Können Hydroponik und Aquaponik die traditionelle Landwirtschaft auf Dorfebene ersetzen, wo der Boden erodiert?

Ich arbeite an einem postapokalyptischen Wüstenszenario in naher Zukunft, in dem Menschen in kleinen, lose verbundenen Gemeinschaften leben, die in geringem Umfang miteinander Handel treiben und möglicherweise Vereinbarungen über die Nutzung und Wartung der Infrastruktur und die Energieerzeugung haben, z. B. die Einrichtung eines Smart Netz. Sie sind Subsistenzbauern und Aasfresser (um Maschinen und Computer am Laufen zu halten), könnten aber zu Bildungszwecken kooperieren und vielleicht sogar so etwas wie Universitäten gründen. Sie würden dadurch behindert, dass Spezialprodukte und schwer herzustellende Produkte nicht verfügbar sind. Die Stromerzeugung wäre komplett dezentral und möglicherweise nicht rund um die Uhr verfügbar. Sauberes Trinkwasser wäre unendlich kostbarer, da sogar Grundwasser salzig sein könnte. Im Allgemeinen wären diese Gemeinden zwangsläufig sehr umweltfreundlich.

Die beiden größten Probleme sind also das Fehlen fruchtbarer Böden und die Wasserknappheit.

Wasser

Ich stelle mir vor, dass man mit Sonnenwärme Meerwasser entsalzen und über Pipelines ins Landesinnere transportieren könnte. Ich bin mir nicht sicher, wie energieeffizient dies ist (wenn es billig wäre, würde es in allen Wüstenregionen mit Zugang zum Meer in großem Maßstab eingesetzt werden), und Hightech würde den Zweck zunichte machen, da es keine zentrale Behörde geben würde Große und komplexe Infrastrukturprojekte laufen, nur Vereinbarungen zwischen kleinen Gemeinden, um beispielsweise einen Straßenabschnitt oder eine Pipeline zu erhalten. Auch das Machtgefälle, das sich aus der Kontrolle über die Wasserverteilung durch eine Gruppe von Menschen ergibt, könnte zu Konflikten führen. Auf diese Weise sollen große zentralisierte Unternehmungen vermieden werden. Solarpumpen könnten Grundwasser fördern, um es bei Bedarf vor Ort zu entsalzen.

Essen

Stellt Hydroponik in dieser Situation eine Antwort dar oder müssten Sie andere Arten des Anbaus von Nahrungsmitteln auf Dorfebene hinzufügen? Sie könnten Gemüse und Fisch anbauen, aber Sie würden Getreide brauchen, richtig? Nicht nur, um sicherzustellen, dass die Menschen genug Energie aus Kohlenhydraten erhalten, sondern auch, um sie an Nutztiere zu verfüttern, die eine Allesfresser-Diät annehmen. Ich habe noch nie davon gehört, dass Hydroponik zum Anbau von Getreide verwendet wird. Ich weiß auch nicht, wie wassereffizient die Technologie ist, aber ich gehe davon aus, dass dies der Fall sein muss, da die NASA daran arbeitet.

BEARBEITEN

Es scheint Konsens darüber zu bestehen, dass Hydroponik out ist, weil es zu hochtechnologisch ist und dass die Lösung eine Kombination aus Aquaponik, Hochbeetanbau von Gemüse und der Zucht von Kaninchen, Hühnern, Ziegen und Insekten zur Proteingewinnung sein wird.

Ich wusste nicht, dass Salzwasser-Aquaponik existiert (auch wenn es keinen Grund gibt, warum es das nicht sollte). Dies deutet darauf hin, dass die beliebtesten Fische für die Süßwasseraquaponik so modifiziert werden können, dass sie Salzwasser tolerieren. Es lässt den Protein- (und möglichen Gemüse-) Anbau mit Salzwasser durchaus machbar erscheinen.

Bleibt die Frage, wie fruchtbarer Boden reproduziert werden kann. Ich nehme an, das geht mit Kompost? Könnte ein landwirtschaftlicher Kreislauf etabliert werden, der es überflüssig macht, natürlichen Boden auf unbestimmte Zeit zu "holen", wenn er eine Weile in Betrieb ist?

@L.Dutch Richtig. Beide verwenden Wasser, aber die Technik ist unterschiedlich.
Du hast Recht, mein Böser.
Entsalzung ist tatsächlich billig . Das Problem ist, dass dieses billige Wasser aus offensichtlichen Gründen auf Meereshöhe verfügbar ist. Das Wasser bergauf dorthin zu pumpen, wo es benötigt wird, ist teuer und erfordert eine teure Infrastruktur.

Antworten (5)

LEBENSMITTEL

Das Problem mit der Nahrung lässt sich mit Hydroponik und Aquaponik lösen. Sie können Wassertiere in Aquarien (Aquaponic-System) züchten. Schließlich wird das Wasser mit Exkrementen der Tiere gefüllt. Das Wasser kann nun in ein hydroponisches System eingespeist werden, Sie können Sand verwenden, um die Wurzeln der Pflanzen zu stützen. Das Wasser kann wieder im Aquaponic-System verwendet werden. Somit wird nur eine festgelegte Wassermenge benötigt.

Gemüse, das in einem hydroponischen Garten gut gedeihen könnte (mit einem Körnchen Salz)gehören Artischocken, Bohnen, Salat, Spinat, Kohl, Rüben, Spargel, Brokkoli, Blumenkohl, Rosenkohl und Erbsen. Gemüse, das unter der Erde wächst, wie Zwiebeln, Lauch, Karotten, Pastinaken, Kartoffeln, Süßkartoffeln und Radieschen, wächst auch hydroponisch, erfordert aber möglicherweise zusätzliche Pflege. Einige Kulturen, die Sie vermeiden sollten, sind Mais, Zucchini, Sommerkürbis und Weinpflanzen. Sie können in einem hydroponischen Garten angebaut werden, aber sie sind nicht platzsparend und einfach nicht praktisch. Sie werden Ihre gesamte Einheit dominieren. Ihre Ressourcen werden besser für Pflanzen verwendet, die besser für die kompakten Systeme geeignet sind.

Das Hauptproblem ist, dass Sie, um eine ausreichende Menge an Nahrung anzubauen, genügend Platz benötigen, um Nahrung anzubauen, die eine Gemeinschaft für einen Monat halten kann.Die Mindestmenge an landwirtschaftlicher Nutzfläche, die für eine nachhaltige Ernährungssicherung mit einer abwechslungsreichen Ernährung ähnlich der Nordamerikas und Westeuropas (daher einschließlich Fleisch) erforderlich ist, beträgt 0,5 Hektar pro Person. Ich habe keine Ahnung, wie viel Fläche pro Person in Bezug auf Hydroponik benötigt wird.
Ich hätte vorgeschlagen, die normale landwirtschaftliche Methode zu verwenden, aber da es sich um ein Wüstenszenario handelt, kann man kaum genug Feldfrüchte im Sand anbauen. Das einzige Problem bei der Verwendung von Hydroponik ist, dass die Nährstoffe minutiös kontrolliert werden müssen

Wasser

Ihre Idee, das Wasser mit Solarpumpen zu transportieren und dann vor Ort zu entsalzen, ist gut. Aber da die Hydroponik und Aquaponik große Mengen Wasser verbraucht (zum ersten Mal, dh während der Installation), wenn es darum geht, Nahrung für eine Gemeinschaft anzubauen, muss die Wasserversorgung am Anfang stabil sein, um große Tanks für die Zucht von Wassertieren zu füllen . Und dann haben Sie die gleiche Menge Wasser woanders gespeichert, damit der Zuchttank nicht austrocknet, wenn das Wasser mit Exkrementen in einem Hydroponiksystem verwendet wird.

Die Pipeline-Idee könnte genutzt werden, um an der Küste entsalztes Trinkwasser zu transportieren, um zunächst genug Wasser für die Aquaponik zu bekommen.
Pipelines setzen Ihre Gemeinde dem Risiko aus, ihre Wasserquelle zu verlieren. Außerdem ist das Wüstenklima ziemlich feindlich. Für Überlebende könnte es sinnvoller sein, sich näher an die Küsten zu begeben.

Hydroponik und ähnliche Techniken benötigen viel Wasser und eine sehr sorgfältige Dosierung der darin enthaltenen Nährstoffe.

Sie eignen sich für sorgfältig kontrollierte Umgebungen und zur Vermeidung von Kontaminationen. Sie werden (normalerweise) in "Fabriken" verwendet, wo alles künstlich und kontrolliert ist, einschließlich Sonnenlicht.

Wenn Sie so viel Wasser und Dünger haben, ist es am besten, normale Bodenkulturen einzurichten, möglicherweise in einem Gewächshaus, um die Wasserverteilung zu minimieren.

Sie würden nichts von Hydrokultur gewinnen, während Sie eine strengere Kontrolle benötigen.

Aquaponik wäre effizienter, denke ich.

Hydroponik ist eine Technologie, die Sie verwenden können, wenn der Boden knapp ist, aber Wasser im Überfluss vorhanden ist. Allerdings ist in der von Ihnen beschriebenen Situation auch Wasser knapp. Dies bedeutet, dass Hydroponik keine praktikable Lösung ist.

Solardestillierapparate können im kleinen Maßstab zum Verdampfen und Kondensieren von Trinkwasser verwendet werden, normalerweise werden sie nur in Überlebenssituationen verwendet, da es fast immer einen besseren Weg gibt. Als Technologie kann es jedoch skaliert werden, um angemessene Wassermengen zu produzieren, aber praktisch nicht bis zu dem Punkt, an dem industrielle Wassermengen produziert werden. Angetriebene Verfahren zum Destillieren von Süßwasser aus Meerwasser oder anderem kontaminiertem Wasser neigen dazu, den Energieverbrauch zu verbieten. Das ist jetzt verboten, nicht nur nach der Apokalypse.

Kurz gesagt, Ihre Küstendörfer können möglicherweise genug Trinkwasser für sich selbst erzeugen und vielleicht etwas Bewässerung aus einem System von Solardestillierapparaten. Sie werden nicht in der Lage sein, genug Wasser zu produzieren, um andere Dörfer zu versorgen oder Hydrokulturen zu betreiben.

Die Wassereffizienz kann verbessert werden, indem man in Hochbeeten anbaut und das gesamte abfließende Wasser sammelt, um Verschwendung durch Bewässerung zu vermeiden. Dadurch wird jedoch die Gesamtqualität des lokalen Bodens nicht verbessert. Es sollten Anstrengungen unternommen werden, um den Boden so früh wie möglich zu verbessern, nachdem anfängliche Überlebensprobleme gelöst wurden.

Ist es unerschwinglich teuer, selbst wenn Solarenergie in Betracht gezogen wird? Sie müssten keinen Strom erzeugen und damit Wasser kochen, sondern einfach Spiegel fokussieren, um Wasser in einem Behälter zu verdampfen.
@ H3R3T1K, Solarstills verwenden eine Abdeckung anstelle eines Spiegels, die praktischerweise auch als kondensierende Oberfläche fungiert, das Ganze ist ziemlich ordentlich und kann mit einer Plastiktüte, einem Stein und einem Topf hergestellt werden, um das Wasser aufzufangen. Das Prinzip ist dasselbe wie bei der Verwendung von Spiegeln, läuft jedoch bei einer niedrigeren Temperatur. Das Problem ist immer noch "Leistung", aber in diesem Fall bedeutet dies "Fläche".
@ H3R3T1K, ich sollte auch sagen, dass Sie, um anständige Parabolspiegel zum Erhitzen von Wasser zu bekommen, weit über die Postapokalyptik hinaus und in die Reindustrialisierung eingetreten sind.

Soumyajeet Addya hat eine wirklich nette Antwort, aber ich muss ein paar Dinge hinzufügen, die meiner Meinung nach Beachtung verdienen, erstens Getreide; Körner wie Weizen und Gerste benötigen nur beim Keimen viel Wasser und während des frühen Wachstums „härten“ sie dann bei niedrigeren Wasserregimen ab, sodass Sie nur für einen Teil der Vegetationsperiode neues Wasser in das System einfließen lassen müssen, wodurch Sie die Gesamtmenge reduzieren einpumpen müssen. Dies sind Feldfrüchte, die auch Stroh/Heu erzeugen, das für Vieh und Zugtiere verwendet werden kann. Zweitens Meerwasserwirtschaft; Es gibt eine große Anzahl von Projekten, die frisches Meerwasser verwenden, um salztolerante Pflanzen zu züchten, sowohl direkt essbare Arten für den menschlichen und tierischen Verzehr als auch Biomasse als Brennstoff.

Wäre Platz nicht eine Überlegung? Getreide wird auf Feldern angebaut, nicht in Gärten.
Ja, Platz ist immer ein Problem, unabhängig von den Methoden, Sie sehen sich sowieso bereits eine riesige Anlage an, der einzige wahrnehmbare Unterschied zwischen einer normalen Farm und Hydroponik in dieser Größenordnung ist das Substrat, ein lebendiger Boden auf einer Farm im Vergleich zu einem sandigen/felsigen Boden , nährstoffarm, Einstreu für Hydrokulturen. Der Brennwert pro Quadratmeter bei Körnern ist gut und man könnte Körnerbeete sogar senkrecht stapeln, da sie nur relativ wenig Platz zum Aufwärtswachstum benötigen.
Danke Ash. Es ist tatsächlich fast unmöglich, Getreide wie Weizen und Gerste mit dem oben genannten Verfahren anzubauen. Aber Gemüse und Blumen können angebaut werden. Getreide kann angebaut werden, aber das würde auch zusätzliche Mengen an Frischwasser erfordern, was angesichts des obigen Szenarios kaum möglich ist.
@SoumyajeetAddya Sie können Getreide ziemlich einfach mit Hydroponik in gestapelten Betten anbauen, es gibt eine Firma in der Nähe, wo ich wohne, die es für Viehfutter macht, Sie brauchen nur verdammt viel Platz, den Sie sowieso brauchen, um ein Dorf zu ernähren. Sie benötigen pro Lebensmittelkalorie tatsächlich weniger Wasser, um Getreide zu produzieren, als für Blattgemüse.
Ach! Das wusste ich nicht. Danke für die Information.

Eine der möglichen Optionen ist die auf Aeroponik basierende vertikale Landwirtschaft. Diese Systeme verwenden Wassernebel und benötigen keinen Boden. Der Wasserbedarf ist geringer als bei Hydroponik. Vertikale Landwirtschaft kann zu höheren Erträgen als andere Optionen führen, wenn Sie für ausreichende Beleuchtung, Nährstoffe und CO2 sorgen können.

Vertikale Farmen in der realen Welt verwenden rotes und blaues LED-Licht (kann in Ihrer Umgebung ein Problem sein), um die Produktion zu steigern. Die Umgebungen sind geschlossen und vollständig kontrolliert, um optimale Wachstumsbedingungen zu schaffen und eine Kontamination durch Schädlinge zu vermeiden. Viele Arbeiten sind automatisiert. Diese Farmen sind normalerweise auf Blattgemüse spezialisiert, können aber auch für den Getreideanbau genutzt werden. Zwergversionen von Pflanzen sind besser geeignet, aber möglicherweise schwieriger zu bekommen.

Ich denke, Vieh ist in Ihrem Fall keine Option. Sie können versuchen, Kaninchen zu züchten, aber jedes größere Tier würde zu viele Ressourcen verbrauchen, einschließlich Wasser. Die Kalorienabgabe wird auch zu niedrig sein, um Ausgaben zu rechtfertigen. Vielleicht bist du mit Insekten und Bakterien als Proteinquellen besser dran.

Wie andere bereits erwähnt haben, können Sie auch Aquarienfischzucht betreiben. Aber es könnte vernünftiger sein, Fischfarmen in der Nähe des Ozeans zu bauen und Meeresfische anzubauen, da sie keine Entsalzung benötigen. Es könnte auch einfacher sein, diesen Fisch zu füttern, da Sie sein Futter im Meerwasser anbauen können. Eine Küstengemeinde könnte sich dann auf den Anbau und die Verarbeitung (Konserven, Pökeln usw.) von Fisch und den Handel mit anderen Waren spezialisieren.

Es gibt jedoch eine Einschränkung. Abhängig von der Anzahl der Überlebenden und dem Automatisierungsgrad vor einem apokalyptischen Ereignis kann jede Hightech-Landwirtschaft einfach nicht nachhaltig sein. Mit den aktuellen Technologien ist Ihr System nicht mehr funktionsfähig, wenn Ihnen die Ersatzteile ausgehen, selbst wenn Sie genug Strom haben, um es zu betreiben, und qualifiziertes Personal, um es zu warten.

Wenn Sie nicht sehr schnell mit der Reindustrialisierung beginnen können, sind Sie besser dran, herauszufinden, wie man Lebensmittel mit Low-Tech-Methoden produziert. Langfristig wird es nachhaltiger.

Bearbeiten : Um darüber nachzudenken, gibt es eine Menge Lebensmittel, die in Brackwasser angebaut werden können. Sie können alle Arten von Weichtieren züchten, Seetang (Seetang) anbauen, Fische und Garnelen züchten. Es gibt auch salztolerante Pflanzen , die für Biokraftstoffe und Lebensmittel angebaut werden können.

Ich glaube nicht, dass Aquaponik besonders Hightech ist. Ich habe gesehen, wie ein Doomsday-Typ es in seinem Swimmingpool tat. Ich denke, das Problem bei der Salzwasserfischzucht ist, dass es sich um Raubfische handelt, für deren Verzehr so ​​viel Fisch gefangen werden muss, dass dies nicht besonders nachhaltig ist. Ich habe das über Lachs und Thunfisch gehört. Besonders interessant ist der Hinweis auf das Protein von Kaninchen und Insekten!
Nun, wenn Sie nur begrenzt Wasser haben, wird aufgrund von Rückgewinnungs- und Entsalzungsproblemen alles Hightech. Finden Sie für Fische etwas Pflanzenfressendes, das sich von Algen und Wasserpflanzen ernähren kann. Etwas wie Tilapia könnte Ihr Traumfisch sein. Sie sind sehr einfach zu züchten und sehr anpassungsfähig. Wenn Süßwasser knapp ist, müssen Sie Ihre Kalorien aus Meerwasser maximieren und Ihr System optimieren, um das Beste aus Ihrem Geld herauszuholen.