A Terra e seus Recursos 20 de julho de 2022, 11:49 20/07/2022

Aquaponia: uma ferramenta promissora para uma agricultura sustentável

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Jovens revisores

Resumo

Atualmente, a agricultura enfrenta um novo desafio: produzir mais alimento com menos recursos naturais. A fim de alcançar esse objetivo, os cientistas estão testando uma técnica chamada aquaponia. Ela foi introduzida há muito tempo por antigas populações chinesas e mexicanas. Na aquaponia, peixes e plantas são cultivados juntos. Como isso é possível? As bactérias transformam o cocô dos peixes em nutrientes para as plantas. As plantas absorvem esses nutrientes e deixam a água limpa, que pode então ser reutilizada para a criação dos peixes – e o ciclo recomeça! A aquaponia permite que os fazendeiros obtenham dois produtos ao mesmo tempo e reciclem a mesma água várias vezes. Praticamente nenhuma água residual é lançada no ambiente!
Os sistemas de aquaponia podem ter variados tamanhos e não precisam de solos. São instalados em ambientes internos e externos. Os grandes sistemas visam a objetivos comerciais, enquanto os pequenos podem ser montados para cultivo urbano: produção de alimento dentro das cidades.

Que é aquaponia?

A população do mundo está aumentando rapidamente e não há comida suficiente para alimentá-la! Os cientistas têm uma importante missão: precisam encontrar uma maneira de produzir mais comida sem agredir o ambiente. As técnicas tradicionais de agricultura prejudicam o ambiente de várias maneiras. Elas consomem os recursos naturais e criam riscos de saúde para os humanos e a vida selvagem. A técnica chamada aquaponia pode ser a solução desse problema. O componente “aqua” dessa palavra vem de “aquacultura”, que é a prática de criar peixes, camarões, algas e outros alimentos marinhos; “ponia” se origina de “hidroponia”, o cultivo de plantas na água, sem solo. Aquacultura e hidroponia podem existir separadamente, mas, quando combinamos as duas, obtemos aquaponia!

A aquaponia é uma versão em miniatura de um ecossistema natural. Baseia-se no modo como a Mãe Natureza normalmente funciona em todo ambiente aquático! Na aquaponia, pomos peixes a trabalhar – e isso significa que eles comem e defecam. O resultado é uma água rica em nutrientes (sim, o cocô dos peixes!). Depois, as bactérias entram em ação, convertendo o cocô em um ótimo fertilizante para o crescimento das plantas. Estas absorvem o fertilizante pelas raízes e, com isso, limpam a água. A água limpa é reutilizada para a criação dos peixes (Figura 1). E o ciclo recomeça!

Figura 1. Ciclo da água em um sistema de aquaponia. As bactérias convertem o cocô dos peixes em nutrientes bons para as plantas. As raízes das plantas absorvem esses nutrientes e, com isso, limpam a água. A água purificada é reutilizada para a criação dos peixes. Desse modo, obtemos um ciclo fechado de água, no qual a mesma quantidade de água flui continuamente. Ela passa dos peixes para as plantas, volta para os peixes e assim sucessivamente!

No sistema de aquaponia, peixes, plantas e bactérias trabalham juntos como uma equipe. Esse trabalho solidário permite aos fazendeiros obterem dois produtos alimentícios, peixes e vegetais, usando a mesma quantidade de água que normalmente usariam para obter apenas um. Nesse ciclo fechado, a água não é desperdiçada – a quantidade de água residual lançada no ambiente é quase zero [1]!

Aquaponia: passado e presente

A aquaponia é uma ideia muito antiga. Suas primeiras formas eram usadas há cerca de 1.500 anos no sul da China, Indonésia e Tailândia. Ali, os fazendeiros cultivavam campos de arroz semiaquáticos que também abrigavam peixes. O cocô destes servia como fertilizante para o cultivo do arroz (Figura 2).

Figura 2. A aquaponia já era usada há cerca de 1.500 anos na China, onde o arroz crescia em campos semiaquáticos (em cima). No México, os astecas cultivavam vegetais em jardins flutuantes chamados chinampas (embaixo).

Quinhentos anos depois, uma população do centro do México inventou outra forma de aquaponia. Essa população, os astecas, criou um vasto império. Sua capital, Tenochtitlán, foi erguida nas margens do lago Texcoco. Nessa terra alagada, os astecas não tinham solos férteis para cultivar seu alimento. Então, construíram jardins flutuantes no lago, chamados chinampas. Essas ilhas flutuantes eram feitas de barro e resíduos secos de plantas. Nos chinampas, os fazendeiros cultivavam milho, abóbora, tomate, etc. As plantas absorviam nutrientes da água do lago, rica em cocô de peixes. 

Embora o conceito de aquaponia seja antigo, somente nos anos 1970 é que os cientistas redescobriram seu potencial. Hoje, ela está bem avançada e fornece, para a agricultura, uma solução sustentável que reduzirá o emprego de recursos naturais. A aquaponia usa até 90% menos água que a agricultura tradicional [2] e as plantas crescem muito mais rápido [3]! Ela também reduz os poluentes liberados por tratores e agrotóxicos [4]. 

Os sistemas de aquaponia podem ser instalados tanto em recintos fechados quanto ao ar livre, em ambientes parecidos a estufas.

A aquaponia em recintos fechados pode produzir alimentos durante o ano inteiro! Isso é uma grande vantagem em áreas onde o clima não é favorável à agricultura (por exemplo, lugares com baixas temperaturas, pouca luz solar e pouca chuva ou água para irrigação).

Tipos de aquaponia

Há três sistemas principais de aquaponia atualmente (Figura 3). Na aquaponia de jangada, as plantas crescem em jangadas que flutuam em tanques cheios da água residual vinda da cultura de peixes. As raízes mergulham na água, onde podem absorver os nutrientes do cocô dos peixes. Esse método é mais apropriado para plantas pequenas, como alface, manjericão, espinafre, acelga e ouras. Na aquaponia de substrato, as plantas crescem em um substrato que imita o solo. Ele sustenta as raízes e ajuda as bactérias a filtrar a água. Esse sistema é apropriado para todos os tipos de plantas, mas usa-se mais para repolho, brócolos, cebola, funcho, cenoura, tomate, pimentas, pepino, feijão, ervilha, abóbora e melão. Finalmente, na aquaponia de canal, a água residual vinda dos peixes flui por tubos estreitos com buracos nos quais as plantas são inseridas. As raízes mergulham na corrente de água que flui pelos tubos, onde absorvem os nutrientes do cocô dos peixes. Esse método de cultivo funciona bem para plantas que precisam de pouco suporte, como morango, verduras e ervas aromáticas. Os tubos podem também ser instalados verticalmente, para economizar espaço.

Figura 3. Os três principais sistemas de aquaponia. A aquaponia de substrato possui um substrato semelhante ao solo que ajuda no crescimento das plantas. Na aquaponia de canal, as plantas são colocadas dentro de tubos por onde corre uma água rica em nutrientes. Na aquaponia de jangada, as plantas são colocadas em jangadas flutuantes e suas raízes mergulham na água para absorver nutrientes.

Há inúmeras espécies de peixes que podem ser usadas nos sistemas de aquaponia. Esses sistemas incorporam peixes grandes, pequenos, comestíveis ou ornamentais, dependendo de sua finalidade. As espécies mais comuns são a tilápia, a carpa-sol, o bagre, a carpa koi, o peixinho-dourado, o camarão e o pacu.

Benefícios da aquaponia nas cidades

Hoje em dia, há um crescente interesse pelos sistemas de aquaponia em pequena escala. Eles podem ser instalados em cidades: nos parques, jardins, edifícios, casas, quintais, tetos, etc. A introdução de pequenos sistemas de aquaponia nas cidades traz inúmeras vantagens. A aquaponia pode fornecer uma grande variedade de produtos orgânicos e sazonais frescos. Esses produtos beneficiam o meio ambiente porque reduzem a pegada de transporte – não precisam vir de longe para nossa mesa. Os sistemas de aquaponia urbana também podem promover iniciativas sociais. Por exemplo, incentivar as moradias comunitárias (cohousing) e os seminários educativos, ambos capazes de proporcionar às pessoas maiores oportunidades de conhecer seus vizinhos. A aquaponia também oferece abrigo a pássaros e insetos benéficos, o que aumenta a biodiversidade urbana [5]. Por último, a aquaponia urbana ajuda a gerar empregos para os moradores.

Em suma, a aquaponia é um sistema de produção cíclica, sem solo, que permite o cultivo de peixes e vegetais ao mesmo tempo, com a mesma quantidade de água, que desse modo é economizada. Praticando a aquaponia, as pessoas aprendem mais sobre a vida das plantas e peixes, tornando-se mais conscientes de como os alimentos comprados no mercado foram produzidos. Isso é especialmente importante para os jovens das cidades e áreas suburbanas, que correm o risco de perder contato com o mundo das fazendas. Porém, mais importante ainda: praticar aquaponia é muito divertido!

Glossário

Campos de arroz semiaquáticos: Terrenos submersos usados para o cultivo de arroz.

Aquaponia de jangada: Sistema no qual plantas são colocadas em buracos perfurados em jangadas. As jangadas flutuam em tanques cheios de água com nutrientes vindos dos peixes. As raízes das plantas mergulham na água e absorvem seus nutrientes.

Aquaponia de substrato: Sistema no qual plantas são colocadas em buracos perfurados em tubos, por onde a água com nutrientes vindos dos peixes flui continuamente. As raízes mergulham no fluxo de água, de onde extraem seus nutrientes.

Aquaponia de canal: Sistema no qual plantas são colocadas em um substrato que imita o solo. Esse substrato também contém bactérias que ajudam as plantas a absorver nutrientes contidos na água vinda dos peixes.

Pegada de transporte: Emissões de gases do efeito estufa produzidas por veículos (caminhões, aviões, trens, etc.).

Moradias comunitárias (cohousing): Comunidades em que as pessoas possuem suas próprias residências, mas compartilham espaços comuns como tetos, quintais e varandas.

Biodiversidade: Conjunto de todas as formas de vida existentes na Terra – plantas, animais, insetos, fungos, micro-organismos e seus habitats.

Agradecimentos

A pesquisa que ensejou esta publicação contou com financiamento do programa de pesquisa e inovação European Union’s Horizont 2020, pelo acordo de subvenção nº 862663.

Referências

[1] Calone, R., Pennisi, G., Morgenstern, R., Sanyé-Mengual, E., Lorleberg, W., Dapprich, P. et al. 2019. “Improving water management in European catfish recirculating aquaculture systems through catfish-lettuce aquaponics.” Sci. Tot. Environ. 687:759–67. DOI: 10.1016/j.scitotenv..2019.06.167.

[2] Graber, A. e Junge, R. 2009. “Aquaponic systems: nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production.” Desalination 246:147–56. DOI: 10.1016/j.desal.2008.03.048.

[3] Salam, A. e Prodhan, Y. 2014. “Comparative growth performances of taro plant in aquaponics vs. other systems.” Int. J. Innov. Appl. Stud. 7:941–6;

[4] Monsees, H., Suhl, J., Paul, M., Kloas, W., Dannehl, D. e Würtz, S. 2019. “Lettuce (Lactuca sativa, variety Salanova) production in decoupled aquaponic systems: same yield and similar quality as in conventional hydroponic systems but drastically reduced greenhouse gas emissions by saving inorganic fertilizer.” PloS ONE 14:e0218368. DOI: 10.1371/journal.pone.0218368.

[5] Orsini, F., Pennisi, G., Michelon, N., Minelli, A., Bazzocchi, G., Sanyé-Mengual, E. et al. 2020. “Features and functions of multifunctional urban agriculture in the global north: a review.” Front. Sustain. Food Syst. 4:562513. DOI: 10.3389/fsufs.2020.562513.

Citação

Calone, R. e Orsini, F. (2022). “Aquaponics: a promising tool for environmental friendly farming.” Front. Young Minds. 10:707801. DOI: 10.3389/frym.2022.707801.

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