海洋養殖

海洋養殖は、海洋農業や海洋水産養殖とも呼ばれ、^[1]養殖業の一分野であり、海水中で食用やその他の動物性製品用の海洋生物を栽培するものです。海洋養殖には、沖合養殖、沿岸水域に建設された養殖場(沿岸養殖)、または海水を満たした人工のタンク、池、水路(陸上養殖) などがあります。後者の例としては、海水池でのプランクトンや海藻、エビやカキなどの貝類、海水魚の養殖があります。海洋養殖で生産される食品以外の製品には、魚粉、寒天、宝飾品(養殖真珠など)、化粧品などがあります。

矛盾しているように聞こえるかもしれないが、陸上では海水が供給されるタンク、池、水路などさまざまな形で養殖が行われている。陸上養殖の特徴は、淡水ではなく海水を使用すること、餌や栄養素は人工的に加えるのではなく水柱から供給されることである。これによりコストを大幅に節約でき、種の本来の食生活が保たれる。沿岸養殖の例としては、人工の海水池で藻類（プランクトンや海草を含む）、海産魚類、貝類（エビやカキなど）を養殖することがあげられる。

沿岸養殖とは、潮の影響を受ける水域で藻類、魚類、貝類などの海洋生物を養殖することです。これには、湾、汽水河川、自然に水が供給され洗い流される塩水池など、沿岸水域とその河口環境の両方が含まれます。

沿岸養殖の一般的な栽培技術には、人工魚礁の作成や利用、^{[3] [4]}囲い、網、底に係留された浮き網の長い列などがあります。^[5]

地球規模で同時に発展し、時間とともに進化した結果、「牧場」という用語が沿岸の養殖技術と結び付けられることが多く、問題が生じた。この用語は、浮遊式囲いの中で育てられた海洋生物、人工礁に巣を作った海洋生物、長い列をなした群れでケージ（数百、数千匹）で飼育されている海洋生物、さらには回遊性生物を捕獲のために生まれた海域に戻すようオペラント条件付けする（「強化放流」としても知られる）海洋生物など、あらゆるものに標準化された根拠なく適用されている。^[a]

沿岸から大きな影響を受け^ない、露出した高エネルギー海洋環境にある「外洋」で、管理された沖合で海洋生物を育てることは^{、養殖に対する}比較的新しいアプローチである^{。外洋養殖}（OOA）では、係留または曳航されたケージ、網、または延縄アレイを使用する。外洋養殖は^、風力発電所 などの沖合エネルギー設備システムと組み合わせて、海洋空間をより効果的に利用できる可能性がある。^{[ 9]}

研究用および商業用の外洋養殖施設は、パナマ、オーストラリア、チリ、中国、フランス、アイルランド、イタリア、日本、メキシコ、ノルウェーで稼働中または開発中である。2004年現在^{[アップデート]}、米国海域では2つの商業用外洋施設が稼働しており、ハワイ近海でイトマキエイ、プエルトリコ近海でスギを養殖している。メバチマグロをターゲットにした事業は最近最終承認を受けた。米国の商業施設はすべて、現在、州または準州の管轄下にある海域に設置されている。世界最大の深海外洋養殖場は、パナマ北岸沖12kmの非常に露出した場所でスギを養殖している。^{[10] [11]}

海洋生物の生息地と栄養段階のピラミッドの基盤を提供することで、激減した魚類の個体数を再生させる手段として、外洋で海藻の養殖を行う方法については、かなりの議論がなされてきた。 ^[12]人工湧昇と基質となる水中チューブによって海藻の成長条件を作り出すことで、外洋で自然の海藻生態系を再現できると提案されている。支持者とパーマカルチャーの専門家は、そのようなアプローチがパーマカルチャーの中核となる原則に一致し、それによって海洋パーマカルチャーを構成すると認識している。^{[13] [14] [15] [16] [17]}この概念は、人工湧昇と浮遊する水中プラットフォームを基質として使用して、海洋生物の生息地と栄養段階のピラミッドの基盤となる自然の海藻生態系を再現することを想定している。^[18]パーマカルチャーの原則に従えば、海洋パーマカルチャーアレイからの海藻と魚は、持続的に収穫することができ、海藻を1キロメートルより深いところに沈めれば、大気中の炭素を隔離する可能性もある。2020年の時点で、ハワイ、フィリピン、プエルトリコ、タスマニアでいくつかの成功した実験が行われています。^{[19] [20] [21]}このアイデアは大きな注目を集めており、特にデイモン・ガモーのドキュメンタリー「2040」やポール・ホーケン編集の書籍「ドローダウン：地球温暖化を逆転させるために提案された最も包括的な計画」で取り上げられた重要な解決策として注目されています。

藻類養殖には、微細藻類（植物プランクトンなど）や大型藻類（海藻など）を含む藻類の種の養殖が含まれます^[22]。

商業的および工業的な藻類栽培の用途には、オメガ3脂肪酸（藻類油として）^{[23] [24] [25]}などの栄養補助食品や天然の食品着色料や染料、食品、肥料、バイオプラスチック、化学原料（原材料）、タンパク質を豊富に含む動物/養殖飼料、医薬品、藻類燃料^[26]の生産が含まれ、また、汚染制御や天然の炭素隔離の手段としても使用できます。^[27]

藻類の養殖と同様に、貝類も陸上養殖と沿岸養殖の両方で、ロープ、袋やケージ、または直接底（または底内）で養殖するなど、さまざまな方法で養殖できます。貝類の養殖では、飼料や肥料の投入、殺虫剤や抗生物質は不要で、自立したシステムとなっています。 ^[28]貝類の養殖用の種苗は、通常、商業用の孵化場で生産されるか、養殖業者自身によって生産されます。養殖で育てられる貝類の種類には、エビ、カキ（人工真珠の養殖を含む）、ハマグリ、ムール貝、アワビなどがあります。^{[29]貝類は、より高次の}栄養段階の生物が生成した廃棄物を貝類が利用できる統合型多種養殖技術 にも使用できます。

ニュージーランドのマオリ族は貝類の養殖の伝統を保持している。[ 30 ^]

養殖される魚類には、サケ、タラ、ホタテ、特定の種類のエビ、ヨーロッパロブスター、アワビ、ナマコなどがある。^[31]

海水養殖用に選ばれた魚種は、水柱内の天然栄養素を食べて生きているため、追加の人工飼料を必要としません。典型的な方法は、稚魚を養殖場内の水域の底に植えることです。稚魚は成長して発達するにつれて、海水養殖場内の水柱をより多く利用します。^[32]

海洋養殖は、新しい技術、配合飼料の改善、養殖種の生物学的理解の深まり、閉鎖型養殖システム内の水質の向上、シーフード製品の需要の増加、敷地の拡大、政府の関心などにより、過去20年間で急速に拡大しました。^{[33] [34] [35]その結果、海洋養殖は社会的および}環境的影響に関していくつかの論争の対象となっています。^{[36] [37]}海洋養殖場から一般的に特定されている環境への影響は次のとおりです。

1. ケージ培養からの廃棄物;
2. 農場からの逃亡者および侵入者;
3. 遺伝子汚染と病気および寄生虫の伝播;
4. 生息地の改変。

ほとんどの農業慣行と同様に、環境への影響の程度は、農場の規模、養殖種、飼育密度、飼料の種類、敷地の水文地形、飼育方法によって異なります。^[38]隣の図は、これらの原因と結果を結び付けています。

魚類の養殖には、大量の魚粉やその他の高タンパク質の食料源が必要になることがあります。^[37]もともと、非効率的な給餌方法と配合飼料の消化率の悪さにより、多くの魚粉が廃棄され、その結果、飼料変換率が低かったのです。^[39]

養殖では、単純な手による給餌から、自動給餌器と消費速度を検知するその場の摂取センサーを組み合わせた高度なコンピュータ制御システムまで、養殖魚に餌を与えるためにいくつかの異なる方法が使用されています。 ^[40]沿岸の養殖場では、餌を与えすぎると主に海底の残骸の増加につながります（海底に生息する無脊椎動物を窒息させ、物理的環境を変える可能性があります）。一方、孵化場や陸上の養殖場では、余分な餌が廃棄され、周囲の集水域や地元の沿岸環境に影響を及ぼす可能性があります。^[37]この影響は通常非常に局所的であり、廃棄飼料の沈降速度と流速（空間的にも時間的にも変化する）と深さに大きく依存します。^{[37] [40]}

養殖業から逃げ出した魚の影響は、受け入れ環境に野生の同種または近縁種がいるかどうか、また逃げ出した魚が繁殖能力があるかどうかによって異なります。 ^[40]現在、不妊三倍体の開発から、海洋環境から完全に隔離された陸上養殖場まで、いくつかの異なる緩和/予防戦略が採用されています。^{[41] [42] [43] [44]逃げ出した魚は、}交雑や在来種の遺伝的多様性の喪失を通じて地元の生態系に悪影響を及ぼし、生態系内での負の相互作用（捕食や競争など）の増加、病気の伝染、生息地の変化（栄養段階のカスケードや生態系の変化から堆積物のレジームの変化、ひいては濁度の変化まで）を引き起こします。

外来種の偶発的な導入も懸念される。養殖業は、養殖魚が野生に偶発的に放出された後に外来種の主な媒介生物となる。^[45]一例として、シベリアチョウザメ（Acipenser baerii）が、1999年12月の激しい嵐の後、養殖場からジロンド河口（フランス南西部）に偶然逃げ出した（5,000匹の魚が、それまでこの種の生息場所ではなかった河口に逃げ出した）。^[46] 軟体動物の養殖は、養殖軟体動物に「ヒッチハイク」することで種が新しい環境に導入される別の例である。また、養殖軟体動物自体が支配的な捕食者や競争者になる可能性があり、病原体や寄生虫を拡散させる可能性がある。^[45]

養殖における主な懸念事項の 1 つは、病気や寄生虫の感染の可能性です。養殖魚は、病気や寄生虫への耐性を高め、成長率と製品の品質を向上させるために、選択的に繁殖されることがよくあります。 ^[37]その結果、飼育魚の遺伝的多様性は世代ごとに減少します。つまり、養殖魚が野生個体群に逃げ出した場合、野生個体群の遺伝的多様性を低下させる可能性があるということです。 ^[39]逃げ出した養殖魚によるこのような遺伝子汚染は、野生個体群が変化する自然環境に適応する能力を低下させる可能性があります。養殖で育てられた種は、逃げ出した際に野生個体群に持ち込まれる可能性のある病気や寄生虫 (シラミなど) を保有している場合もあります。その一例は、カナダの野生および養殖のアトランティックサーモンに寄生するウミシラミです。 ^[47]また、養殖されている非在来種は、特定の病気 (本来の生息地で拾ったもの) に対する耐性を持っているか、または病気を保有している可能性があり、野生個体群に逃げ出した場合、それらの病気が野生個体群を通じて拡散する可能性があります。このような「新しい」病気は、野生個体群に免疫がないため、壊滅的な被害をもたらすだろう。^[48]

海洋養殖場の真下にある底生生息地を除けば、ほとんどの海洋養殖は生息地の破壊を最小限に抑えています。しかし、エビ養殖によるマングローブ林の破壊は懸念されています。 ^{[37] [40]}世界的に見ると、エビ養殖活動はマングローブ林の破壊に小さな影響を与えていますが、地域的には壊滅的な被害をもたらす可能性があります。^{[37] [40]} マングローブ林は、主に稚魚や甲殻類など、多くの生物多様性を支える豊かな基盤を提供しています。 ^{[40] [49]}さらに、マングローブ林は緩衝システムとして機能し、沿岸の浸食を軽減し、物質を処理して堆積物を「ろ過」することで、その場の動物のための水質を改善します。^{[40] [49] [50]}

さらに、食品や廃棄物に含まれる窒素やリンの化合物は、植物プランクトンの大量発生を引き起こす可能性があり、その後の分解によって酸素レベルが大幅に低下する可能性があります。藻類が有毒であれば、魚は死に、貝類は汚染されます。^{[41] [51] [52]}これらの藻類の大量発生は、陸上の人間の活動からの流出により、窒素やリンなどの栄養素が大量に水中に流入することによって引き起こされる有害藻類の大量発生と呼ばれることもあります。^[53]

さまざまな種を飼育する過程で、特定の水域の底の堆積物は、その地域に流入する銅、亜鉛、鉛の流入により、非常に金属的になります。これらの重金属の流入は、魚の排泄物、食べ残した餌、養殖作業で使用されるボートやフロートから剥がれた塗料の蓄積によるものと考えられます。^[54]

養殖業の発展は、栄養学、遺伝学、システム管理、製品の取り扱い、社会経済学などの主要分野における基礎研究と応用研究開発によって維持される可能性がある。 1つのアプローチは、現地の環境と直接相互作用しない閉鎖系を使用する。^[55] しかし、投資と運用コストは現在、開放型ケージよりも大幅に高く、閉鎖系は孵化場としての現在の役割に限定されている。^{[41]多くの研究では、2048年までに}魚介類が枯渇すると推定されている。 ^[56]養殖魚はまた、2050年までに98億人に達する可能性がある増加する人口を養うために不可欠となるだろう。^[57]

持続可能な養殖は経済的、環境的利益を約束する。規模の経済性により、養殖は商業漁業よりも低コストで魚を生産することができ、人間の食生活の改善と持続不可能な漁業の段階的な排除につながる。一貫した供給と品質管理により、食品市場チャネルへの統合が可能になった。^{[41] [51] [57]}

魚

貝類・甲殻類

植物

• 海藻^{[10] [59]}

海洋養殖に関する科学文献は、以下の雑誌に掲載されています。

• 延縄環境
• Worldfishcenter - 特定の海洋生物の養殖に関する情報を提供します
• 河口および沿岸システムにおける貝類の Web ベースの養殖シミュレーション: ムール貝、カキ、ハマグリのシミュレーション モデリング。
• 海洋養殖のガイドラインとベストプラクティス: ロードアイランド大学沿岸資源センターによる海洋養殖開発に関する沿岸管理の観点。
• 海洋養殖海洋科学2010年1月14日閲覧。
• Flotilla Online – 近未来の海洋養殖事業に関する終末論的なフィクション小説であり、海洋養殖に関するトピックのハブです。