Большие и жизненно важные океаны Земли являются важнейшим источником экономической производительности, но проблемы управления космическим пространством, межотраслевые конфликты и ухудшение состояния окружающей среды часто ограничивают устойчивое коммерческое развитие.
Теперь исследователи разработали новую модель, которая взвешивает компромиссы и возможности для развития аквакультуры в заливе Южной Калифорнии. Система, созданная группой, в которую входит Кэрри Каппел, старший научный сотрудник Национального центра экологического анализа и синтеза Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, специально рассматривает три типа оффшорной аквакультуры, а также существующий рыболовный промысел, живописные виды, риск заболеваний и воздействия на сообщества морского дна. Выводы команды опубликованы в журнале Nature Communications.
«Наша целостная аналитическая модель уравновешивает местоположение, тип и интенсивность использования океана в разных секторах и отраслях», - пояснил Каппель, член Группы устойчивого рыболовства в Школе экологических наук и менеджмента Брена при Калифорнийском университете в Сан-Франциско. «Это может провозгласить новую парадигму экологически устойчивого использования океана и управления им».
Дизайн модели учитывает и количественно определяет соответствующие экологические, промышленные и социальные интересы в данной области. Это также позволяет использовать метод планирования, который поддерживает различные гармоничные, экономически продуктивные виды деятельности, не обрекая регион на экологическую катастрофу. Команда применила свою модель к развитию трех репрезентативных типов прибрежных аквакультурных ферм с промышленным потенциалом в Южной Калифорнии: средиземноморских мидий, полосатого окуня и сахарных водорослей.
«Наша цель состояла в том, чтобы создать систему, которая может одновременно планировать несколько применений, оптимизируя преимущества этих различных применений и сводя к минимуму негативное воздействие на другие виды использования и окружающую среду», - сказала ведущий автор Сара Лестер, доцент. географии в Университете штата Флорида.
Соединенные Штаты, в которых в 2016 году наблюдался дефицит торговли морепродуктами в размере 14 миллиардов долларов, значительно отстают от других стран в развитии аквакультуры из-за сложной политики регулирования и общественного противодействия. Кроме того, опасения по поводу воздействия прибрежной аквакультуры на окружающую среду, а также потенциальные конфликты с другими секторами, такими как рыболовство в дикой природе, ограничивают широкое развитие даже в районах, ориентированных на успех аквакультуры. Это сделало аквакультуру идеальным примером для моделей морского пространственного планирования группы.
Чтобы решить проблемы заинтересованных сторон в конкретных регионах, команда также учла в своих расчетах четыре всеобъемлющих фактора: промысел калифорнийского палтуса в дикой природе, который использует ту же среду обитания с мягким дном, которая будет разработана для аквакультуры; экологическое состояние флоры и фауны, населяющих морское дно, которым может быть нанесен ущерб из-за нехватки кислорода, вызванной рыбными фермами; качество видов с государственных и частных земель, которые могут быть испорчены сооружениями аквакультуры на поверхности океана; и риск распространения болезней среди рыбных хозяйств, связанных океанскими течениями.
Сочетая эти модели с аналитическим анализом компромиссов, исследователи смогли определить десятки тысяч оптимальных пространственных планов, подмножество которых удовлетворило все четыре требования заинтересованных сторон и, следовательно, было бы особенно поучительно для лиц, принимающих решения. В конечном итоге они определили, что использование моделей может увеличить стоимость сектора на миллионы долларов и снизить вредное воздействие до уровня менее 1 процента по сравнению с традиционными подходами к пространственному планированию..
Стратегия группы заключалась в разработке моделей, которые можно было бы применять где угодно, а не только на одном участке побережья Южной Калифорнии, и которые не ограничивались бы аквакультурой. Фактически, Каппель и соавтор Кроу Уайт из Калифорнийского политехнического государственного университета в Сан-Луис-Обиспо применили этот аналитический подход к размещению ветряных электростанций у побережья Массачусетса..
«Поскольку мы продолжаем искать в наших океанах важнейшую, экологически обоснованную экономическую продукцию, эти модели могут стать аналитической основой для разумного и ответственного развития», - сказал Каппель.
«Я думаю, что это особенно полезный подход, когда мы думаем о новых и появляющихся применениях», - сказал Лестер. «Существует тенденция к созданию новых океанских отраслей - будь то аквакультура, альтернативная энергетика или глубоководная добыча полезных ископаемых - которые могли бы эффективно использовать этот подход».