Aquaponics: de revolutie van de voedselproductie?

By Mauro Mereu

In 2050 zijn we naar verwachting met 10 miljard mensen. We hebben dus meer voedsel nodig, maar tegelijkertijd moeten we minder zoetwater gebruiken en het milieu minder zwaar belasten. Drie omstandigheden die niet goed samen lijken te gaan. Aquaponics kan hierbij helpen. De techniek bestaat uit het kweken van groenten en vis in een gesloten omgeving, een knowhow die zijn oorsprong vindt bij de Azteken.

Wat is aquaponics?

Het woord ‘aquaponics’ is een samenvoeging van ‘aquacultuur’ en ‘hydrocultuur’. Aquacultuur is het proces van het kweken van vis in een gecontroleerde omgeving, en hydrocultuur is een manier om gewassen in water te kweken. Het combineren van de twee betekent een gecontroleerde omgeving waar groenten en vis tegelijkertijd gekweekt kunnen worden. Hoewel er verschillende manieren bestaan om gewassen te kweken via aquaponics-systemen, is het concept om gewassen te kweken in een waterbed en vissen in een tank.

Hoe werkt aquacultuur?

Bij aquacultuur worden vissen – en in sommige gevallen ook planten – gekweekt in tanks met recirculerend water. Door de hoge concentratie dieren is de concentratie afvalwater van de vissen echter ook hoog, wat leidt tot aanzienlijke ammoniakconcentraties die niet goed zijn voor vissen. Om de vissen in leven te houden, moet daarom dagelijks een deel van het water worden geloosd, waardoor dagelijks aanzienlijke hoeveelheden water nodig zijn en waterstromen worden vervuild. Bovendien moeten boeren vaak antibiotica gebruiken om hun vissen te behandelen.

Zelfs met aquacultuur groot tekort aan vis verwacht in 2030

Volgens een studie van het Duitse oceaanonderzoekscentrum GEOMAR heeft de productie van vis en zeevruchten in aquacultuur het hoogtepunt al bereikt.

Hoe zit het met hydrocultuur?

Hydrocultuursystemen gebruiken kunstmatige voedingsstoffen om groenten te kweken. Hydroponische instellingen zijn zeer delicaat en vereisen constante controle, evenals periodieke waterafvoer. Na verloop van tijd hopen zouten en chemicaliën zich op in het water, waardoor ze giftig worden voor planten.

Wat is dan de truc met aquaponics?

Door gewassen en viskweek te combineren ontstaat een ecosysteem waarin planten en waterdieren elkaar helpen. Visafval wordt optimale plantenvoeding met behulp van bacteriën die giftige verbindingen afbreken. Op hun beurt werken ze als biofilters, die het water schoonmaken voor de waterdieren die deze giftige stoffen opeten, waardoor het weer klaar is om het proces opnieuw te beginnen.

Het opzetten van een gesloten ecosysteem waarin dieren en gewassen naast elkaar bestaan en in symbiose samenwerken is de truc van aquaponics. Door deze samenwerking wordt water voortdurend gerecycled, waardoor het verbruik tot negentig procent lager is dan bij conventionele landbouw.

Wat zijn de nadelen?

Aquaponics gaat gepaard met verschillende uitdagingen.

• Omdat het een gesloten ecosysteem is, hebben ziekten en plagen invloed op zowel de vissen als de planten. Als gewassen een plaag oplopen, zal deze zich ook verspreiden naar de vissen en vice versa. Bovendien is het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen op gewassen geen optie, omdat deze de vissen zouden vergiftigen.

• De pH-stabiliteit van het systeem is erg gevoelig. Terwijl vissen houden van weer pH-niveaus van ongeveer 7-8 pH, geven planten de voorkeur aan zuurder water – met een pH van ongeveer 5-6,5. Bacteriën houden van meer alkalisch water. Bacteriën houden van meer alkalisch water met een pH van 8-9. Het is ingewikkeld om aan de behoeften van alle drie de betrokkenen te voldoen, omdat de pH-waarden constant schommelen en dus constant in de gaten gehouden moeten worden.

• Beheersing van de populatie is een ander probleem. Te veel vissen – en afval – kan het systeem verstoppen en de gewassen en bacteriën overbelasten. Als vissen zich te druk of gestrest voelen, zullen ze stoppen met groeien of sterven. Aan de andere kant kunnen te weinig vissen ervoor zorgen dat gewassen en bacteriën verhongeren.

• Ideale wateromstandigheden worden ook erg gewaardeerd door algen, die kunnen groeien tot een verstikkende algenbloei.

• Net als bij de zuurgraad van het water geven dieren, planten en bacteriën de voorkeur aan verschillende temperaturen, wat problematisch kan zijn als het hele aquaponics-systeem niet in een temperatuurgecontroleerde omgeving staat.

• Buiten aquaponics installaties hebben te maken met meer waterverlies door verdamping, zijn kwetsbaarder voor ongedierte en roofdieren en zijn onderhevig aan het lokale weer.

• Hoge elektriciteitskosten. Om groeilampen aan te houden en water in beweging te houden is veel stroom nodig, waardoor het duurder is dan conventionele kweek – hoewel er aanzienlijk water wordt bespaard. De initiële kosten zijn hoog en de winstmarges zijn over het algemeen minimaal vergeleken met traditionele landbouw.

De toekomst van verticale landbouw

Leegstaande kantoorgebouwen, waar laag na laag aan boven elkaar gestapeld gewassen kunnen groeien. Of in een container bij jou in de wijk, verticale landbouw biedt veel mogelijkheden.

Welke vissen kunnen worden gekweekt?

De vissen die in deze vorm van aquacultuur worden gebruikt, zijn zoetwatervissen. Soorten zoals tilapia en barramundi groeien snel en kunnen in verschillende wateromstandigheden leven. Met name tilapia wordt vaak beschouwd als de gouden standaard voor aquaponics. Hij groeit in slechts acht maanden uit tot een volwassen grootte, reguleert zelf zijn populatie en is bestand tegen verschillende temperatuurbereiken en waterkwaliteiten.

Forellen zijn een optie voor koudere watertemperaturen, maar zijn duurder en gemakkelijker te kweken dan tilapia, terwijl garnalen en slakken ook gekweekt kunnen worden. Vissen kunnen gevoerd worden met visvoer uit dierenwinkels, watersla of eendenkroos.

Welke gewassen kunnen worden gekweekt?

Bladgewassen zoals sla, snijbiet of kool kunnen worden gekweekt in aquaponics. Deze kunnen ook worden gekweekt in thuissystemen, omdat ze een lagere input van voedingsstoffen vereisen, terwijl in complexere planten tomaten, komkommers en broccoli kunnen worden gekweekt. Het kiezen van de juiste gewassen hangt af van de omgeving waarin het systeem zich bevindt. Binnen of buiten maakt een verschil in watertemperatuur en welke vissen en groenten er gekweekt worden.

Wat kun je verwachten?

Aquaponics is nog niet volwassen genoeg om een commercieel levensvatbaar alternatief te zijn voor conventionele landbouw, omdat er nog veel uitdagingen overwonnen moeten worden. Het potentieel en de voordelen die het kan bieden – gezond voedsel met minder land en water – zijn echter zeer aantrekkelijk. Het Amerikaanse bedrijf Superior Fresh produceerde meer dan 90.000 kilo zalm en 1.360 ton sla in het niet aan zee grenzende Wisconsin met behulp van tweeënhalve hectare land. Voor traditionele landbouw zou meer dan 40 hectare nodig zijn geweest. Bovendien werd de onderneming winstgevend naarmate het bedrijf zijn activiteiten uitbreidde.

Aquaponics is misschien niet de ideale oplossing voor iedereen, maar het kan wel een extra optie zijn om te overwegen voor het produceren van voedsel in de komende decennia.