تعلم الزراعة المائية

الزراعة الصحية في 8 دقائق

تعزيز الأمن الغذائي

يشمل الأمن الغذائي ضمان توفير غذاء كافٍ ومستدام للأفراد وعائلاتهم، وهو ما يمثل هاجسًا ملحًا للعديد من العائلات حول العالم. وتُقدم الزراعة المائية المتكاملة حلاً عمليًا لتوفير مصدر مستدام للمنتجات الطازجة والبروتين السمكي، لا سيما في المناطق التي تعاني من تدني جودة التربة أو محدودية الوصول إلى المياه النظيفة. ومن خلال تسهيل الإنتاج الغذائي المحلي، تُسهم الزراعة المائية المتكاملة في تعزيز الأمن الغذائي والحد من الاعتماد على الواردات.

إعادة تدوير النفايات

تُستخدم مخلفات النباتات والأسماك كمصدر لعلف الأسماك والأسمدة.

المحافظة على المياه

تعتمد الزراعة المائية المتكاملة على نظام مغلق يُعيد تدوير المياه داخله، مما يقلل استهلاك المياه بشكل ملحوظ مقارنةً بالزراعة التقليدية القائمة على التربة. ويتم تجديد المياه فقط لتلبية احتياجات نمو النباتات ونتحها، مما يجعلها عالية الكفاءة في استخدام المياه، خاصةً في المناطق التي تعاني من ندرة المياه. وعلى عكس الزراعة المائية التقليدية، لا يتم تصريف مياه الزراعة المائية المتكاملة مطلقًا.
تنتج وحدة نموذجية بسعة 100 مليون لتر من الماء حوالي 700 كيلوغرام من الخضراوات، وتتسع لـ 80 متراً مكعباً من الماء. ويبلغ متوسط ​​معدل إضافة الماء 5% شهرياً، ما ينتج عنه 4,000 لتر شهرياً، أو 5 لترات لكل كيلوغرام من الخضراوات المنتجة.
تتطلب الأبراج وأنظمة الزراعة المائية بتقنية الأغشية المغذية (NFT) كميات أكبر من الماء نظرًا لارتفاع معدلات التبخر فيها، حيث يكون الماء على اتصال مباشر بالهواء المحيط. في المقابل، تُغطى أحواض الزراعة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بألواح عائمة عازلة، مما يقلل التبخر إلى أدنى حد. أما المصدر الرئيسي لاستهلاك الماء في نظام الزراعة المائية المتكاملة (AHAS) فهو نمو النباتات ونتحها. 

لا مدخلات كيميائية

تستغل أنظمة الزراعة المائية المتكاملة العمليات الطبيعية لتحويل مخلفات الأسماك إلى مغذيات أساسية، مما يغني عن استخدام الأسمدة والمبيدات الكيميائية. ويساهم هذا النهج بفعالية في منع تسرب المواد الكيميائية إلى المسطحات المائية المجاورة، وبالتالي الحفاظ على النظم البيئية المائية وتعزيزها.

نفايات بلاستيكية ضارة

في المنشآت التي تستخدم أنظمة الزراعة المائية المتكاملة في تقديم الطعام داخلها، تُستخدم حاويات بلاستيكية قابلة لإعادة الاستخدام لتخزين ونقل المحاصيل داخل المنشأة، مما يُغني عن الحاجة إلى عبوات النقل. وبالتالي، تنخفض كمية البلاستيك الداخلة إلى المبنى بشكل ملحوظ.
تُصنع معدات AHAS من البلاستيك القابل لإعادة التدوير. وهناك نوعان رئيسيان من البلاستيك: الأول، المعروف باسم "البلاستيك الرديء"، يُتخلص منه يومياً. أما الثاني، المسمى "البلاستيك الجيد"، فيُستخدم لمدة تصل إلى 25 عاماً قبل إعادة تدويره.

نسبة التلوث

وصل نظام إنتاج الخضراوات الحالي إلى حدّ التشبع. ولتلبية الطلب المتزايد، يلجأ المزارعون إلى الإفراط في استخدام الأسمدة والمبيدات، مما يؤدي إلى تلوث التربة ومصادر مياه الشرب. أما نظام الزراعة المائية المتكاملة (الأكوابونيك) فلا يُنتج أي نفايات في البيئة.

إنتاجية

في أنظمة الزراعة المائية المتكاملة، يتم استغلال المساحة المخصصة لكل نبتة على النحو الأمثل طوال فترة نموها، مما يجعل النظام مناسبًا للبيئات الحضرية ذات المساحات المحدودة. يتيح هذا الاستخدام الأمثل للمساحة إنتاجًا غذائيًا محليًا، وبالتالي يقلل الحاجة إلى طرق نقل واسعة النطاق وما يصاحبها من انبعاثات كربونية.

التنوع البيولوجي

تستطيع أنظمة الزراعة المائية استيعاب مجموعة متنوعة من أنواع الأسماك والنباتات. ومن خلال محاكاة النظم البيئية الطبيعية، تعزز هذه الأنظمة التنوع البيولوجي، وهو أمر ضروري للحفاظ على بيئة صحية. علاوة على ذلك، تتضمن بعض أنظمة الزراعة المائية كائنات حية أخرى، مثل الحشرات النافعة، مما يزيد من التنوع البيولوجي.

القيمة التعليمية والبحثية

تُعدّ الزراعة المائية المتكاملة أداة تعليمية تُسهم في نشر المعرفة حول ممارسات الزراعة المستدامة، وديناميكيات النظام البيئي، وأهمية الحفاظ على البيئة. كما تُتيح فرصًا للبحث في مجالات مثل تربية الأحياء المائية، والزراعة المائية، وعلوم البيئة. وتُناسب الزراعة المائية المتكاملة المؤسسات التعليمية بشكل خاص، إذ تُمكّن الطلاب من الحصول على غذاء طازج ومغذٍ، بينما يستفيد المعلمون من بيئة داعمة تُساعد على تدريس العلوم، والاستدامة، وحتى إدارة الأعمال.  

بصمة منخفضة الكربون

يُتيح التخلص من عمليات النقل والتبريد والتخزين المطولة، وما يترتب عليها من انبعاثات كربونية، زراعة مجموعة متنوعة من الخضراوات في مزرعة AHAS مُكيّفة مناخياً. يسمح هذا النهج بالإنتاج المحلي للخضراوات، مما يقلل الحاجة إلى النقل العالمي وما يرتبط به من آثار بيئية. 

القدرة على التكيف

يمكن تركيب أنظمة AHAS Aquaponics في أي بيئة، سواء كانت داخلية أو خارجية، وعلى أسطح تتراوح من الصغيرة إلى الكبيرة.

طراوة

يضمن نظام الدائرة القصيرة نضارة المنتجات بشكل مطلق. ويمكن إتمام عمليات الإنتاج من المزرعة إلى المائدة في غضون دقائق.

أعلى جودة

تُضمن جودة المنتجات النهائية أولاً لأن نظام الزراعة المائية يمنع استخدام أي مواد كيميائية ضارة قد تُخلّ بالتوازن البيئي. علاوة على ذلك، تضمن المياه الغنية بالمعادن قيمة غذائية استثنائية للمنتجات.

تأثير إيجابي على صحة الناس

بالإضافة إلى إنشاء مزارع AHAS، يهدف مشروعنا إلى تغيير العادات الغذائية للأفراد.
تُعدّ الأسماك التي تُربّى في بيئة نقية خالية من الملوثات البيئية مصدراً استثنائياً للبروتين والدهون المفيدة. أما النباتات، فتُقدّم مجموعة واسعة من العناصر الغذائية الأساسية، بما في ذلك الألياف والمعادن والفيتامينات ومضادات الأكسدة. وتضمن هذه المكونات مجتمعةً توازناً غذائياً مثالياً.

تأثير إيجابي على الحياة الاجتماعية

كشفت دراسة أجرتها جامعة بنسلفانيا أن الحدائق الحضرية لا تُحسّن المظهر الجمالي فحسب، بل تُسهم أيضًا في الحدّ من الجريمة. علاوة على ذلك، وكما ذكر موقع Vox.com، تُعزز الحدائق الحضرية الجماعية تنمية الشبكات والروابط الاجتماعية داخل المجتمعات المحلية. تُقدّم الزراعة الحضرية نهجًا مُحفزًا لتعزيز التماسك المجتمعي بين الفئات السكانية المعزولة. فعلى سبيل المثال، عندما يتعاون أفراد من الحي أو العائلة أو الأصدقاء أو حتى الغرباء للحفاظ على حيوية النباتات في حديقة مجتمعية، ينشأ شعور بالانتماء داخل المجتمع. ستُستخدم كل مزرعة أيضًا كمساحة للاسترخاء وتبادل الخبرات والتعلم في مجال الزراعة المائية. بالإضافة إلى المنطقة المُخصصة لجمع المنتجات الزراعية، سيجد الزوار مطعمًا يُقدم مجموعة متنوعة من السلطات، بالإضافة إلى متجر لبيع المنتجات العضوية. كما ستتوفر قاعة اجتماعات لمن يرغب في اكتساب المزيد من المعرفة حول الزراعة المائية.

كفاءة الطاقة

على الرغم من أن أنظمة الزراعة المائية المتكاملة (الأكوابونيك) تتطلب طاقة لتشغيل المضخات والتهوية والتبريد، إلا أنها تتميز بكفاءة طاقة أعلى مقارنةً بالزراعة التقليدية. يقلل نظام الأكوابونيك ذو الدائرة المغلقة من الحاجة إلى الري المكثف والآلات، مما يوفر الطاقة على المدى الطويل. يستخدم نظام AHAS مضخات موفرة للطاقة. وفي عملياتنا الزراعية، نعزز استقلالنا في مجال الطاقة من خلال استخدام الألواح الشمسية.
كرّست شركة AHAS سنواتٍ لاختيار المضخات والمراوح الأمثل، مع إيلاء الأولوية لكفاءتها، وانخفاض استهلاكها للطاقة، وخصائص السلامة. علاوةً على ذلك، قمنا بتحسين تصميم MIT في هذا السياق. صُممت وحدة الهيدروليكا لدينا لتقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد مع ضمان تدفق مثالي للمياه في جميع أنحاء النظام.
لقد خضعت العديد من مصابيح النمو للاختبار في مختبراتنا، وقمنا باختيار قوة الإضاءة المثلى وتكوين التباعد الذي يمكّن النباتات من الازدهار بمعدل نمو مثالي.

استقلالية الطاقة

إذا كانت المزرعة تمتلك بئراً وتستخدم الألواح الشمسية، فيمكن لنظام الزراعة المائية تحقيق درجات متفاوتة من الاستقلالية، تتراوح من الجزئية إلى الكاملة.
يضمن هذا الإنتاج المستمر على مدار العام قدرة المزرعة على الصمود في وجه نقص منتجات معينة وتقلبات أسعار السوق.