Maisto gamybos sistemoms tenka vis didesnis spaudimas pagaminti daugiau naudojant kuo mažiau išteklių. Daugelyje regionų, ypač Pietų Europoje, vandens prieinamumas tampa vis didesniu iššūkiu, nes ilgėjantys sausros laikotarpiai, kintančios klimato sąlygos ir augantis spaudimas gėlo vandens ištekliams veikia tradicines maisto gamybos sistemas.
Tuo pačiu dideli kiekiai sūraus ir apysūrio vandens tradiciniame žemės ūkyje lieka nepanaudoti. ProRMAS projektas kelia paprastą klausimą: kas būtų, jeigu šiuos apribojimus paverstume ištekliais? Siekdami atsakyti į šį klausimą, ProRMAS projekte dirbantys mokslininkai kuria ir testuoja recirkuliacinę daugiatrofę akvaponikos sistemą (angl. Recirculating Multi-Trophic Aquaponic System, RMAS), kuri vienoje žiedinės gamybos koncepcijoje sujungia krevečių auginimą, daugiašerių kirmėlių kultivavimą, makrodumblių auginimą, augalininkystę ir maistinių medžiagų panaudojimą.
Pasak Alfred Wegener instituto Akvakultūros tyrimų grupės vadovo Matthew Slater, būtent toks praktinis pritaikomumas yra viena iš priežasčių, dėl ko projektas yra ypač aktualus šiandien:
„Tikimės parodyti realius ir praktiškai pritaikomus RAS sistemų sprendimus, kuriuos būtų galima naudoti vietovėse, kuriose trūksta vandens, siekiant tvarios maisto gamybos. Tai galėtų būti naudinga, pavyzdžiui, mūsų partnerių ūkiams Italijoje, Po lygumoje, kur vandens trūkumas maisto produkcijai tampa vis aktualesne problema.“
Kitoks žvilgsnis į atliekas akvakultūroje
Viena pagrindinių ProRMAS idėjų yra paprasta: vienos sistemos dalies atliekos gali tapti ištekliumi kitai. Dėl to mokslininkai tiria, ar krevečių auginimo metu susidarančios maistinės medžiagos ir šalutiniai produktai galėtų būti panaudojami pakartotinai, o ne išmetami kaip atliekos.
Daugiašerės kirmėlės – jūriniai organizmai, pasižymintys didele maistine verte – auginamos naudojant krevečių ūkiuose susidarantį dumblą. Vėliau jos tiriamos kaip galimas ingredientas krevečių pašaruose. Tuo pačiu, dumblas ir kitos sistemoje susidarančios liekamosios medžiagos tiriamos dėl galimo panaudojimo augalų auginimo sistemose. Taip pat analizuojama jų maistinė ir cheminė sudėtis bei potencialas tapti natūraliomis trąšomis. Šis klausimas ypač svarbus recirkuliacinėms akvakultūros sistemoms, nes kietųjų atliekų valdymas gali tiesiogiai paveikti gamybos efektyvumą ir sąnaudas.
Kaip paaiškina Padujos universiteto mokslininkas Marco Birolo:
„ProRMAS projekte likutinės maistinės medžiagos ir organinė medžiaga nėra tiesiog laikomos atliekomis. Mes ieškome būdų, kaip jas paversti nauja biomase, pašarų ingredientais, maisto produktais ar biologinėmis trąšomis.“
Svarbus žingsnis: idėjų testavimas
Šiuo metu mokslininkai vertina alternatyvius pašarų ingredientus, maistinių medžiagų panaudojimo sprendimus ir skirtingus gamybos metodus kontroliuojamomis sąlygomis savo laboratorijose. Krevečių pašarai, kurių sudėtyje naudojamos daugiašerės kirmėlės ir makrodumblis Ulva lactuca, tiriami kaip alternatyva tradiciniams pašarams. Ir jau pasiektas svarbus etapas. Pasak Alfred Wegener instituto mokslininkės Isabelos Pinheiro:
„Vienas svarbiausių iki šiol pasiektų rezultatų – daugiašerių kirmėlių auginimas naudojant tik krevečių ūkiuose susidarančias atliekas bei sėkmingas daugiašerių kirmėlių miltų panaudojimo kaip alternatyvos žuvų miltams krevečių pašaruose testavimas.“
Eksperimentiniai darbai vyksta ne tik su pašarais, bet ir vystant pačias sistemas. Klaipėdos mokslo ir technologijų parke dirbantys tyrėjai Nerijus Nika ir Gintautas Narvilas tiesiogiai dalyvauja krevečių auginimo eksperimentuose, daugiašerių kirmėlių kultivavimo veiklose bei eksperimentinių sistemų eksploatavime ir pritaikyme praktiniams projekto tikslams.
Matthew Slater išskiria vieną svarbų iki šiol pasiektą techninį rezultatą:
„Svarbiu pasiekimu laikome kietųjų atliekų panaudojimą daugiašerių kirmėlių šėrimui bei naujosios polyrack sistemos įdiegimą.“
Pirminiai stebėjimai rodo didelį krevečių susidomėjimą daugiašerėmis kirmėlėmis, o Ulva lactuca taip pat demonstruoja potencialą kaip pašaro sudedamoji dalis. Tačiau mokslininkai pabrėžia, kad eksperimentai vis dar vyksta ir rezultatams reikalingas tolesnis vertinimas.
Eksperimentinės sistemos ir nauda
Projektas kuria vertę ne tik per mokslinius rezultatus. Demonstracinės sistemos ir pilotinė infrastruktūra padeda kurti technologijas, stiprina kompetencijas recirkuliacinės akvakultūros srityje ir suteikia galimybių studentams bei jauniesiems tyrėjams praktiškai susipažinti su žiedinės gamybos principais. Tokiems partneriams kaip Klaipėdos mokslo ir technologijų parkas tai taip pat reiškia kompetencijų stiprinimą per praktinį darbą ir mokslinės infrastruktūros vystymą.
Kaip sako Klaipėdos mokslo ir technologijų parko tyrėjas Nerijus Nika:
„Dalyvavimas ProRMAS prisideda prie recirkuliacinės akvakultūros kompetencijų stiprinimo ir kartu suteikia galimybių studentams bei jauniesiems tyrėjams praktiškai susipažinti su naujomis gamybos sistemomis ir žiedinės ekonomikos principais.“
Dar vienas svarbus projekto aspektas yra jo daugiadiscipliniškumas. Akvakultūros, pašarų kūrimo, augalininkystės, maistinių medžiagų panaudojimo ir aplinkos vertinimo srityse dirbantys tyrėjai kartu siekia geriau suprasti, kaip tokios integruotos sistemos veiktų už laboratorijos ribų.
Kitas etapas
Kitas ProRMAS etapas jau žengia už atskirų eksperimentų ribų ir artėja prie integruoto sistemos veikimo. Tyrėjai toliau optimizuos gamybos procesus, vertins biomasės kokybę ir vystys demonstracinę infrastruktūrą partnerių šalyse. Tačiau vienas svarbus tikslas dar laukia priešakyje. Kaip sako Matthew Slater:
„Mūsų tikslas – paleisti pilotinį ūkį, kuriame veiktų visos keturios rūšys: daugiašerės kirmėlės, krevetės, Ulva lactuca ir salikornija*.“
O štai Isabelai Pinheiro viena įdomiausių projekto dalių išlieka skirtingų sistemos komponentų sąveika:
„Man įdomiausia tai, kaip galima sujungti skirtingus trofinius lygius taip, kad vieno organizmo produktai taptų ištekliais kitam. Būtent čia slypi tikrasis tokių sistemų potencialas.“
Vandens ištekliams tampant vis labiau ribotiems, o maisto poreikiui augant, tokie projektai kaip ProRMAS padeda ieškoti būdų, kaip šiandien nepakankamai naudojami ištekliai galėtų tapti ateities maisto gamybos dalimi.
*Salikornija – druskingoje aplinkoje augantis halofitinis augalas, kuris gali būti naudojamas maistui ir yra laikomas perspektyvia rūšimi tvarioms maisto gamybos sistemoms.
Projektas ProRMAS buvo įgyvendintas „Green ERA-Hub“ iniciatyvos rėmuose. „Green ERA-Hub“ yra koordinavimo ir paramos veiksmas (CSA), finansuojamas Europos Sąjungos mokslinių tyrimų ir inovacijų programos „Horizon Europe“ lėšomis pagal dotacijos sutartį Nr. 101056828.
Šį tarptautinį mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros projektą remia Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministerija, Vokietijos Federacinės Respublikos federalinė švietimo ir mokslinių tyrimų ministerija bei Italijos Respublikos žemės ūkio, maisto suvereniteto ir miškų ministerija.
Socialinių tinklų kanalai:
GEH X: @GEH_era
GEH LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/green-era-hub/
GEH YouTube: https://www.youtube.com/@GreenERAHub
