Sustainability of urban aquaponics farms: An emergy point of view
Documento
Informações
Título
Sustainability of urban aquaponics farms: An emergy point of view
Título (EN)
Sustainability of urban aquaponics farms: An emergy point of view
Autor(es)
Luiz H. David | Sara M. Pinho | Feni Agostinho | Jesaias I. Costa | Maria Celia Portella | Karel J. Keesman | Fabiana Garcia
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
Aquaponics is a food production system that aims higher sustainability by integrating advantages gained from aquaculture and hydroponic production. Aquaponics aims to mimic the biological process that happens in the natural environment in a controlled production system. As it can be applied to small scales, aquaponics is considered an important alternative for urban regions, which have low availability of agricultural land and water resources. Furthermore, the advantage is that it is located close to final consumers. Aquaponics has been labeled as an environmentally friendly food production system, but its demand for energy and materials cast doubt on its sustainability. A systemic understanding of aquaponics production systems is needed to determine the magnitude and balance between its potentialities and constraints, in which emergy synthesis appears as a powerful tool for this purpose. This study applies emergy synthesis to assess the sustainability of two different (scale and marketable products) urban aquaponics farms in Brazil, but differently from other emergy studies, ecosystem services and disservices are included in the analysis as an attempt to represent the system performance holistically. Results show that the type of materials used in aquaponics infrastructures has the highest influence on total emergy demand. Surprisingly, electricity and fish feed showed a low influence on the total emergy, reinforcing the idea that aquaponics systems have a more efficiency feeding management than traditional aquaculture systems. Besides producing vegetables and fish, the inclusion of ecosystem services highlights the importance of aquaponics for educational and tourism purposes. Finally, the obtained indicators from modeling scenarios revealed that replacing the water source and some materials deserves priority attention to increase the sustainability of urban aquaponics farms.
Resumo
A aquaponia é um sistema de produção de alimentos que busca maior sustentabilidade por meio da integração das vantagens obtidas pela aquicultura e pela produção hidropônica. Esse sistema procura reproduzir os processos biológicos que ocorrem no ambiente natural em um sistema produtivo controlado. Por poder ser aplicado em pequena escala, a aquaponia é considerada uma alternativa importante para regiões urbanas, que apresentam baixa disponibilidade de terras agrícolas e recursos hídricos. Além disso, sua localização próxima aos consumidores finais representa uma vantagem adicional. A aquaponia tem sido classificada como um sistema de produção de alimentos ambientalmente sustentável, porém sua demanda por energia e materiais gera questionamentos sobre sua sustentabilidade. Assim, é necessária uma compreensão sistêmica dos sistemas de produção aquapônicos para determinar a magnitude e o equilíbrio entre seus potenciais e limitações, sendo a síntese em emergia uma ferramenta poderosa para essa finalidade. Este estudo aplica a síntese em emergia para avaliar a sustentabilidade de duas fazendas urbanas de aquaponia no Brasil, com diferentes escalas de produção e produtos comercializados. Diferentemente de outros estudos baseados em emergia, esta pesquisa inclui os serviços e desserviços ecossistêmicos na análise, buscando representar de forma holística o desempenho do sistema. Os resultados mostram que o tipo de materiais utilizados nas infraestruturas aquapônicas exerce a maior influência sobre a demanda total de emergia. De forma surpreendente, a eletricidade e a ração para peixes apresentaram baixa influência na emergia total, reforçando a ideia de que os sistemas aquapônicos possuem um manejo alimentar mais eficiente em comparação aos sistemas tradicionais de aquicultura. Além da produção de vegetais e peixes, a inclusão dos serviços ecossistêmicos evidencia a importância da aquaponia para fins educacionais e turísticos. Por fim, os indicadores obtidos por meio da modelagem de cenários revelaram que a substituição da fonte de água e de alguns materiais utilizados na infraestrutura deve receber atenção prioritária para aumentar a sustentabilidade das fazendas urbanas de aquaponia.
Palavras-chave
Aquaculture | Brazil | Ecosystem services and disservices | Emergy | Urban aquaponics farms
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Vice Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Publicado em
SATYRO, Walter Cardoso; CONTADOR, José Celso; SPINOLA, Mauro de Mesquita; GIANNETTI, Biagio Fernando; CONTADOR, Jose Luiz; SACOMANO, José Benedito; ALMEIDA, Cecília Maria Villas Bôas de. Sustainable industries: production planning and control as an ally to implement strategy. Journal of Cleaner Production, v. 281, artigo 124781, 2021.