Думая о сельском хозяйстве, мы чаще представляем поля пшеницы или пасущихся коров, но реже — акваферму. А ведь в России аквакультуры распространены не меньше, чем в странах, где морепродукты являются основными продуктами питания, как в Японии или в Индонезии. Пришло время вернуть аквафермам их почетное место в сельском хозяйстве России и попутно полюбоваться на их красоты.

В первую очередь стоит разобраться в понятиях и терминах. Аквафермерство охватывает не только рыболовецкий промысел, но и разведение аквакультур — от морской капусты до устриц и креветок. В России аквафермерство распространено на Дальнем Востоке (Приморский край, Амурская область, Камчатка), на Северо-Западе (Ленинградская и Новгородская области, Санкт-Петербург), а также в других регионах, богатых внутренними водными ресурсами (Челябинская, Омская, Томская области).

Морепродукты очень полезны, так как в них содержится большая доза Omega-3, нехватка которого в организме может привести к сердечно-сосудистым и нейрозаболеванием. Именно поэтому рыба и другие морепродукты должны быть частью еженедельного рациона человека.

За последнее время рынок аквакультур сильно изменился: такие аквагиганты, как Япония, добывают большую долю морепродуктов для потребления на внутреннем рынке. Связано это зачастую с тем, что человечество уже значительно истощило природные ресурсы. Проблема решается интенсивно и экстенсивно. Первое связано с разработкой новых технологий, а второе — с выходом в еще не подверженные истощению пространства. Хороший пример — оффшорные фермы, передвигающиеся по отдаленным промысловым водным территориям. Идея была запатентована в Чили (это страна занимает 3-е место в мире по добыче и экспорту морепродуктов) и теперь используется во всем мире. Особенно преуспела в этом деле Норвегия. Именно там расположена огромная океаническая ферма, оборудованная 20 тыс. сенсорами и механизмами. Эти датчики следят за происходящим под водой, передвигаются прямо в океане в поисках лучшего места для 1.5 млн. плавающих лососей, создавая для них самые комфортные условия.

Технологии и инновации

Итак, посмотрим, какие технологии сегодня применяются в аквафермерстве и как они позволяют восстанавливать нарушенный человеком биобаланс?

Рециркуляция — как все начиналось 

Все началось в 1980е годы, когда в Дании был разработан инновационный способ аквафермерства, позволяющий усовершенствовать условия для разведения рыб и некоторых земноводных. Речь идет о методе рециркуляции, или циркуляционной аквакультуре: рыбы или другие существа, живущие в соленой морской воде, помещаются в специальные контейнеры, связанные друг с другом комплексной системой рециркуляции и фильтрации, позволяющей использовать воду снова и снова и тем самым минимизировать загрязнение водной среды. Специальные фильтры снижают содержание токсичного аммиака или твердых частиц, а также предотвращают распространение заболеваний в выделенном контейнере-бассейне. Всем известными примерами циркуляционных систем являются аквариумы, а также аквапоника. Аквапоника — это особая водная среда, совмещающая разведение рыб, водных млекопитающих и растений. Циркуляционная система сегодня активно используется во всем мире, в особенности при разведении креветок.

Современные технологии также внесли свой вклад в развитие рециркуляционной фермерской модели. В первую очередь это касается усовершенствования фильтров. Например, немецкий стартап SEAWATER Cubes разработал и запатентовал систему механических и биологических фильтров, которые вместе с встроенными сенсорами создают и развивают плодотворную водную среду. Аналогичный пример — индонезийский стартап Delos aqua, являющийся оператором по внедрению наземных стационарных рециркуляционных систем для разведения креветок и по их реализации через установленные каналы сбыта.

Кормим и массажируем

Сегодня аквафермеры проявляют большую заботу к своим подопечным. Например, в Германии предложили новый способ добычи икры у рыбы: можно ее помассажировать! Степень зрелости икры определяется специальными сенсорными датчиками. Перед «доением» в организм рыбы вводятся специальные ферменты, которые укрепляют поверхность икринок. Выживаемость рыб при таком сцеживании достигает 100% и позволяет им жить долго и каждый год оставлять новое потомство. Идею быстро подхватили ученые по всему миру, а в интернете можно найти патенты, описывающие аналогичную процедуру, но с применением других инструментов.
А еще фермеры больше задумываются о том, как кормить рыб правильно, создавая для каждого вида свой диетический рацион. Индонезийский стартап eFishery разработал комплексную систему мониторинга, позволяющую на основе данных об активности рыб и их биологических свойствах определить, какой режим питаний и состав кормов необходим для лучшего развития особей.

Окисляем или электризуем воду

Как еще можно дезинфицировать воду, если речь идет не о дорогих фильтрационных системах? Этот вопрос не является праздным, так как за последнее время, несмотря на совершенствование технологий, множество креветок и других аквакультур в Азии и Южной Америке гибнут от бактериальных заболеваний. Существуют разные способы окислительной обработки воды, например, метод Silver Bullet: для очистки воды применяются менее опасные окислители, чем хлор или озон. В итоге опасные бактерии уничтожаются в большинстве случаев без особого вреда воде и млекопитающим. В Дании стартап AquaTuru предложил еще одну альтернативу химической фильтрации — электрическая дезинфекция. Компании заявляет, что нет необходимости загрязнять воду или окружающую среду химическими веществами тогда, когда можно использовать возобновляемую энергетику.

Совершенствование тралового лова

Траловый лов — один из способов отлова рыбы с применением огромной сети, трала, буксируемого специальным судном. Эффективность тралового метода все же не исключает его негативных эффектов — попадания в сеть млекопитающих и рыб, не имеющих промысловой ценности или даже относящихся к исчезающим видам, а также разрушение морского дна.

Альтернатива — траловые мешки, разработанные мексиканским НИИ INAPESCA. Мешки состоят из более легкого материала и тем самым уменьшают давление на дно и снижают травмирующий эффект лова. Стартап SmartCatch пошел еще дальше и разработал умную систему для тралового улова, которая отпускает лишних особей из сети и производит выборочный улов.

Системы мониторинга 

Современные аквафермы такие же умные, как и любые другие фермы: здесь задействованы IoT-системы, ИИ и роботы. Конечно, подглядеть, что происходит под водой не всегда так же просто, как окинуть взглядом стадо коров или обойти поле пшеницы. Именно поэтому инновационные решения здесь более чем полезны и необходимы.

Норвежский стартап DynaSpace предлагает систему комплексного мониторинга для акваферм и рыбного промысла. Компьютерное зрение и машинное обучение используются для обработки и анализа мультиспектральных изображений с радаров. Вся необходимая информация выводится на дашборд: продуктивность, уровень патогенного загрязнения, производственный циклы и прогнозы. Аналогичное решение — индийский стартап Aquaconnect, применяющий дополненную реальность и интернет вещей для разработки и внедрения системного советника для аквафермы: как улучшить качество воды, как оптимизировать кормление и даже как найти покупателя, — все это предлагает индийская компания.

Наверняка вам в голову может прийти и такая мысль: а неплохо бы и рыбакам иметь дрон, чтобы рыбалка приносила еще больше удовольствия. Этим уже обеспокоились китайские производители, собравшие для любителей и профессионалов подводные дроны, с помощью которых можно оптимизировать рыбалку и найти лучшее место для отлова.

Российский опыт

В России, как было показано выше, рыболовецкий промысел и аквафермерство являются важнейшей отраслью экономики, которая развивается очень быстрыми темпами. Рыба — это полезный продукт, а богатые аквакультурами водные ресурсы России создают низкий порог входа для будущих аквафермеров и предпринимателей. Сегодня заниматься аквафермерством — это прибыльно и актуально, а развивать инновационные решения для акватеха — это перспективное и надежное интеллектуальное и финансовое вложение.

Приведем примеры российских стартапов, занятых в акватехе:

Стартап FishGuard стоит на страже спокойствия аквафермеров. Автоматизированная система на базе радиолокационной станции призвана мониторить до 15 кв. км. и обнаруживать нарушителей, которые могут проникнуть на объект, повредить конструкции или распространить опасные инфекции.

Российский стартап и резидент Сколково Aqual предлагает фермерам систему мониторинга водной среды в устройствах замкнутого водоснабжения (УЗВ), а также систему автоматического регулирования кислорода, температуры, растворенного озона, кислотности, солености, мутности и многих других параметров. А еще — умную кормушку, где необходимая дозировка корма рассчитывается автоматически исходя из биомассы рыбы и уровня кислорода.

Другой пример — биотехнологический стартап Биопринтех, призванный достичь беззаморного выращивания аквакультуры. Разрабатываемая конструкция аэратора позволяет добиться полного растворения кислорода в воде. К тому же компания предлагает решения для обустройства умной фермы — аппаратно-программный комплекс мониторинга качества воды, регулирования ее состава для выращивания определенных видов аквакультур на разных фазах развития.

Стоит отметить, что в России существует достаточно известное количество рыболовецких гигантов, занятых аквапромыслом. Налаживание контактов с ними через акселераторы или местные технологические форумы позволит оптимизировать промысловые инструменты и увеличит инвестиционные вложения в акватех.

Экология — это не шутки!

Рыболовецкий промысел и разведение других аквакультур зачастую приводят к истощению морских ресурсов, загрязнению среды органическими и неорганическими отходами и нанесению невосполнимого вреда естественному биоразнообразию. Человечество уже исчерпало треть мировых запасов рыбы, что привело к общему снижению промысловой добычи. Однако это не оберегает нас от опасности уничтожения океанической экосистемы.

Что делать?
 
1. Отказываться от промысла в уязвимых аквазонах и ограничивать добычу сверх необходимых показателей: это возможно как путем технических усовершенствований (технология умного трала), так и с помощью банального детокса. В свое время McDonald’s, Espersen, Young’s Seafood, Iglo, Findus и Birds Eye отказались от расширения лова трески на севере Баренцева моря: мировое сообщество сплотилось для сохранения нетронутыми уязвимых и ценных для экосистемы аквазон.

2. Разработка технологических решений, позволяющих сохранять биоразнообразие и избегать сегментированного промысла (концентрация в одном месте производства одного вида). Например, японские ученые предлагают технологические решения по разведению кальмаров, которые минимизируют риск уничтожения видов и позволяют избежать концентрацию промысла в одном месте.

3. Борьба с болезнями и патогенами, которые, как правило, распространяются из-за скученности рыб одного вида в одном месте, а также из-за антропогенного химического воздействия на зоны их обитания. На помощь приходят фильтры, мягкие окислители и возобновляемая энергия, о которых мы рассказали выше.

4. Технологически решения в области «zero waste» и устойчивого развития. Аквафермеры тоже хотят быть экологичными, поэтому принимают и внедряют технологии по переработке органических отходов, образующихся в процессе производства и опасных для водной среды. Так, английский стартап BioKind перерабатывает отходы, связанные с жизнедеятельности рыб, для производства на их основе кормов. Все это позволяет фермеру экономить на ресурсах, использовать при кормлении обогащенные полезными веществами корма, а также уменьшать выбросы вредных веществ в атмосферу. 

Своя акваферма на подоконнике

Несколько слов для тех, кто пока не готов придумать инновационную идею для стартапа, но очень даже хочет стать аквафермером в домашних условиях. На просторах интернета есть множество предложений по покупке домашних акваферм, объединяющих аквариум и горшок с любимым растением. Итак, у вас на подоконнике будет стоять не просто горшок с растениями или аквариум, а сразу и то, и другое. Поддержание биоразнообразия в домашних условиях — наш путь в здоровое и счастливое будущее.