Forskare har utvecklat en metod för att uppskatta värdet av ostron- och musslvattenbruk för kvävereduktion i ett kustsamhälle. Kväve är ett näringsämne som kommer från många olika källor, inklusive jordbruk, gödselmedel, septiska system, och renat avloppsvatten. I överskott stimulerar det algtillväxt, vilket kan påverka vattenkvaliteten och människors hälsa.

Som ett resultat, ett växande antal samhällen måste följa regler för att minska mängden kväve som de släpper ut. Skaldjur är ett alternativ som kan vara en värdefull del av ett samhälles näringsplan.

I en studie i Miljövetenskap och teknik , skaldjursbiologer, ekonomer, och modellare från NOAA Fisheries, NOAA National Centers for Coastal Ocean Science, och Stony Brook University använde en metod för överlåtbar ersättningskostnad för att uppskatta värdet av ostron- och musslorvattenbruk till kvävereduktion i Greenwich, Connecticut.

Odling av musslor, inklusive ostron och musslor, ger direkta ekonomiska fördelar för ett samhälle genom att stödja jobb och göra färsk lokal skaldjur tillgänglig för konsumenterna. Den tillhandahåller också ekosystemtjänster – fördelar som naturen ger människor – inklusive livsmiljöer för inhemska arter och förbättrad vattenkvalitet.

"När vi började diskutera det här arbetet, Jag hade en lång lista med ekosystemtjänster i åtanke – inte bara kvävesanering, men vattenklarhet för simning och sjögräskolonisering, livsmiljö för fritidsfiskar – allt leder till förbättrad livskvalitet i en kuststad, sa Gary Wikfors, chef för vattenbrukets hållbarhetsgren vid Northeast Fisheries Science Centers Milford Laboratory i Milford, Connecticut, och en medförfattare till studien. "Som biolog, Jag lärde mig av denna studie hur komplex en omfattande ekonomisk värdering är! De ekonomiska fördelarna i denna rapport är bara en liten bråkdel av det totala - toppen av isberget - men fortfarande märkbara på kommunal nivå."

Musslor och ostron tar upp näringsämnen när de filtrerar matar på alger. Vissa av dessa näringsämnen blir en del av deras skal och vävnad, och tas ut ur vattendelaren när skaldjuren skördas. Detta gynnar vattendelaren, eftersom överskott av näringsämnen kan underblåsa överväxt av alger, orsakar blomningar, fisk dödar, och andra negativa resultat som kan påverka ekosystem och människors hälsa.

Skaldjur kan vara en värdefull del av ett samhälles näringsplan eftersom de effektivt tar upp kväve. Att uppskatta dollarvärdet av dessa vattenkvalitetsfördelar kräver ett multidisciplinärt tillvägagångssätt.

Vad är det ekonomiska värdet av förbättringar av vattenkvaliteten?

Mer än hälften av den lokala kvävetillförseln i Greenwich är icke-punktkälla, såsom avrinning från gräsgödsel. Resten är punktkälla ingång, såsom renat avloppsvatten. Inmatning av icke-punktkälla är ofta mer utmanande och dyrare att minska än inmatning från punktkälla, kräver en mångfacetterad strategi.

Med hjälp av en metod för överlåtbar ersättningskostnad, forskarna fann att det skulle kosta mellan 2,8-5,8 miljoner USD per år att ersätta fördelarna med borttagning av näringsämnen från skaldjursvattenbruket i Greenwich med traditionella konstruerade strategier för minskning av näringsämnen. Uppskattningen förutsätter användningen av en kombination av förbättringar av avloppsvattenrening, uppgraderingar av septiska system, och bästa praxis för dagvattenhantering i proportion till de lokala kvävekällorna.

Mussla- och ostronvattenbruk avlägsnar årligen cirka 9 % av det totala lokalt avsatta kvävet från Greenwich Bay, eller ungefär 31, 000 lbs kväve per år. Andelen borttagna är ännu större om man bara tar hänsyn till kväve från icke-punktkällor (16 %), gödselmedel (28 %) eller septiska källor (51 %). Per hektar kväveavskiljning för ostronvattenbruk var högre eftersom ostron odlas tätare, men musslor bidrog mer till minskning av näringsämnen eftersom fler musslor skördas totalt sett.

Skaldjur är unika eftersom de tar upp kväve från alla källor, oavsett om det kommer från gräsgödsel, avsättning från atmosfären, eller renat avloppsvatten. Invånare i samhället drar nytta av skaldjursvattenbruk oavsett om de äter ostron eller inte, eftersom de åtnjuter förbättrad vattenkvalitet och skattebetalarna kan spara pengar.

Utveckla ett överförbart tillvägagångssätt

Teamet utvecklade två sätt att uppskatta värdet av skaldjur. En är lämplig för en väletablerad skaldjursvattenbruksnäring och uppskattar kväverening från den årliga skörden. Den andra tillåter ekosystemförvaltare att projicera kväveavskiljningen av en ny eller växande industri.

"Vi utvecklade en metod för att uppskatta potentiell skörd i samhällen med begränsad eller ingen nuvarande vattenbruk, men med möjligheter att expandera eller starta vattenbruk, för att lyfta fram möjligheter, " sa projektledaren Suzanne Bricker från NOAA:s National Centers for Coastal Ocean Science.

Tillvägagångssättet som beskrivs i denna studie kan tillämpas på andra samhällen som vill minska näringsämnen för att förbättra vattenkvaliteten. Oavsett om de har en befintlig skaldjursvattenbruksindustri eller inte, lokala beslutsfattare kommer att hitta användbar information om miljöfördelarna med skaldjur för deras kustvatten. "Det finns ett växande intresse i kustsamhällen runt om i USA för skaldjursvattenbruk, och vår förhoppning är att det tillvägagångssätt som vi utvecklat här kan hjälpa till att informera lokala diskussioner om vattenbruk runt om i landet, " sa projektledaren Julie Rose från NOAA Northeast Fisheries Science Centers Milford Laboratory.

Greenwich som fallstudie

Ett kustsamhälle med en blomstrande skaldjursvattenbruksindustri, Greenwich fungerade som en idealisk fallstudie för fördelarna med skaldjursminskning av näringsämnen. Mellan vattenbruk, rekreationsområden, och fröbäddar, cirka 60 % av havsbotten i Greenwich används för skaldjursaktiviteter.

Partnerskap med två lokala skaldjursodlare, Atlantic Clam Farms och Stella Mar Oyster Company, var avgörande för denna studie. Företagen lämnade uppgifter om sin årliga skaldjursskörd och lokala vattenbruksmetoder, som forskare använde för att modellera mängden kväve som avlägsnats.

Skaldjursindustrin i Greenwich har fått stöd av en aktiv kommunal skaldjurskommission i mer än 30 år. Greenwich Shellfish Commission gjorde lokal fältlogistik möjlig och planerar att inkludera dessa resultat i sina pågående utbildnings- och uppsökande ansträngningar.

"Vår kommission bistod genom att ge tillgång till fältplatser och hitta platser för provtagning. När vi är involverade i ett NOAA-projekt, det är en lärorik upplevelse, " sa Roger Bowgen, Greenwich Shellfish Commissioner, "Ju mer vi lär oss, desto mer kan vi förklara för kustnära husägare och allmänheten när vi engagerar dem i samtal om skaldjursvattenbruk. Det är en diskussionskedja:alla berättar för någon annan."