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21.1 Introdução

2 years ago

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A Aquaponics foi reconhecida como uma das “dez tecnologias que poderiam mudar nossas vidas” pelo mérito de seu potencial para revolucionar a forma como alimentamos populações urbanas em crescimento (Van Woensel et al. 2015). Este sistema de crescimento recirculante sem solo estimulou o aumento da pesquisa acadêmica nos últimos anos e inspirou interesse em membros do público, conforme documentado por uma alta proporção de resultados de pesquisa do Google para Google Scholar em 2016 (Junge et al. 2017). Durante muito tempo, a aquapônica tem sido praticada principalmente como um hobby no quintal. É agora cada vez mais utilizada comercialmente devido ao forte interesse dos consumidores em métodos agrícolas biológicos e sustentáveis. Uma pesquisa realizada pela equipe CITYFOOD na Universidade de Washington em julho de 2018 mostra que o número de operações aquapônicas comerciais aumentou rapidamente nos últimos 6 anos. Esta busca focada por operações aquapônicas identificou 142 operações aquapônicas ativas com fins lucrativos na América do Norte. Com base em informações on-line, 94% das explorações agrícolas iniciaram sua operação em escala comercial desde 2012; apenas nove fazendas aquapônicas comerciais estão em operação há mais de 6 anos (Fig. 21.1).

A maioria das operações aquapônicas pesquisadas estão localizadas em áreas rurais e são muitas vezes conectadas a fazendas existentes para aproveitar os baixos preços da terra, disponíveis

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Fig. 21.1 Profissionais aquapônicos existentes na América do Norte, 142 empresas comerciais (vermelho) e

17 centros de pesquisa (azul), (CITYFOOD, Julho 2018)

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Fig. 21.2 Aquaponics em toda a Europa: 50 centros de pesquisa (azul) e 45 empresas comerciais (vermelho). (Hub Aquaponics da UE 2017)

infra-estrutura, e códigos de construção propícios para estruturas agrícolas. Independentemente disso, um número crescente de operações aquapônicas também estão localizadas nas cidades. Devido à sua pegada física relativamente pequena e alta produtividade, as operações aquapônicas são adequadas para a prática em ambientes urbanos (Junge et al. 2017). Pesquisas realizadas sob os auspícios da União Europeia (UE) Aquaponics Hub em 2017 identificaram 50 centros de pesquisa e 45 empresas comerciais que operam na União Europeia (Fig. 21.2). Essas empresas variam em tamanho de pequeno a médio porte.

21.1.1 Aquapônica em Ambientes Urbanos

O espaço é uma mercadoria valiosa nas cidades. As fazendas urbanas têm de ser engenhosas para encontrar locais disponíveis, tais como lotes desocupados, telhados existentes e armazéns subutilizados que são acessíveis para um negócio agrícola (de Graaf 2012; De La Salle e Holland 2010). As explorações aquánicas urbanas precisam equilibrar os custos de produção mais elevados com as vantagens competitivas de comercialização e distribuição que as localidades urbanas oferecem. O maior benefício para localizar operações aquapônicas nas cidades é um mercado consumidor crescente com interesse em produtos frescos, de alta qualidade e cultivados localmente. Ao cumprir os regulamentos locais para produtos orgânicos, as fazendas urbanas podem alcançar preços premium para suas folhas verdes, ervas e tomates cultivados aquaponicamente (Quagrainie et al. 2018). Ao contrário da hidroponia, a aquapônica também tem a capacidade de produzir peixes, aumentando ainda mais a viabilidade econômica em um ambiente urbano que muitas vezes tem diversas necessidades alimentares (König et al. 2016). As fazendas aquapônicas urbanas também podem economizar alguns custos operacionais, reduzindo a distância de transporte para o consumidor e reduzindo a necessidade de armazenamento de culturas (dos Santos 2016).

As condições ambientais urbanas também podem ser vantajosas para as explorações aquánicas. As temperaturas médias nas cidades são mais elevadas do que nas zonas rurais (Stewart e Oke 2010). Em regiões mais frias, particularmente, as fazendas podem se beneficiar de um clima urbano mais quente, o que pode ajudar a reduzir a demanda de aquecimento e os custos operacionais (Proksch 2017). As fazendas aquapônicas integradas com os sistemas de construção de um edifício hospedeiro podem utilizar ainda mais recursos urbanos, como calor residual e COSub2/Sub no ar de exaustão, para beneficiar o crescimento das plantas como uma alternativa à fertilização convencional COSub2/Sub. As fazendas urbanas também podem ajudar a atenuar os aspectos negativos do efeito da ilha de calor urbana durante os meses de verão. A vegetação adicional, mesmo que cultivada em estufas, ajuda a reduzir a temperatura ambiente através do aumento da evapotranspiração (Pearson et al. 2010). Na aquaponia, o uso da infraestrutura de recirculação de água reduz o consumo global de água para a produção de peixes e alface e pode, portanto, ter um efeito positivo no ciclo da água urbana. Os produtos aquaponicamente cultivados esforçam-se para fechar o ciclo de nutrientes, evitando assim a produção de escoamentos agrícolas. Através da gestão inteligente de recursos dentro dos principais sistemas ambientais, a aquaponia ajuda a reduzir o consumo excessivo de água e a eutrofização geralmente criados pela agricultura industrial.

21.1.2 Aquapônica como Agricultura Ambiental Controlado (CEA)

As técnicas agrícolas tradicionais para estender a época de cultivo natural variam de modificações ambientais mínimas, como casas de argola temporárias usadas em campos de solo, até o controle ambiental total em instalações permanentes que permitem a produção durante todo o ano, independentemente do clima local ( Ambiente Controlado Agricultura 1973). Esta última estratégia também é conhecida como agricultura ambiental controlada (CEA) e inclui estufas e instalações de cultivo interior. Além de controlar o clima interno, a CEA também reduz significativamente o risco de perda de culturas para calamidades naturais e a necessidade de herbicidas e pesticidas (Benke e Tomkins 2017). A maioria das operações aquapônicas são concebidas como CEA, uma vez que combinam dois sistemas de cultivo complexos (aquacultura e hidroponia), que exigem condições de crescimento controladas para garantir a produtividade ideal. Além disso, a CEA permite que a produção durante todo o ano amortize o alto investimento em infraestrutura aquapônica e atinja preços de colheita premium no mercado fora da estação de crescimento natural. O desempenho dos compartimentos aquánicos é altamente dependente do clima local e das oscilações sazonais (Graamans et al. 2018).

Como a aquapônica é uma disciplina relativamente jovem, a maior parte da pesquisa existente está focada no nível do sistema — por exemplo, estudos que avaliam a integração técnica da aquicultura com hidroponia em diferentes configurações (Fang et al. 2017; Lastiri et al. 2018; Monsees et al. 2017). Embora os componentes individuais do sistema aquapônico e suas interações ainda possam ser otimizados para produtividade, seu desempenho dentro de um envelope de ambiente controlado não foi abordado de forma abrangente. Pesquisas recentes no CEA começaram a avaliar o desempenho do sistema hidropônico em conjunto com o desempenho do ambiente construído, embora exista apenas um estudo que modela o desempenho do sistema aquaponico em um envelope controlado (Benis et al. 2017a; Körner et al. 2017; Molin and Martin 2018a; SanJuandelmás et al. 2018).

21.1.3 Colaborações de pesquisa Aquaponics

A atual expansão de interesse na aquapônica levou à criação de várias colaborações interdisciplinares de pesquisa relacionadas à aquapônica financiadas pela União Europeia (UE). O projeto COST FA1305, que criou o Hub Aquaponics da UE (2014—2018), reuniu a pesquisa aquaponica e os produtores comerciais para entender melhor o estado da arte na aquapônica e para gerar esforços coordenados de pesquisa e educação em toda a UE e em todo o mundo. O Innovative Aquaponics for Professional Application (INAPRO) (2014—2017), um consórcio de 17 parceiros internacionais, teve como objetivo avançar as abordagens atuais para a aquapônica rural e urbana através do desenvolvimento de modelos e construção de estufas protótípicas. O projeto CITYFOOD (2018—2021) no âmbito da Iniciativa de Crescimento Urbano Sustentável (SUGI), co-financiado pela UE, Fórum de Belmont e respectivas fundações científicas, investiga a integração da aquaponia no contexto urbano e o seu potencial impacto nos desafios globais do nexo alimento-água-energia.


Aquaponics Food Production Systems

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