 0%

2007

2008

PA 100%+SF (2007), PA 200% (2008)

PA 100%

N

P

C

N

P

C

N

P

C

Intensiv

8.5

7.8

5.6

17

17

11

6.4

5.6

4.1

Extensiv Total

11 20

13 21

7.8 13

6.5 24

6.9 24

4.2 16

13 19

17 24

9.2 13

Intensiv

23

23

16

22

22

15

22

22

15

Extensiv Total

6.1 29

3.3 26

4.4 20

10 33

8.9 31

7.3 22

5.9 28

3.3 25

4.2 19

PA: Periphyton area (zona de perifiton), SF: shellfish (moluşte)

Tabel 18: Acumularea nutrienţilor în biomasa de peşte în procentajul intrării de hrană (%)

Din heleşteele experimentale, 2.6-8.3 g azot, 0.20-0.53 g fosfor şi 9-46 g carbon organic, au fost eliberate în timpul producţiei de 1 kg (Tabel 19). Nu a existat efect asupra conţinutului de nutrienţi al deversărilor din partea aplicării de perifiton şi a încărcării de hrană. Numai concentraţia de azot a fost mai scăzută ţn deversări în cazul unui procent de 200% de perifiton. IES/1

IES/2

IES/3

N

P

C

N

P

C

N

P

C

2007

8.3

0.48

9.2

5.1

0.48

30

5.1

0.32

25

2008

4.2

0.20

16

5.8

0.53

46

2.6

0.27

20

Tabel 19: Descărcarea de nutrienţi în producţia de peşte din IES (g/kg productivitate de peşte netă)

În operaţiunea de tratare a apei, în afară de asimilarea de nutrienţi a algelor şi de descompunerea bacteriilor, consumul de organisme heterotrofice şi procesele de denitrificare au un rol important. De aceea, regularizarea regimului de oxigen pentru a oferi condiţii aerobe prin aerare artificială este importantă pentru înlăturarea eficientă a nutrienţilor în timpul tratării apei. Combinarea din experimentul pilot dintre o unitate intensivă de producţie de peşte şi una extensivă şi-a dovedit aplicabilitatea în astfel de siteme. Sistemul combinat a putut procesa o parte semnificativă a nutrienţilor în surplus din producţia intensivă de peşte. Maximul de surplus de nutrienţi refolosiţi prin producţia suplimentară de peşte în heleştee, a reprezentat 13% din azot, 17% fosfor şi 9% carbon organic. Eficienţa unităţii extensive a fost îmbunătăţită prin dezvoltarea de perifiton pe substraturi artificiale pentru că acesta poate oferi hrană specială pentru peşte. Cantitatea de materie uscată din perifiton, dezvoltată pe diferite straturi, a fost mult mai mare în mostrele colectate din partea de sus a jaloanelor decât în cele luate din partea de jos. Comparând cantităţile anuale medii de materie uscată din perifiton, nu a existat nici o diferenţă semnificativă între cele doua heleştee. Totuşi, cantitatea mai mare de perifiton consumat de peşti a 43/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria condus la o productivitate mai mare a peştelui în unitatea extensivă. Urmărind schimburile cantitative şi calitative ale perifitonului, obţinem cunoştinţe mai detaliate despre modul în care funcţionează sistemul, ciclul nutrienţilor şi fluxul de energie din ecosistemul acvatic şi despre posibilităţile de creştere a eficienţei sistemului ce ar putea fi aplicate la operarea şi dezvoltarea viitoare a tehnologiei. Cercetările asupra balanţei de nutrienţi ai sistemului au demonstrat că o marime adecvată a heleşteului extensiv ar putea trata eficient deversările din cultura intensivă şi ar putea face posibila refolosirea apei în producţia intensivă de peşte. Productivitatea muncii şi sustenabilitatea economică 31.3 şi 37.3 ore-om au fost folosite pentru producţia de peşte în fiecare unitate experimentală. Astfel, consumul mediu de forţă de muncă a fost de 0,13-0,15 şi 0,07-0,08 ore/kg productivitate netă de peşte în 2007 şi respectiv în 2008. Cum ambii ani de operare au dovedit cea mai bună performanţă a subsistemului IES/2, se poate constata că 2 2 folosirea unui 1 m suprafaţă artificială pentru 1 m suprafaţă de heleşteu duce la cea mai înaltă viabilitate economică. Rezultatele arată că creşterea de somn african (2008) este mai viabilă decat creşterea de somn european (2007).

6.3.4. Factori de succes şi constrângeri Rezultatele au demonstrat că combinarea sistemului de fermă intensivă cu cel extensiv este un instrument eficient în reducerea poluării mediului din fermele de peşte intensive şi o modalitate de a creşte producţia de peşte extensivă, ca şi produs comun. Eficienţa unităţii extensive poate fi îmbunătăţită prin dezvoltarea de perifiton pe substratele artificiale. Producţia combinată de peşte a avut ca rezultat utilizarea mai ridicată a proteinei cu 26%; prin aplicarea de perifiton, acest procent poate creşte până la 40%. Aceste comunităţi ataşate substratului oferă un nou lanţ trofic şi o parte din acesta este recuperată ca biomasă de peşte. Calitatea apei a fost adecvată pentru creşterea peştilor. Productivitatea generală este în general de 1 t/ha în heleşteele tradiţionale, dar în sistemele combinate poate fi crescută până la 20t-ha. Totuşi, descărcarea de nutrienţi din heleşteele tradiţionale este foarte scăzută datorită eficientizării utilizării nutrienţilor.

6.3.5. Beneficiile implementării IES/1

IES/2

IES/3

Combinarea acvaculturii extensive cu cea intensivă Energia consumată pentru producţia peştelui exploatează avantajele fermelor tradiţionale şi ale (kWh/kg) sistemelor intensive. Specii de peşti de pradă Unitate intensivă 3.4 3.5 3.5 valoroşi pot fi produse în partea intensivă a Întregul sistem 2.8 2.5 2.9 sistemului, în timp ce integrarea unui heleşteu Consumul de apă pentru producţia peştelui (m3/kg) extensiv ca şi unitate de tratament duce la scăderea încărcării de nutrienţi din mediu şi recuperarea de Captarea apei 1.8 1.6 1.6 nutrienţi in producţia de peşte. Creşterea intensivă Descarcarea apei uzate 0.5 0.4 0.5 poate fi făcută in viviere sau in bazine plutitoare care Descărcarea de nutrienţi per kg de peşte produs sunt plasate în mediul heleşteului extensiv. În partea (g/kg) administrată intensiv a sistemului, peşti carnivori N 4.2 5.8 2.6 valoroşi pot fi crescuţi în condiţii controlate şi pot fi P 0.20 0.53 0.27 hrăniţi cu o dietă artificială. Hrana care nu a fost C 16 46 20 mâncată şi deşeurile metabolice pot fi utilizate în partea extensivă şi pot creşte productivitatea Refolosirea nutrienţilor prin producţia suplimentară peştelui. În comparaţie cu eficienţa utilizării de peşte (% din intrare) nutrienţilor de 20-25% in sistemele de cultură cele N 6.0% 10% 5.8% mai intensive, în sistemele de heleştee integrate P 3.2% 8.6% 3.2% aceasta ar putea fi crescută la 30-35%, de aici C 4.3% 7.2% 4.1% rezultând mai puţini nutrienţi descărcaţi în apă. Aplicarea sistemului de producţie a peştelui Tabel 20: Indicatorii de sustenabilitate ai IES in 2008 combinat, intensiv-extensiv în heleştee, ar putea contribui la o mai bună utilizare a resurselor de apă si la sustenabilitatea acvaculturii. Rezultatele studiului de caz au demonstrat că combinarea acvaculturii intensive cu heleşteele extensive intensifică eficienţa utilizării nutrienţilor şi producţia de peşte într-un sistem combinat. Cei mai importanţi indicatori de sustenabilitate sunt prezentaţi în Tabelul 20.

44/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria

6.4. De la un studiu de caz la o fermă piscicolă: Schiţarea unui sistem combinat teoretic 6.4.1. Tehnologia în general Tehnologia aplicată a IES este simplă: o unitate compartimentată pentru producţia intensivă plasată intr-un heleşteu tradiţional. Viviere sau bazine pot fi folosite ca şi unităţi intensive ce funcţionează în strânsă interacţiune cu heleşteul. Heleşteul acţionează ca un filtru biologic şi tratează reziduurile din unitatea intensivă. Productivitatea peştelui in heleşteele extensive poate fi sporită prin prevederea unor suprafeţe suplimentare pentru creşterea producţiei de perifiton. Pe baza rezultatelor noastre, putem afirma că producţia suplimentară de peşte în unitatea extensivă a fost cea mai ridicată când zona de perifiton a fost pe 100% din suprafaţa heleşteului. Cheia operării în siguranţă a sistemului este echilibrul între încărcarea de nutrienţi a unităţii intensive şi capacitatea de tratare a heleşteului extensiv. Cu o mărime adecvată a heleşteului extensiv, calitatea optimă a apei pentru producţia peştelui poate fi menţinută si descărcarea de nutrienţi în apele naturale poate fi minimalizată. Aeratoarele pot contribui la circulaţia adecvată a apei între unităţile intensive şi extensive şi pot menţine un nivel optim de oxigen. Sistemul de heleştee acţionează ca un sistem închis; nu există apă deversată în mediu pe parcursul perioadei de cultură, iar apa este drenată din heleştee numai atunci când se recoltează peştele. Numai eveporarea şi seceta ar trebui compensate în mod regulat. Evaporarea este mai ridicată într-un sistem aerat în permanenţă decât în heleşteele tradiţionale, proporţia aşteptată a compensării cu apă ar putea fi de 150% din volum total anual. Avantaje

Dezavantaje

Tehnologie simplă cu o investiţie şi costuri de operare scăzute

Condiţii de producţie mai puţin controlabile (ex. fluctuaţile de temperatură)

Eficienţa utilizării nutrienţilor îmbunătăţită şi venit adiţional prin producţie de peşte suplimentară

Calitatea apei afectată în primul rand de procese biologice naturale

Descărcare scăzută de nutrienţi in apele naturale

Perioadă limitată de creştere (din aprilie până in octombrie în Ungaria)

Cerere de energie scăzută pentru producţia de peşte

Stocarea peştelui peste iarna ar trebui rezolvată

Consum de apă mai scăzut in comparaţie cu alte practice din domeniu Producţia concentrată reduce pierderile cauzate de prădători Tabel 21: Pro şi contra aplicării IES

6.4.2. Planificarea parametrilor 2

Încărcarea de hrană maximă a sistemului este de 1.8 gN/m /zi (corespunde aplicării de hrană ce conţine 11.2 g proteină crudă sau 2 kg populaţie de peşte în unitatea intensivă. Populaţia de peşte sugerată: policultura de crap este indicată în heleşteele extensive, bazată pe populaţia de crap comun ca şi peşte omnivor ce se hraneşte de pe fundul apei, împreună cu specii de peşte ce se hrănesc prin filtrare (ex. tilapia, crapul argintiu). În cazul monoculturii de crap comun în heleşteiul extensiv, se recomandă mixarea grupurilor de crap de diferite vârste (1 şi 2 ani). Productivitatea de peşte netă aşteptată este în jur de 18 t/ha cu stimularea producţiei de perifiton (13 t/ha din producţia intensivă şi 5 t/ha provenite din heleşteul extensiv), şi 16 t/ha fără oferirea de suprafată pentru perifiton (13 şi 3 t/ha din producţia intensivă şi respectiv din producţia extensivă). Aria suplimentară recomandată pentru dezvoltarea de perifiton ajunge la aproximativ 100% din suprafaţa heleşteului. Rezultatele nosstre au dovedit că eficienţa unităţii extensive poate fi îmbunătăţită prin dezvoltarea de perifiton pe substaturile artificiale. Producţia combinată de peşte a dus la o utilizare a proteinei cu 25% mai mare decât în cadrul acvaculturii intensive separate; prin aplicarea suprafeţei de perifiton, acest procent poate fi crescut chiar şi cu 40%. Necesarul de oxigen al sistemului de producţie este mai ridicat decât acela din sistemele traditionale de heleştee datorită încărcării ridicate cu nutrienţi si populaţiei de peşte. Procentul total de respiraţie al 45/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria 2

comunităţii este de 1.5 gO2/m /oră şi este asigurat din producţia de oxigen a alegelor în timpul zilei, iar pe timpul nopţii este necesară aprovizionarea cu oxigen artifial. Aeratoarele cu zbaturi au fost folosite pentru a păstra un nivel de oxigen adecvat în circularea apei din experimental nostru. Conform calculelor noastre, o putere totală de 1 kW este o capacitate suficientă pentru a menţine nivelul de oxigen într-un heleşteu de 2 1500-2 000 m în timpul orelor de noapte, cu aeratoare cu zbaturi. În timpul zilei, în special în orele de soare, principala funcţie a aeratorului este de a menţine o circulaţie adecvată a apei între modulele intensive şi extensive ale sistemului şi de a scoate reziduurile din modulul intensiv. Amestecarea este importantă pentru a asigura păstrarea algelor în suspensie în coloana de apă pentru a spori producţia primară. Viteza adecvată a circulaţiei apei este de 5-10 cm/sec.

6.4.3. Factori critici ai operaţiei Principalul risc al operaţiunii este eficienţa instabilă a purificării provenită din fluctuaţia neprevăzută a biomasei de pancton şi a compoziţiei de specii în heleşteul de tratare. De aceea factorii importanţi din sistem sunt mixarea omogenă a heleşteului de tratare cu menţinerea nivelului adecvat de oxigen pentru a satisface nevoia de oxigen a peştelui, procesele de nitrificare şi descompunere. Nivelul critic de oxigen este de 4 mg/l. Este important să se evite dezvoltarea de condiţii permanent anoxice, oriunde în sistem. Azotul amoniacal total (TAN) şi concentraţia de nitriţi trebuie să fie mai mici decît 0,5 mg/l. Apariţia unui nivel ridicat de amoniac indică nitrificarea insuficientă sau încărcarea sistemului. În cazul unui nivel ridicat de amoniac, încărcarea de hrană ar trebui redusă şi aerarea artificială ar trebui făcută intensiv până când nivelul de amoniu si de nitriţi scade până la un nivel tolerabil. Pentru a evita acumularea nutrienţilor în sedimentele din heleşteu, este necesară aerarea periodică prin drenare. Este recomandat să se păstreze heleşteul uscat pe perioada iernii, pentru că mineralizarea azotului şi a carbonului organic au loc în acest anotimp, iar perioada uscată minimalizează riscul apariţiei paraziţilor şi a altor agenţi infecţioşi. Nivelul de hrănire trebuie adaptat la fluctuaţiile de temperatură fiindcă sistemul de producţie este expus la acestea.

6.4.4. Designul unei ferme teoretice cu o producţie de 80 t/an O fermă teoretică este descrisă in continuare, o fermă caracterizată prin producţia planificată de aproximativ 50 t de peşte răpitor produs intensiv şi 30t de crap comun. Cu un profit planificat de 8 milioane HUF, poate fi considerată o fermă mică de familie (Tabel 22). Pe baza rezultatelor din anii de experimente si luând în considerare aspectele economice, sugerăm stabilirea unui sistem de heleştee intensiv–extensiv de 2.5 ha. Sistemul ar consta in 2 heleştee, fiecare cu 3 câte 4 viviere ca şi unităţi intensive de creştere a peştilor răpitori (densitatea populaţiei: 20 kg/m , RCF: 1.5). În partea extensivă a heleşteelor este recomandată creşterea de crap fără hrănire (densitatea populaţiei: 6 2 t/ha) şi folosirea de substrat artificial pentru a mări producţia de perifiton (10 000 m substrat/hectar). Apa va fi circulată cu 4-4 aeratoare cu zbaturi (2-2 kW). Unitate intensivă

Heleşteu extensiv

Combinaţie

15

31

Populaţie total (t)

16

unitate

2 t/vivieră (100m )

7.5 t/heleşteu (1.25ha)

6.4

6

ha (t/ha)

2

12.4

FCR

1.5

-

1.0

Hrană consumată

51 t

-

51 t 77.5

Recoltare total (t)

50

27.5

unitate

6.25 t/vivieră 2 (100m )

15 t/heleşteu (1.25ha)

20

13.75

31

34 t

12.5

46.5

13.6

5

18.6

ha (t/ha) Productivitate netă total (t) ha (t/ha)

Tabel 22: Popularea si productivitatea la o ferma teoretică

46/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Ungaria

Arie totală heleşteu: 1.25 hectare

Arie totală heleşteu: 1.25 hectare

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

100 m2

100 m2

100 m2

100 m2

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

Unitate intensivă producţie

100 m2

100 m2

100 m2

100 m2

Figura 7: Schema fermei teoretice

Costurile calculate de investiţie cuprind achiziţia a 3.5 ha de pământ (1.4 milioane HUF*), construirea unei 3 zone de heleşteu de 2.5 ha (15 milioane HUF*) cu o vivieră de 800 m (0.8 milioane HUF*), amplasarea unui substrat artificial pentru producerea de perifiton (1.2 millioane HUF*) şi crearea unui flux de active iniţiale (0.6 milioane HUF*). Calcule mai detaliate sunt listate în tabelul de mai jos. În CBA se consideră că preţurile sunt constante. Calculând cu un scont de 10%, valoarea netă actuală a investiţiei devine pozitivă în al treilea an iar sumele de 33 milioane HUF* după 10 ani de operare. * 1 euro = 275 HUF (13.05.2009) 0. an Investiţie

1. an

2. an

3. an

4. an

5. an

6. an

7. an

8. an

9. an

10. an

-19000

Valoare reziduală după 10 ani

5 000

Costurile cu hrana

-10260 -10260 -10260 -10260 -10260 -10260 -10260 -10260 -10260 -10260

Costurile cu semniţele

-17600 -17600 -17600 -17600 -17600 -17600 -17600 -17600 -17600 -17600

Costurile cu forţa de muncă

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

-1 800

Costuri cu energia

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

-1 613

Cost total

-31273 -31273 -31273 -31273 -31273 -31273 -31273 -31273 -31273 -31273

Venit total

39 400

39 400

39 400

39 400

39 400

39 400

39 400

39 400

39 400

Cash-flow

-19000 8 127

39 400

8 127

8 127

8 127

8 127

8 127

8 127

8 127

8 127

13 127

Cash-flow scontat (r=10%)

-19000 7 388

6 717

6 106

5 551

5 046

4 588

4 171

3 791

3 447

5 061

Cash+flow scontat cumulat

-19000 -11612 -4 895

1 211

6 762

11 808

16 396

20 567

24 358

27 805

32 866

Tabel 23: CBA al fermei teoretice (mii de HUF*), 1 EURO=275 HUF

47/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

7. Producţie naturală îmbunătăţită în heleşteele extensive– Studiu de caz din Polonia 7.1. Noi specii şi metode în cultura de peşte în heleşteu: Modulul POLICULTURA 7.1.1. Descriere generală a studiului de caz Majoritatea fermelor din Polonia sunt constituite ca şi multicultură de crap comun. Alte specii de peşte produse împreună cu crapul au valoare de piaţă scazută datorită cererii scăzute. De aceea, diversificarea slabă a producţiei nu permite compensarea pierderilor economice cauzate de cererea în scădere de crap. În plus, aceste populaţii de monocultură nu sunt eficiente în ceea ce priveşte utilizarea nutrienţilor. De aceea, pentru a îmbunătăţii profitabilitatea fermelor de crapi şi pentru a reduce impactul lor asupra mediului, este de dorit introducerea unei populaţii de policultură. Introducerea unor noi specii de peşte ar creşte diversitatea produselor în fermele cu heleştee şi le-ar permite să devină mai competitive cu alţi producători de peşte, prin oferirea de produse ce au cerere ridicată printre consumatori. Datorită naturii fermelor de crap, un substitut pentru ciprinidele fitofage şi planctonofage este cea mai rezonabilă soluţie. Cercetările din literatura specifică şi observaţiile practice au arătat ca specia polyodon (Polyodon spathula) este una dintre speciile posibile pentru introducere. Polyodon este un acipenserifom ce trăieşte în mod natural în râurile lente din zonele temperate din America de Nord. Pe parcursul vieţii sale, polyodon, spre deosebire de sturioni, se hraneşte exclusiv cu organisme din plancton şi ajung la o lungime de 2 m. Este apreciat pentru gustul cărnii sale şi pentru icre. Polyodon a fost importat in Polonia in anii ’80 din secolulul trecut, dar totuşi nu au devenit o specie populară. Polyodon este un peşte ce se hrăneşte prin filtrare şi datorită ritmului rapid de creştere pare a fi un excelent înlocuitor pentru novac. În afară de beneficiile economice, prezenţa speciilor de peşte ce se hrănesc prin filtrare creşte dinamica nutrienţilor şi retenţia de N şi P în biomasă de peşte, ducând la scăderea acumulării în mediul înconjurător.

7.1.2. Principiile modulului Tehnologia dezvoltată sub modulul de policultură aduce noi oportunităţi pentru fermierii ce conduc ferme de crap cu heleştee. Tehnologia propusă implică introducerea de polyodon în acvacultura de crap ca şi înlocuitor pentru novac. Compoziţia policulturii este descrisă împreună cu producţia planificată şi cu rezultatele economice, incluzând observaţii practice asupra tehnicilor de producere de polyodon. Tehnologia nu necesită costuri de investiţie, în afară de achiziţia de noi populaţii de peşte. Popularea Monocultura standard si populaţiile de peşte de policultură au fost comparate cu doua populaţii experimentale ce includ polyodon şi sturionul. Populaţiile de peşte au fost desemnate pentru a se asigura că fiecare spectru de hrană al peştelui (peştii ce se hrănesc de pe fundul apei, cei ce se hrănesc prin filtrare, ierbivorii) a purtat aceeaşi biomasă de peşte (Tabel 24). Aceste tratamente (populaţii diferite de peşte) au fost conduse în dublu exemplar. Peştele a fost introdus în heleşteu la sfârşitul lunii aprilie şi a rămas timp de cinci luni. Specii

Monocultură

Policultură– lin

Policultură crap

Policultură sturion

Cosaş (Ctenopharyngodon idella)

-

30 kg/ha 500 g

30 kg/ha 500 g

30 kg/ha 500 g

Crap argintiu (Hypophthalmichthys molitrix)

-

60 kg/ha 500 g

60 kg/ha 500 g

60 kg/ha 500 g

Novac (Aristichthys nobilis)

-

72 kg/ha 100 g

-

-

Polyodon (Polyodon spathula)

-

-

72 kg/ha 500 g

72 kg/ha 500 g

Lin (Tinca tinca)

-

45 kg/ha 250 g

-

-

Crap comun (Cypriunus carpio)

150 kg/ha 250 g

105 kg/ha 250 g

150 kg/ha 250 g

-

Sturion siberian (Acipenser baerii)

-

-

-

150 kg/ha 250 g

Tabel 24. Populaţia de peşte cercetată în modulul de policultură (biomasă iniţială şi greutatea medie individuală)

48/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia Heleştee Un experiment pilot pe parcursul a două anotimpuri a fost realizat, introducând polyodon în heleşteele de pământ populate cu crapi. Toate experimentele au fost derulate întru-un complex de heleştee de pământ 2 experimentale, locat în sudul Poloniei (18°45’E, 49°53’N). Heleşteele au dimensiunea de 1 500 m fiecare, 3 iar adâncimea medie este de 1 m, deci cu un volum estimat la 1 500 m . Heleşteele sunt 100% drenabile, aprovizionate cu apă din râul Vistula. Fertilizare Heleşteele au fost fertilizate cu uree (46% N) şi superfosfat (20% P) în fiecare săptămână. Aceasta a condus la o intensitate a fertilizării de 147 kgN/ha şi 25 kgP/ha per anotimp.

7.1.3. Evaluarea indicatorilor de sustenabilitate selectaţi de SustainAqua Producţia de peşte În cadrul tratamentelor testate în modulul Policultura, populaţiile de peşte ce includ polyodon şi crapul comun au permis cea mai mare creştere totală în biomasa de peşte. Rezultatele obţinute sunt prezentate în Tabelul 25. Creşterea de biomasă la polyodon a fost cu aproximativ 30% mai mare decât creşterea de biomasă la crap, pe când biomasa de crap obţinută în monocultură şi în policultură cu populaţia de polyodon a fost comparabilă. Populaţia de polyodon în tratamentele Policultură de crap şi Policultură de sturion a fost responsabilă pentru majoritatea producţiei totale de peşte (vezi Figura 8). Producţia scăzută de crap în Policultura de lin a fost cauzată de o rată înaltă de mortalitate legată de izbucnirea de KHV. Totuşi, creşterea în biomasă la novac, în acestă tratare, a atins numai 53% din biomasa obţinută la polyodon. Valoarea estimată a obţinerii de biomasă de peşte în toate tratamentele testate este prezentată in Figura 9. Preţurile medii de vânzare cu amănuntul în Polonia, folosite în calcule, sunt prezentate în Tabelul 26. Presupunând că preţurile date sunt corecte, valoarea cantităţii de polyodon produs (biomasă obţinută pe parcursul unui anotimp) a fost de trei ori mai mare decât la alte specii produse împreună în policultură. Specii

Monocultură

Policultură lin

Policultură crap

Policultură sturion

Cosaş

-

85 kg/ha; 95 %

100 kg/ha; 100 %

91 kg/ha; 100 %

Crap argintiu

-

65 kg/ha; 65 %

99 kg/ha; 70 % g

91 kg/ha; 70 %

Novac

n

280 kg/ha; 83 %

-

-

Polyodon

-

-

567 kg/ha; 65 %

488 kg/ha; 67 %

Lin

-

24 kg/ha; 87 %

-

-

438 kg/ha; 95 %

49 kg/ha; 37 %

426 kg/ha; 65 %

-

-

-

-

102 kg/ha; 89%

Crap comun Sturion

Tabel 25: Biomasa de peşte obţinută şi rata de supravieţuire în cadrul modulului de Policultură Specii

Preţ (PLN/kg)

Preţ (€/kg)

Crap comun

10,04

2,23

Lin

13,30

2,95

Sturion

26,87

5,97

Crap argintiu

8,43

1,87

Novac

8,43

1,87

26,87

5,97

Polyodon*

Cosaş 9,00 2,00 * Valoare estimată bazată pe preţul sturionului (nu există date reale disponibile) Tabel 26.Preţul mediu cu amănuntul la speciile de peşte utilizate în modulul de Policultură

49/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

Biomasa peştilor [kg/ha]

1200 1000

C os aş P olyodon

800

Novac

600

C rap argintiu 400

S turion L in

200

C rap C omun

0 MO NO C UL TUR Ă CRAP

P O L iC UL TUR Ă CRAP

P O L IC UL TUR Ă S TUR IO N

P O L IC UL TUR Ă L IN

Figura 8: Biomasa medie de peşte câştigată la populaţiile cercetate

Valoarea Productiei [€/ha]

5000

4000

C os aş P olyodon

3000

Novac C rap argintiu

2000

S turion L in

1000

C rap C omun 0 MO NO C UL TUR Ă CRAP

P O L IC UL TUR Ă CRAP

P O L IC UL TUR Ă S TUR IO N

P O L IC UL TUR Ă L IN

Figure 8: Valoarea estimată de biomasă de peşte câştigată în anotimpul cercetării

Populaţia de polyodon obţinută la începutul proiectului a fost ţinută în condiţii extensive în heleşteele tip crap, fără hrănire suplimentară. Peştele s- a hrănit în exclusivitate cu plankton. Masa corporală individuală în lunile de producţie 10, 18 si 30, este prezentată în Figura 10. Producţia primară Cea mai înaltă producţie primară netă de plancton (0,349 mgO2/L—h) a fost raportată în heleşteele populate cu policulturi formate din crap comun şi polyodon. A fost cu 53% mai mare în comparaţie cu monocultura de crap. Diferenţa este cauzată de modificarea spectrului de plancton datorată tiparului de hrănire al polyodon. Polyodon se hraneşte mai ales cu zooplancton. De aceea prezenţa sa într- o populaţie de peşte afectează compoziţia calitativă a planctonului. Paşunarea zooplanctonului favorizează creşterea de alge autotrofice, astfel producţia primară netă a corpului de apă din heleşteu. În contrast, cea mai puţin eficientă resuspensie 50/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia a sedimentelor de pe fundul apei în policultura de sturion, a condus la o producţie primară cu 24% mai scazută în comparaţie cu policultura ce implică crapul comun (Figure 10).

. Figure 9: Greutatea corporală medie (±SD) individuală a polyodon în trei ani consecutivi

Producţie primară netă [mgO

2 /L·h]

0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 MO NO C UL TUR Ă

P O L IC UL TUR Ă C R AP

P O L IC UL TUR Ă S TUR IO N

P O L IC UL TUR Ă L IN

Figure 10: Producţie primară medie netă sezonieră în heleşteul cu populaţiile cercetate

Eficienţa energiei Necesarul de energie pentru fermele cu heleşteu este în primul rand legat de transport şi manipularea peştelui. Energia introdusă (în principal fosilă) este în întregime împrăştiată şi nu intră în produs. Cererea de energie este specifică activităţilor fermei şi depinde de dimensiunea fermei, construcţia heleşteului şi echipamentul utilizat. Aceşti factori influenţează cantitatea de energie necesară mai mult decât tehnologia de producţie aplicată. Astfel, eficienţa energiei în sistemele de heleştee cercetate nu a fost calculată. Utilizarea apei Fermele extensive de crap implică volume mari de apă colectate pe perioada umplerii heleşteelor, primăvara. Utilizarea apei de intrare (input) exprimată în litrii per kg de produs este de zeci până la sute de ori mai ridicată decât în cadrul producţiei de peşte intensive. Totuşi, apa utilizată în heleştee nu este conectată numai cu producţia de peşte. Corpurile mari de apă (complexele de heleştee) sunt elemente

51/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia importante ale mediului ce contribuie la reţinerea apei din sistemul de drenaj local si la reciclarea apei locale. Toate heleşteele folosite în modulul de policultură au fost localizate în acelaşi complex de heleştee, situate unul lângă altul şi de aceea fiind supuse aceloraşi condiţii climaterice. Acelaşi regim de apă a fost aplicat în toate tratamentele. De aceea, calculele prezentate mai jos au fost făcute pentru întregul complex de heleştee, nu pentru heleştee individuale. Diferenţele dintre tratamente observate, au rezultat numai din sporirea cantităţii de peşte. Apă intrată: l/kg produs 3 Cea mai bună populaţie cercetată în modulul de Policultură a solicitat 8,4 m /kg de peşte produs. Aceasta este o îmbunătăţire importantă atunci când este comparată cu monocultura standard în care necesarul de apă per kg de produs ar putea fi dublu (Tabel 27). 3

m /kg MONOCULTURA DE CRAP POLICULTURA DE CRAP

26,5 8,4

POLICULTURA DE STURION

15,4

POLICULTURA DE LIN

19,9

Tabel 27. Apa intrată exprimată în volum per greutatea produsului

Apă intrată: l/kg produs În general, apa ieşită dintr-un sistem de heleştee este egală cu volumul heleşteului recoltat. Totuşi, în timpul căderilor de ploaie din sezonul de producţie, dacă se compenseaza pierderile prin evaporare şi secetă, debitul va contribui la totalul de apă de ieşire. În acest caz, apa ce părăseşte heleşteul este mai similară apei stocate decât apei de ploaie, în ceea ce priveşte conţinutul de nutrienţi. Pentru calcularea apei de ieşire, au fost folosite volumul total al sistemului cercetat si caderea de ploaie. În funcţie de populaţia folosită, valorile au variat între 13,81 şi 43,65 3 m /kg de produs brut (Tabel 28).

Eficienţa utilizării nutrienţilor Patru surse majore de nutrienţi au fost identificate în modulul de cercetare: •

Fertilizatori (uree şi superfosfat) – principala sursă de N şi P livraţi în sistem

•

Fluxul de apă – apa de râu folosită pentru umplerea heleşteului conţine nutrienţi primiţi prin sistemul de drenaj al râului; cantitatea de nutrienţi este mică, totuşi nu neglijabilă. Pentru calcule a fost folosit numai volumul heleşteului;

3

m /kg MONOCULTURA DE CRAP

43,65

POLICULTURA DE CRAP

13,8

POLICULTURA DE STURION

25,4

POLICULTURA DE LIN

32,8

Tabel 28. Apa ieşită exprimată în volum per greutatea produsului

•

Depozitele de sedimente de pe fund– există o cantitate mare de nutrienţi acumulată în sedimentele de pe fund care sunt disponibile din punct de vedere bio. Ele constituie o sursa majoră de N şi de P, având în vedere că o fracţiune importantă din fertilizatorii de fosfat mineral se găseşte în sedimente după aplicare. Totuşi, analiza cantitativă a P şi N din sedimentele de pe fund din modulul de Policultură, înainte şi după sezonul de producţie, nu a arătat schimbări importante în concentraţia lor. Creşterea cantităţii acestor compuşi a fost estimată la +0,84% şi +0,45% pentru N şi respectiv pentru P. Aceasta oferă o creştere de 1,57 kgP/ha în comparaţie cu 26,9 kgN/ha, adăugată cu fertilizatorul şi un plus de 19,35 kgN/ha comparat cu 159 kgN/ha, adăugat cu fertilizatori. De aceea, solul de pe fund nu a fost luat în calcul.

•

Căderile de ploaie şi evaporările – surse de nutrienţi externe, necontrolate. În cazul modulului de policultură, volumul evaporărilor a fost neglijabil în comparaţie cu căderile de ploaie. Totuşi, căderile de ploaie nu au fost analizate pentru conţinutul de P şi de aceea au fost omise din calcule.

Fixarea de azot – unele alge verzi- albastre şi bacterii pot asimila azot molecular în componenţi organici îmbogăţind ecosistemul cu azot bio disponibil. Totuşi, semnificaţia acestui proces poate fi importantă în apele calde; sub condiţiile climaterice cercetate, aceasta este neglijabilă în comparaţie cu fertilizarea. Datorită acestei ipoteze, fixarea azotului a fost omisă din calcule. Calcularea eficienţei utilizării nutrienţilor a fost bazată pe nutrienţii introduşi cu fertilizatorii şi pe apa folosită pentru umplerea heleşteului ca singura sursa de N şi P. Pentru populaţia de Policultură optimă, Eficienţa reţinerii nutrienţilor a fost estimată la 20,9% şi 10,8% pentru N şi respectiv P (Tabel 29). În cazul azotului, lipsa de fixare de N2 şi volatililizarea N2 cauzată de denitrificare, au fost luate în considerare. •

52/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia AZOT DATE DE INTRARE MONOCULTURA DE CRAP POLICULTURA DE CRAP POLICULTURA DE STURION POLICULTURA DE LIN

159,1 159,1 159,1 159,1

RETENŢIE kg/ha % 10,6 33,3 18,1 14,0

6,6 20,9 11,4 8,8

DATE DE INTRARE 30,9 30,9 30,9 30,9

FOSFOR RETENŢIE kg/ha % 1,1 3,3 1,8 1,4

3,4 10,8 5,9 4,6

Tabel 29. Retenţia azotului şi fosforului în biomasa de peşte

Sigura sursă externă de carbon din sistemul de heleştee a fost urea. Totuşi, cantitatea de C introdusă cu fertilizatorii şi cantitatea de C organic sau CO2 introdusă în sistem odată cu scurgerile sau cu aprovizionarea cu apă, pot fi neglijate. Orice carbon organic prezent in sistemul de heleştee, derivă din producţia primară. CO2 – ul transferat în apă din atmosferă este principala sursă de carbon organic în biomasa dezvoltată intrun heleşteu. Traiectoriile carbonului organic în ecosistemul unui heleşteu sunt foarte complexe si fluctuează cu producţia unui sezon. Cantitatea de carbon organic într-un corp de apă poate fi calculată (pe baza COD). Ieşirea de nutrienţi Un sistem de heleştee bine întreţinut nu deversează apă în timpul sezonului de producţie, pentru că pierderile de nutrienţi nu sunt de dorit. Acest lucru priveşte şi heleşteele cultivate extensive cum sunt cele utilizate în modulul de policultură. Pe parcursul sezonului de producţie, nutrienţii sunt eliberaţi numai prin secetă. Totuşi acest lucru este destul de rar şi constituie numai o parte minoră din totalul de nutrienţi eliberaţi în timpul sezonului de producţie. Majoritatea nutrienţilor sunt eliberaţi în timpul drenajului heleşteului la recoltare. Cantitatea de nutrienţi eliberată din sistem a fost estimată, presupunând că Ieşirea de nutrienţi aceasta echivalează cu concentraţia din kgN/kg produs kgP/kg produs apa heleşteului dinainte de recoltare, multiplicată cu volumul heleşteului. MONOCULTURA DE CRAP 0,39 0,079 În mod asemănător cu influxul de apă, POLICULTURA DE CRAP 0,1 0,023 diferenţele valorilor înregistrate între tratamente sunt legate de creşterea în POLICULTURA DE 0,22 0,045 biomasă de peşte. Concentraţia nutrienţilor STURION în apa deversată a fost mult mai puţin POLICULTURA DE LIN 0,29 0,059 responsabilă pentru diferenţele observate. În acest caz, numai cantitatea de azot si Tabel 30. Pierderea de nutrienţi prin apa de scurgere per kg de peşte produs fosfor a fost estimată (Tabel 30). Creşterea productivităţii per unitate de muncă Fundamental, tehnologia propusă (introducerea de polyodon) nu schimbă tehnicile si echipamentul implicate in producţia de peşte. Totuşi, observaţiile făcute in timpul recoltării heleşteelor experimentale folosite pentru modulul de policultură, sugerează o creştere a muncii solicitate pentru recoltare, în special pe timpul sortării. Recoltarea populaţiei din heleşteu pentru policultură necesită cu aproximativ 10% mai mult timp de muncă în comparaţie cu heleşteele de monocultură. Cantitatea de muncă depusă este strâns legată de facilităţile şi echipamentele folosite şi de numărul şi experienţa personalului. Mărimea heleşteelor şi numărul celor recoltate au un rol important, de asemenea.

7.1.4. Factori de succes şi constrângeri Principalele succese şi descoperiri ale experimentelor derulate în modulul de policultură sunt: •

Introducerea de polyodon american în policultură cu crapul comun în cultura heleşteului.

•

Polyodon, ca un substitut pentru novac, permite crearea de biomasă de peşte în heleşteele de cultură de crap.

•

Valoarea de piaţă ridicată a polyodon poate creşte profitabilitatea fermei, asigurând un produs de înaltă calitate.

Prezenţa speciilor de peşti filtratori creşte dinamica nutrienţilor în heleştee şi retenţia mai ridicată de N şi P în biomasă de peşte, aceasta ducând la scaderea acumularii lor în mediu. Conform cercetărilor, există şi constrângeri pentru producţia de polyodon: •

•

Preţ ridicat al materialului pentru populare, oscilând de la 8 euro pentru un peşte de un an (~100 g)53/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia cauzat de dificultăţile sale de reproducere. •

Limitări legate de tehnicile de producţie: o Puietul de polyodon este o pradă uşoară pentru păsări, de aceea heleşteele de producţie ar trebui să fie acoperite cu plase o Când sunt înghesuiţi şi recoltaţi, peştii ar trebui manipulaţi cu multă grijă pentru că sunt foarte sensibili o În timpul clasării şi sortării, este necesar spatiu suplimentar si apă pentru a preveni asfixierea

•

Legislaţia EU limitează introducerea de specii exogene în acvacultură: de aceea producţia de polyodon în diferite tări din EU poate întâmpina o serie de obstacole. Totuşi, cererea în creştere pentru produse din acvacultură în EU, poate forţa dezvoltarea tehnologiilor ce permit producerea de specii străine (incluzând polyodon) într-un mod sigur din punct de vedere al mediului înconjurător.

Aspecte legate de piaţă: o Polyodon nu este o specie cunoscută pe piaţa de peşte din EU o Cererea necunoscută conduce la preţuri cu amănuntul incerte o Puţine informaţii disponibile despre procesarea produsului şi calitate Aspectele enumerate mai sus au nevoie de cercetare suplimentară. •

7.1.5. Beneficiile implementării Introducerea speciei polyodon profitabilităţii fermelor. Specia polyodon, datorită ritmului său rapid de creştere şi a cărnii şi icrelor foarte apreciate, pare a fi un excelent înlocuitor pentru novac. El oferă o creştere mai mare a biomasei cu o valoare de piaţă mult mai mare decat alte specii de peşti filtratori. Introducerea de noi specii ar creşte diversitate de produse a fermelor de heleştee şi le-ar permite să concureze cu alţi producători de peşte, prin furnizarea de peşte cu o cerere mai ridicată pe piaţă.

7.2. Recomandări practice şi concluzii pentru popularea cu polyodon în policultura de heleşteu 7.2.1. Performanţa de creştere a speciei polyodon A fost observată performanţa de creştere a speciei polyodon în heleşteele de crapi. Masa corporală şi mortalitatea au fost înregistrate timp de 24 de luni, în timpul fiecărei recoltări. Masa corporală iniţială medie a unui peste de aproximativ 10 luni a fost de 90 g şi a crescut la aproximativ 2700 g în timpul primului sezon de reproducere. Mostre de peşte au fost sacrificate pentru a evalua conţinutul intestinelor inainte de iernatul din 2008. Spre deosebire de crapul comun, intestinele de polyodon erau pline cu materie originând din plancton. Aceasta indică un sezon de hranire mai lung, comparativ cu crapul comun. Datorită acestui lucru, polyodon nu a pierdut din greutatea corporală pe perioada iernării, în contrast cu crapul comun.

7.2.2. Mortalitatea la polyodon Pe parcursul perioadei de 24 de luni, mortalitatea medie cumulată la polyodon a atins aproape 50%. Rata de supravieţuire înregistrată este comparabilă cu cea observată la crapul comun. Totuşi, datorită faptului că valoarea populaţiei la polyodon este mai mare decât la crapul comun, impactul este mai sever cand vine vorba despre performanţa economică a fermei de peşte. De aceea, acesta ar putea fi unul dintre principalele dezavantaje în introducerea polyodon în cultura de heleşteu. Observaţiile făcute în timpul recoltării, fiind parte şi din sezonul de producţie si din iernare, au condus la câteva concluzii practice legate de mortalitatea la polyodon şi cum se poate reduce pierderea de peşte în condiţii de producţie reale: •

Muncitorii ce recoltează din heleştee sunt de cele mai multe ori obişnuiţi cu manipularea crapilor, un peşte mult mai viguros decât polyodon. De aceea, precauţii excepţionale ar trebui luate la manipularea noilor specii. Aceasta implică şi prinderea cu plasa de mână şi sortarea sau clasarea. Personalul ar trebui informat despre particularităţile noii specii.

•

O atenţie specială trebuie acordată în timpul capturării cu plasă şi înghesuirii. Ciocul tinde să se prindă în ochiurile plaselor utilizate pentru recoltare. Peştii imobilizaţi se pot asfixia. Este recomandabil să se utilizeze plase cu dimensiuni adecvate ale ochiurilor.

•

Înghesuirea prelungită cu alte specii intr-un năvod poate duce la asfixierea polyodonului. Acest lucru este foarte important mai ales dacă există o perioadă între transporturile succesive de peşte.

•

După recoltarea din heleştee, peştii sunt ţinuţi în apă proaspătă pentru a spăla branhiile înfundate cu sedimente. S-a observat că polyodon are un timp de refacere mult mai lung decât crapul comun sau 54/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia novac. În plus, are nevoie de suficient spaţiu pentru a înota pentru că nu foloseşte operculul pentru a lăsa apa să tracă prin branhii. De aceea, o atenţie specială trebuie acordată procesului de spălare a branhiilor. •

Datorită formei alungite a ciocului, polyodon nu încape în cele mai multe plase de mână. De aceea, este probabil să se distrugă ciocul sau branhiile. Este recomandabil să se folosească plase de mână de dimensiuni potrivite pentru a se evita răni deschise pe corp sau branhii.

•

Puietul de peşte este o pradă uşoară pentru păsările care se hrănesc cu peşti. De aceea, heleşteele populate cu polyodon de până la 300-500 g trebuie protejate împotriva păsărilor cu plase sau cu sfori plasate deasupra heleşteului.

7.2.3. Performanţa ecologică Prezenţa peştilor filtratori intensifică producţia primară din ecosistemul heleşteului. Datorită productivităţii ridicate din heleşteu, speciilor cuprinse în populaţia de peşte ce nu au un spectru al hranei care să se suprapună, producţia totală a sistemului a fost aproape triplată în tratamentele de policultură în comparaţie cu monocultura. Influenţa diferitelor populaţii de peşte a fost observată de asemenea în cazul parametrilor hidrochimici şi fizici ai apei, legată de producerea de organisme de plancton: transparenţa apei şi concentraţia de clorofilă. În acelaşi timp, concentraţia medie de oxigen dizolvat în heleşteele populate cu monocultură a fost mai scăzută şi mai fluctuantă decât cea observată în alte tratamente. Prezenţa peştilor filtratori reduce abundenţa zooplanctonului şi de aici riscul creşterii sale necontrolate; aceasta conduce la păşunarea extensivă a algelor autotrofice responsabile pentru oxigen şi deci pentru producţia primară. Modul de hrănire a crapului comun cauzează resuspensia eficientă a sedimentelor de pe fund şi un schimb mai bun dintre nutrienţi şi apă. Cum nu au existat alte recolte obţinute din sistem, numai creşterea biomasei de peşte este responsabilă pentru diferenţele observate între tratamente. Compuşii biogenici risipiţi, în marea lor majoritate, sunt depozitaţi în sedimentele de pe fundul apei. Apoi, în timpul recoltării unui heleşteu poate fi (prin resuspensie mecanică) eliberat în apa reziduală eliberată din heleşteu şi poate contribui în final la intoxicarea apelor naturale. Utilizarea îmbunătăţită a nutrienţilor prin folosirea policulturii nu elimină, dar reduce totuşi drastic acest fenomen.

7.2.4. Performanţa economică Introducerea speciei polyodon în cultura tradiţională de heleşteu, bazată pe crapul comun, este o soluţie posibilă pentru îmbunătăţirea profitabilităţii fermei de crap. Cum parametrii tehnologici ai cărnii de polyodon sunt similari cu cei ai altor sturioni, se poate presupune că va fi apreciată în mod asemănator de către consumatori. În plus, polyodon, dacă ajunge la maturitate, poate fi o sursă de icre foarte valoroase şi apreciate (caviar). Populaţia din policultura testată ce include şi polyodon, crap comun, crap argintiu şi cosaş, fără hrănire suplimentară şi ţinuţi în heleştee, primind doar fertilizatori agricoli, este capabilă să ofere o creştere a biomasei de peşte similară populaţiei din monocultură de crap comun hrănit cu cereale (grâu şi porumb). Eliminarea costurilor cu hrana, împreună cu valoarea crescută a peştelui produs, oferă un avantaj major faţă de producţia din monocultură. Dimensionarea economică a policulturii trebuie să ia în considerare cantitatea sporită de muncă, în special în perioada recoltării. Mai multe ore de muncă sunt necesare datorită sortării suplimentare a peştelui recoltat. Facilităţi sau echipamente suplimentare ar putea fi necesare pentru capturarea, manipularea, transportul şi depozitarea polyodonului.

7.2.5. Populaţia de peşte recomandată Pe baza rezultatelor obţinute în timpul cercetării, se poate recomanda o populaţie de peşte ce include polyodon. Urmând recomandările, în privinţa populaţiei de peşte ce urmează să fie produsă într-un mod semi-extensiv, în heleştee ciprinicole, fără hrănire suplimentară, fertilizat cu fertilizatori agricoli: •

Clase de vârstă diferite ale tuturor speciilor pot fi utilizate, totuşi nişte cerinţe de bază trebuie îndeplinite.

•

Resuspensia eficientă a sedimentelor ce oferă un ciclu de nutrienţi eficient în corpul apei, necesită suficientă biomasă a peştilor ce se hrănesc pe fundul apei şi greutatea lor corporală individuală. De aceea, crapul comun este favorizat în populaţie numai în al doilea şi al treilea sezon de producţie.

•

Densitatea populaţiei ar trebui calculată conform intensităţii fertilizării planificate şi fertilităţii heleşteului. Creşterea de biomasă estimată la crapul comun dintr-un heleşteu fertilizat cu 40 kgP/ha şi 240 kgN/ha per sezon este 450 kg/ha.

55/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia •

Densitatea populaţiei şi greutatea individuală trebuie calculate conform greutăţii finale individuale dorite. Reguli similare, inclusiv în ceea ce priveşte clasa de vârstă, se aplică şi la alte ciprinide.

Specii

Crap comun

Creşterea de biomasă estimată

Greutatea Greutate Densitatea individuală iniţială populaţiei finală dorită

[kg/ha]

[kg/ind]

[kg/ind]

[ind/ha]

400

0,3

0,05

1 600

Se poate aştepta o creştere a biomasei 400 1,2 0,2 400 la polyodon de aproape 600 kg/ha şi o 600 1 0,1 667 greutate individuală de 1750 şi 3500 g, Polyodon 600 2 1 600 după al doilea şi respectiv al treilea 600 3 2 600 sezon de producţie. Densitatea populaţiei de polyodon prezentată în 70 1,5 0,5 70 Tabelul 31 a fost stabilită pe baza Crap argintiu 70 0,5 0,1 175 performanţei sale de creştere 100 1,5 0,5 100 înregistrată numai pe perioada Cosaş experimentului. Valorile oferite nu 100 0,5 0,1 250 determină ritmul maxim de creştere al Tabel 31. Exemplu de design al densităţii populaţiei de peşte polyodon în condiţii de producţie. Pe baza acestor recomandări, un exemplu de design al populaţiei de peşte este prezentat în Tabelul 31.

•

7.2.6. Principalele constângeri ale introducerii speciei polyodon Deşi există multe aspecte pozitive legate de introducerea speciei polyodon, există totuşi şi unele constrângeri: •

În acest moment, în Polonia, polyodon nu este reprodus la scară comercială. Tot materialul disponibil este importat ca şi ouă fertilizate sau puiet. Acesta este motivul principal al preţului ridicat pentru materialul populaţiei. Preţul oscilează în jurul a 8 € per 100 g peşte. Totuşi, progresul în reproducere este raportat de către unele ferme piscicole poloneze. Imediat ce polyodon va fi reprodus la scară comercială, preţul va fi redus semnificativ. În cadrul EU, reproducerea de succes a polyodon a fost deja raportată în Cehia şi România.

•

Limitări legate de tehnicile de producţie: Introducerea de noi specii necesită noi tehnici mai ales în manipularea peştelui şi în instruirea lucrătorilor. Principalele recomandări sunt listate în capitolul anterior.

•

Polyodon este o specie exogenă (străină) în Europa. Legislaţia EU limitează introducerea de noi specii în acvacultură. De aceea, producţia de polyodon în diferite ţări ale Uniunii Europene ar putea întâmpina dificultăţi. Totuşi, directivele EU oferă a anumită libertate statelor membre pentru adoptare. Este important faptul că alte specii de peşte produse în Polonia şi în alte state membre ale Uniunii Europene sunt specii exogene conform Directivei, de asemenea. Printre speciile folosite în modulul de policultură, doar linul este o specie locală. Cererea în creştere pentru produse din acvacultură în EU poate forţa dezvoltarea de tehnologii care să permită producerea de specii exogene (incluzând polyodon) într- un mod sigur din punct de vedere al mediului înconjurător.

•

Există şi aspecte legate de piaţă. Polyodon nu este o specie recunoscută pe piaţa de peşte din EU. Acest aspect priveşte Polonia în particular, dar nu numai. Ciocul lung face specia polyodon interesantă pentru unii oameni, dar cu siguranţă nu practică pentru abatoare sau preparare. Vanzarea de peşte viu sau doar eviscerat nu pare a fi o soluţie optimă datorită modului în care arată acesta. Percepţia generală a speciei polyodon îi poate reducerea cererea şi valoarea. Totuşi, o cerere mică dar constantă de peşte întreg poate fi aşteptată.

•

Preţul cu amănuntul va depinde de preţul materialului pentru populaţie şi de percepţia consumatorilor asupra polyodon. Totuşi, ne putem aştepta la un preţ similar cu cel al altor specii de sturion, datorită calităţii similare a cărnii.

•

Majoritatea polyodonului al trebui oferit ca şi peşte procesat totuşi, anumite dificultăţi tehnice pot fi aşteptate să apară datorită formei sale iesite din comun. Aproape că nu există informatii disponibile în ceea ce priveşte procesarea acestuia şi calitatea produsului final. Nu există informaţii stiinţifice disponibile despre preferinţele consumatorilor.

•

Conştientizarea în creştere a consumatorilor în ceea ce priveşte bunăstarea peştilor este o preocupare importantă. Fiecare specie are nevoi de mediu distincte. Totuşi, pe perioada experimentului, polyodon a avut performanţe foarte bune în ceea ce priveşte rata de creştere, dar heleşteele nu sunt mediul său natural. Există un pericol potenţial ca şi condiţiile din heleşteele de crap să nu fie optime pentru polyodon. Acelaşi lucru este valabil pentru manipularea şi transportul speciei. Aceste aspecte necesită cercetări suplimentare. 56/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

7.3. Folosirea de nutrienţi din deşeurile agricole cultura piscicolă de heleşteu: Modulul CASCADE în Polonia 7.3.1. Descrierea generală a studiului de caz Specializarea progresivă a agriculturii în Europa Centrală are ca efect ferme de producţie de animale monoculturale care nu au opţiuni de utilizare a nutrienţilor din deşeuri. Astfel, descărcarea sau utilizarea internă a îngraşământului natural produs devine a problemă datorită limitărilor legale şi tehnice. În consecinţă, este nevoie de o soluţie necostisitoare, sustenabilă, prietenoasă cu mediul şi uşor de menţinut, care să permită utilizarea îngrăşământului natural. Un heleşteu este un ecosistem, constând în diferite medii, favorizând un număr mare de procese biochimice, susţinute prin activitatea de hrănire a peştilor. Aceasta permite ca materia organică să fie transformată în compuşi care intră în lanţul trofic al heleşteului, având ca efect producţia primară şi în cele din urmă, creşterea de biomasă de peşte. Sursa de energie şi nutrienţi poate fi îngrăşământul natural lichid ce provine de la o fermă de animale. Integrarea unei ferme de animale în cadrul unui heleşteu, ca unul dintre elementele sale, este un pas către mult promovata şi dorita agricultură integrată. Utilizarea internă a resurselor create în cadrul fermei este un element important de stabilitate. Soluţia propusă este dedicată mai ales fermelor mici de animale, considerate a fi organice sau care doresc să îşi îmbunătăţească sustenabilitatea. Un sistem de tip flow- through construit într- un heleşteu de peşte, aprovizionat cu apă proaspătă, foloseşte cantităţi semnificative de azot, fosfor şi materie organică. O cantitate semnificativă din aceşti compuşi este reţinută în sistem sau transformată în gaz. Incărcarea totală de nutrienţi descărcată pe parcursul sezonului din sistem, este mai scăzută decât cea livrată. Pe lângă beneficiile ecologice, producerea de peşte poate fi o sursă suplimentară de venit.

7.3.2. Principiile modulului Modulul se bazează pe stabilirea a patru compartimente de heleşteu conectate în serie şi aprovizionate cu apă proaspătă, acţionând ca şi transportator de nutrienţi. Singura sursă artificială de nutrienţi şi energie sunt îngrăşământul natural lichid şi aprovizionarea cu apă. Aceşti compuşi, în funcţie de forma lor (minerală sau organică), sunt responsabili cu dezvoltarea biomasei în partea corespunzătoare a cascadei. Fiecare parte a sistemului de heleşteu foloseşte nutrienţii oferiţi prin diferite procese ecologice. Un sistem de tip flow-through, inspirat din tipul heleşteelor de crap, a fost construit. Amplasarea experimentului a constat în două heleştee pe pământ identice, conectate printr- o conductă (35 m lungime, ØIN 15 cm), în serie (aria totală 0,3 ha). Fiecare heleşteu a fost împărţit în două părţi printr- o plasă (3x3 cm), Figure 11: A diagram of the designed cascading system formându- se patru compartimente (vezi Figura 12). Fiecare compartiment trebuie sa ducă la îndeplinire o sarcină diferită în sistemul în cascadă construit (vezi Tabel 32). Part a sistemului

Descriere

• •

Compartimentul alimentat cu îngrăşământ natural Materia organică rezultată din îngrăşământul natural a fost principala sursă de energie pentru zooplankton şi dezvoltarea de bacterioplancton Făra populare cu peşte 33% din suprafaţa totală a sistemului

B Compartimentul peştilor filtratori

• •

Populat cu peşti filtratori pentru a utiliza planctonul dezvoltat în compartimentul A 17% din suprafaţa totală

C Compartimentul de policultură

• • •

Populat în policultură cu crap comun, novac, crap argintiu şi cosaş Nutrienţi şi peşte care să utilizeze planctonul dezvoltat în compartimentul A 25% din suprafaţa totală

D Compartimentul de sedimentare

• •

Acţionând ca şi bazin de sedimentare pentru solidele în suspensie din partea C 25% of the cascade total area

A Compartimentul de zooplankton

• •

Tabel 32: Rolul compartimentelor din sistemul în cascadă

57/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia Heleşteele au fost alimentate cu apă proaspătă 3 la volumul mediu de 4,23 L/s—ha (15,3 m /h—ha). Sistemul a primit bălegar bovin lichid bisăptămânal. Îngrăşământul natural a fost aplicat în compartimentul de zooplankton, lângă sursa de apă. În timpul sezonului sistemul a primit 25 3 3 m /ha (7,5 m per cascadă), ceea ce a fost echivalent cu 571 kgDM/ha. Cantitatea de nutrienţi intrată în cascadă pe perioada sezonului de producţie este prezentată în Tabel 33.

Compus

Sursă Balegar [kg/ha]

Apă [kg/ha]

Total [kg/ha]

C

402,5

144,3

546,8

N

39,7

78,2

117,8

P

16,3

1,1

17,4

Table 33: Încărcătura de nutrienţi livrată cu bălegarul şi aprovizionarea cu apă a cascadei

Principalele caracteristici ale îngrăşământului natural utilizat în experiment Pentru a oferi conversie eficientă nutrienţilor şi energie biomasei, o sursă de materie organică uşor biodegradabilă este necesară. Diferitele feluri de îngrăşămînt natural au fost folosite în producţia peştelui timp de secole ca şi sursă de nutrienţi, pentru mai multe motive: (1) este relativ ieftină, (2) este disponibilă în cadrul fermei şi (3) potrivită pentru o varietate de specii de peşte în policultură. În plus, cantitatea de îngrăşământ permisă pentru Parameter Unit Value împrăştierea pe pământ a fost limitată recent prin reglementări Materie uscată- Dry naţionale. Cele mai multe heleştee în Polonia sunt locate în [%] 8,0 matter (DM) zonele rurale cu o densitate ridicată a populaţiei animale din agricultură, unde îngrăşământul natural lichid este principalul tip Azot total (N) [%DM] 0,48 de reziduu, ce devine o mare neplăcere dacă nu este utilizat. Fosfor total (P) [%DM] 0,15 Pentru utilizarea in heleştee, ca şi sursă de nutrienţi pentru zooplancton, gunoi bovin lichid sau gunoiul de porc, par a fi Potasiu (K) [%DM] 0,26 adecvate. 3 BOD5 [gO2/dm ] 5,0 Compoziţia îngrăşământului natural detectate pentru 3 COD [gO2/dm ] 14,0 experimentele din modulul Cascade este cuprinsă în Tabelul 34. Totuşi, compoziţia şi calitatea gunoiului lichid se poate schimba Table 34: Compoziţia gunoiului lichid în timpul unui sezon de producţie conform speciilor, dimensiunii amestecat bovine/porc (~50/50 v/v) şi vârstei, hranei şi apei, factorilor de mediu. De aceea analiza îngrăşământului natural trebuie repetată frecvent pe perioada aplicării.

7.3.3. Evaluarea indicatorilor de sustenabilitate selectaţi de SustainAqua Modulul Cascade a fost cercetat în două sezoane succesive. Totuşi, analiza datelor preliminare a arătat performanţa slabă a proiectului investigat în 2007. Astfel, în 2008, aşezarea a fost refăcută. În ambele sezoane, sistemul în cascadă a fost derulat în duplicat pentru a se asigura calitatea adecvată a datelor obţinute. Sezonul de producţie a fost împărţit în cinci perioade (patru săptămâni fiecare), începând cu 12 mai. Îngrăşământul natural a fost aplicat numai pentru primele patru perioade. Condiţiile de lumină şi scăderile de temperatură din ultima perioadă, nu au permis introducerea de materie organică ce ar fi putut duce la epuizarea oxigenului. Intrarea de apă: l/kg produs Alimentarea cu apă avea ca ţintă numai transportul nutrienţilor de-a lungul cascadei şi nu era o resursă necesară ţn producerea peştelui. Intrarea de apă necesară pentru producerea peştelui poate fi calculată 3 încă. A fost estimată la 66,9 m /kg. Ieşirea de apă: l/kg produs Acelaşi principiu ca mai sus se aplică la calcularea intrării de apă. Diferenţa dintre intrare şi iesire rezultă din 3 secetă. Evaporare şi ploi. Ieşirea de apă din sistem a fost estimată la 44,07 m /kg de peşte. Eficienţa energiei Sistemul cercetat nu a utilizat energie pentru a menţine cascada. Singura energie folosită a fost legată de transportul peştelui, înainte şi după sezonul de producţie. Alte cereri sunt legate de menţinerea facilităţilor fermei. Energia introdusă este în întregime împrăştiată şi nu intră direct în produs. În cazul în care sistemul nu poate fi alimentat cu apă prin gravitaţie, ar putea fi necesară circularea apei în cascadă prin pompare. În acest caz, cererea de energie pentru refolosirea apei poate reprezenta costuri semnificative pentru a face modulul funcţional.

58/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia Producţia de peşte Sistemul este proiectat sa utilizeze nutrienţii reziduali, în principiu. Producerea de peşte în cascadă este o activitate suplimentară, dar totuşi importantă. Sistemul este capabil să producă o biomasă semnificativă de peşte. Deşi există multe variabile, producţia totală de peşte poate fi estimată la 380 kg/ha. Divizarea producţiei (un sezon de creştere în biomasă) la speciile de peşte este prezentat în figura 13.

400

Productivitatea [kg/ha]

350 300

S turion

250

P olyodon 200

C rap comun

150

Novac C rap argintiu

100

C os aş

50 0

P roducţia de peş te Figura 12:Creşterea în biomasă obţinută în modulul cercetat

Eficienţa utilizării nutrienţilor: kg nutrient (N, P, COD) reţinut în produs /kg nutrient intrare input [%] Principalul scop al cascadei a fost reţinerea nutrienţilor livraţi. Doua surse principale de azot, fosfor şi carbon organic au fost luate în calcul: •

Intrarea de apă dulce - sistemul a fost constant alimentat cu apă provenind din râu. În timpul perioadei cercetate (20 saptămâni), apa furnizată a adus în sistem a cantitate semnificativă de nutrienţi. În total 424 kgC/ha (organic C), 39,7 kgN/ha şi 16,3 kgP/ha au fost introduse în sistem odată cu apa, timp de 20 de săptămâni.

•

Alimentarea cu îngrăşământ natural- bi- săptămânal, sistemul a fost alimentat cu îngrăşământ, acesta fiind principala sursă de azot. În total 78,1 kgN/ha şi 1,1 kgP/ha au fost livrate per hectar de cascadă, în 20 de săptămâni.

• Fixarea azotului- ca şi în cazul modulului de policultură, această sursă de N a fost omisă din calcule. Datorită funcţionării de bază a modulului Cascade, retenţia nutrienţilor în biomasa de peşte şi în întregul sistem de cascadă este importantă. În cazul retenţiei nutrienţilor în biomasa de peşte, numai azotul şi fosforul au fost luate în considerare. Deşi îngrăşământul natural a introdus o cantitate semnificativă de carbon organic, nu se ştie cât au câştigat peştii din zooplanctonul şi bacterioplanctonul dezvoltate din această materie. Majoritatea materiei organice adăugate în biomasa de peşte derivă din producţia primară. Cantitatea de azot şi fosfor din biomasa de peşte recoltată a fost comparată cu datele de intrare totale ale acestoe compuşi. A fost calculată numai retenţia de azot şi fosfor în biomasa de peşte. (Tabel 35).

Intrare [kg/ha—season]

Retenţie

Apă

Îngrăşământ

TOTAL

kg/ha

%

Azot

39,7

78,1

117,8

10,4

8,8

Fosfor

16,3

1,1

17,4

1,0

5,8

Tabel 35. Eficienţa utilizării nutrienţilor de către peşte în modulul Cascade

59/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

70 60 50 40 30 20 10 0

I

II

III

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Evacuare

Alimentare

Îngrăş ământ Alimentare

C load [kg/ha]

Pe parcursul sezonului de producţie, sistemul de cascadă a reţinut cantităţi semnificative de nutrienţi. Cantităţile tuturor parametrilor măsuraţi au fost mai mici la ieşire decât la intrare. Sunt prezentate cantităţile de carbon organic, azot şi fosfor intrând şi ieşind din sistem, împărţită în perioade de patru săptămâni (I to IV) ale sezonului (16 săptămâni în total).

Aport de apa E vacuare apa

IV

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

I

II

III

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Evacuare

Alimentare

Îngrăş ământ Alimentare

Incarcatura de N [kg/ha]

Figura 13: Cantitatea de carbon organic la intrarea şi ieşirea din sistemul de cascadă

Aport de apa E vacuare apa

IV

II

III

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Alimentare

Evacuare

Evacuare I

Alimentare

5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Alimentare

Incarcatura de P [kg/ha]

Figura 14: Cantitatea de azot organic la intrarea şi ieşirea din sistemul de cascadă

IV

Figura 15: Cantitatea de fosfor la intrarea şi ieşirea din sistemul de cascadă

60/118

Îngrăş ământ Aport de apa E vacuare apa

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

Retenţia nutrienţilor a fost calculată din diferenţa cantităţii totale de nutrienţi introdusă în sistem ( cu alimentarea cu apă şi îngrăşămînt) şi nutrienţii descarcaţi pe parcursul sezonului, pe baza concentraţiei din apa care părăseşte sistemul. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 36.

Compus

Cantitate

Retenţie

[kg/ha]

kg/ha

%

C

571,61

291,44

50,99

N

117,85

88,72

75,28

P

17,33

8,64

49,86

Tabel 36: Retenţia de C,N şi P introduşi în sistem cu apa Ieşirea de nutrienţi şi îngrăşământul, în cascadă Sitemul de cascadă a fost în permanenţă alimentat cu apă. De aceea, în ciuda retenţiei ridicate de N, încarcarea totală de nutrienţi a fost mai mare şi a atins 0,125 kg N şi 0,018 kg P per kg de peşte produs.

Refolosirea nutienţilor pentru hrana peştilor: retenţia nutrienţilor în kg, în produse secundare per kg de nutrient intrat în sistem, ca şi întreg [%] În modelul cercetat, a fost încercată şi producţia de recolte adiţionale de plante. Totuşi, testul a eşuat datorită unor motive tehnice. Tipul heleşteului folosit a favorizat dezvoltarea unor specii de plate nedorite, în locul celor dorite. Totuşi, producţia de plante potenţial folositoare, care ar putea fi utilizate in-situ, este posibilă. Producţia de Azolla (feriga de apă) ca şi hrană pentru peştii ierbivori şi ca o sursă alternativă de azot, poate fi luată în considerare. Creşterea productivităţii per unitate de muncă Introducerea sistemului cascadă, necesită o cantitate suplimetară de muncă, legată de întreţinerea sistemului (incluzând recoltarea). Sistemul nu îmbunătăţeşte productivitatea/ proporţia muncii.

7.3.4. Factori de succes şi constrângeri Cercetarea derulată în cadrul modulului Cascade, a dus la dezvoltarea unei tehnologii prietenoase cu mediul, ce utilizează materia organică reziduală provenită din alte ramuri ale agriculturii (ferme de bovine şi porcine). Principalele constrângeri ale sistemului sunt: •

Necesarul de apă – Sistemul necesită volume semnificative de apă pentru a furniza fluxul de nutrienţi prin cascadă. Cantitatea de apă intrată şi deversarea sa în apele naturale poate fi restricţionată în unele tări, în special dacă numai iesirea încărcăturii de nutrienţi este luată în considerare în loc de diferenţa dintre cantitatea intrată şi cea deversată.

•

Funcţionarea adecvată a sistemului proiectat, este limitată la aproape 7 luni, între primăvară şi toamnă, când temperatura apei şi radiaţia soarelui sunt sufficient de intense pentru a susţine procesele hidrobiologice la nivele suficiente.

7.3.5. Beneficiile implementării •

Heleşteul cascadă se poate comporta ca şi segment multifuncţionalal unei ferme animale integrate.

•

Sistemul crează oportunităţi pentru reducerea costurilor utilizarii apei reziduale prin retenţia ei în ecosistemul controlat al unei heleşteu în cascadă.

•

Tehnologia propusă reduce impactul fermei asupra mediului înconjurător.

•

Sistemul proiectat permite producerea de peşte într- o manieră extensivă, folosind nutrienţii irosiţi.

•

Peştele produs cu hrană naturală poate avea o calitate nutritivă mai ridicată şi poate fi mai apreciat de către consumatori (vezi capitolul 5).

•

În afară de avantajele utilitariste ale sistemului în cascadă, construirea sau numai menţinerea sistemului de heleştee îmbogăţeşte mediul natural la mai multe nivele: biodiversitate, ape subterane sau retenţia adiţională de apă. Deţinerea de heleştee poate oferi fermierului dreptul la subvenţii europene sau naţionale, datorită valorii sale de mediu. Heleşteele, fiind un sistem în cascadă, pot de asemenea să funcţioneze ca şi locaţie pentru pescuit sportiv, aducând venit suplimentar

61/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia

7.4. De la un studiu de caz la o ferma piscicolă: Proiectarea unui modul în cascadă 7.4.1. Grupul ţintă şi cerinţe tehnologice de bază Solutia propusă este dedicată în special fermelor de animale de mici dimensiuni, gândite ca şi ferme organice şi/sau ferme ce vor să îşi îmbunătăţească sustenabilitatea şi să coopereze cu fermele piscicole cu heleştee. Fermele de bovine şi/sau porcine care colectează şi fermentează îngrăşământul lor natural sunt privilegiate. Ferma doritoare să aplice tehnologia ar trebui să deţină heleştee sau să fie capabilă să construiască un sistem de heleştee şi să îl alimenteze cu apă. Sistemul necesită o suprafată mare de teren, aproape 1 ha de zonă de heleşteu per fiecare 150 kg de carbon organic provenit din îngrăşământul natural. În acelaşi timp, sistemul trebuie alimentat cu flux de apă, care să permită menţinerea unui timp de retenţie hidraulic de aproximativ 45 zile.

7.4.2. Planificarea parametrilor cascadei • Sistemul cercetat a fost proiectat să unească avantajele fermei piscicole cu nevoile fermelor de animale de a utiliza îngrăşământul natural. • Modulul este bazat pe amplasarea de patru compartimente de heleşteu, legate în serie şi alimentate cu apă proaspătă ce acţionează ca şi transportator pentru nutrienţi. • Singurele sursă de nutrienţi şi de materie organică sunt îngrăşământul natural lichid şi apa introdusă în sistem. Acesti compuşi, în funcţie de forma lor (minerală sau organică), sunt respomsabili pentru dezvoltarea biomasei în zonele respective ale cascadei. • Fiecare parte a sistemului este responsabilă pentru procese diferite ce duc la utilizarea nutrienţilor reziduali la toate nivelele trofice. • Când biomasa de plancton s- a dezvoltat în parţile corespunzătoare ale cascadei, biomasă de peşte este produsă.Peştele poate fi o sursă suplimentară de venit. Proiectul sistemului în cascadă, pentru performanţă optimă, ar trebui să fie compus din patru compartimente de dimensiuni diferite şi cu roluri diferite în sistem. Aria relativă dată a fiecărui compartiment ar trebui păstrată, cu doar o mică deviaţie. Nu există constrângeri generale legate de dimensiunile unui compartiment anume, deşi formele alungite sunt favorabile pentru menţinerea A. fluxului de apă prin sistem. Sistemul poate fi compus din două sau trei heleştee, cu toate acestea primele două compartimente vor fi plasate într- un heleşteu şi pot fi separate print-o plasă pentru a oferi transportul zooplanctonului. Amplasarea sugerată a cascadei este prezentată în Figure 16. Urmatoarele părţi ale sistemului nu trebuie să fie orientate într- o singură linie. Utilizarea de conducte B. între compartimentele B-C şi C-D este posibilă. Figure 16: Posibilă amplasare a sistemului în cascadă: A- sistem cu două heleştee; Fiecare compartiment al B- sistem cu trei heleştee 62/118

MANUAL SUSTAINAQUA Studiul de caz din Polonia sistemului foloseşte resurse diferite şi joacă un rol diferit în cascadă. Compartiment A – Partea de zooplancton: Acest compartiment este direct alimentat cu apă şi îngrăşământ organic. Timpul de retenţie hidraulică în acest compartiment ar trebui stabilit la doua săptămâni. Acesta perioadă oferă suficient timp pentru dezvoltarea zooplanctonului. Zooplanctonul şi bacterioplanctonul se hrănesc direct cu materie organică provenită din îngrăşământul organic oferit. Compuşii biogenici proveniţi din îngrăşământ, apa livrată sau depozitele de pe fund susţin producţia primară; totuşi marea abundenţă de zooplancton suprimă dezvoltarea fitoplanctonului. Astfel, producţia primară netă este minimă sau negativă. Acest fapt este un factor limitator principal pentru utilizarea îngrăşământului natural . Oxigenul livrat odată cu apa, exprimat în moli, trebuie să fie de cel puţin două ori cât cantitatea de carbon organic intrat odată cu îngrăşământul pentru a păstra condiţiile de oxigen în heleşteu. Compartimentul zooplancton nu ar trebui populat cu peşte, totuşi specii de peste mici ce se hrănesc de pe fund sunt admise (pâna la câteva duzini kg/ha). Populaţia de peşte nu ar trebui să cauzeze resuspensia sedimentelor, de aceea ciprinidele nu sunt favorizate în comparaţie cu sturionii tineri (