Das Konzept des ONE Systems entstand aus dem Wunsch heraus, den Grönländern eine akzeptable (und sogar wünschenswerte) Alternative zum Fang von wildem Atlantiklachs zu bieten, deren Auswirkungen mit einem signifikanten Rückgang der Populationsstärke des wilden Atlantischen Lachses verbunden sind, die davon abstammen überwiegend aus nordamerikanischen Beständen. Das Design hat kommerzielle und konservatorische Anwendungen, die von der Aufzucht verschiedener Wasserorganismen für den Verbrauch und der Biokraftstoffproduktion bis hin zur langfristigen Erhaltung von Wasserlebewesen mit dem IUCN-Erhaltungsstatus „Bedroht“ reichen. Allein in den Vereinigten Staaten würde dies eine lange Liste von Salmoniden mit Freizeitbedeutung umfassen.

Das Design des ONE-Systems ist so ausgelegt, dass eine kleine Investition bei richtiger Verwaltung eine reiche Ernte einbringt und mehrere Probleme vermeidet, die mit dem Design eines konventionellen geschlossenen Aquakultursystems verbunden sind:

• Komplexes Design und Verwendung spezieller Geräte, die nur von ausgebildeten Technikern oder erfahrenen Aquakulturisten oder Forschern installiert und verwaltet werden können;

• Verzerrtes Verhältnis des Systemvolumens, das der Filtration gewidmet ist, im Gegensatz dazu, dass der überwiegende Teil des Systemvolumens auf den Kohorten-Wachstumsraum ausgerichtet ist;

• Kosten für die Planung und Installation der Einrichtung*;

• Massiver Energiebedarf*;

• Unflexibilität des Systemdesigns, sobald ein Projekt mit dem Bau oder Betrieb begonnen hat.

*In Bezug auf Betriebs- und Ertragsprognosen basierend auf dem ONE System-Design.

​

Kurz gesagt, das ONE System-Design erreicht zwei Ziele des Erfinders: Es bietet den Grönländern eine Lösung und beseitigt die veralteten Designs und Betriebsanforderungen herkömmlicher geschlossener Aquakultursysteme. Ersteres ist notwendig, weil die einheimischen Fischer Grönlands offenbar kein Interesse mehr daran haben, Vorschläge von NGOs zur Begrenzung ihrer Lachsernte zu unterhalten; Vielmehr haben die Fischer tiefe Frustration und in einigen Fällen Ressentiments gegenüber Außenstehenden zum Ausdruck gebracht, die versuchen, ihre Lachsernte zu diktieren, entweder durch den Vorschlag einer moralischen Verpflichtung oder einer finanziellen Entschädigung. Der letztgenannte Aspekt des Systemdesigns ist notwendig, da konventionelle Aquakultursystemdesigns in geschlossenen Containments auf Geldinvestitionen angewiesen sind, die weit über die Mittel der meisten Einzelpersonen oder sogar Gemeinschaften hinausgehen (daher die Implementierung solcher Systeme fast ohne Ausschluss durch kommerzielle Aquakulturen). Unternehmen und/oder Investorengruppen) in Industrieländern, geschweige denn in Entwicklungsländern, und benötigt zudem viel Platz und Energie, um einen moderaten Ertrag zu erzielen (herkömmliche Anlagen arbeiten in der Regel mehrere Jahre lang mit Verlust, bevor sie Gewinne erwirtschaften, während die ONE System Design kann bei der ersten Ernte Gewinne erzielen, wenn die Kohorte richtig verwaltet wird). Diese beiden Aspekte des ONE-System-Designs ermöglichen es Grönländern, ihre eigenen Salmoniden auf Dauer zu züchten, und werden unten (in umgekehrter Reihenfolge) ausführlicher unter Bezugnahme auf diesen Aspekt des Projekts sowie auf weitere kommerzielle Überlegungen erörtert.

Herkömmliche geschlossene Aquakultur-Filtrationssysteme: massiv, teuer, ineffizient.
Ein wesentliches Hindernis für den Eintritt in den Aquakultur-für-Lebensmittel-Fisch-Markt besteht darin, dass die meisten Unternehmen, die kommerzielle Einrichtungen betreiben, darauf bestehen, dass ihr Ansatz der einzige finanziell machbare ist, der in großem Maßstab funktionieren kann. Es ist zutreffender zu sagen, dass sie zu sehr in ihre bestehende Infrastruktur investiert sind, um Änderungen an ihren Praktiken vorzunehmen. Dies ist in Industriekreisen kein seltenes Problem, behindert jedoch häufig den Fortschritt zu Lasten des Verbrauchers und/oder der Umwelt (auf das spezielle Thema Umweltauswirkungen wird später noch einmal eingegangen).

Beschränkt man die Diskussion auf geschlossene Aquakulturen von Speisefischen, hat die Anwendung von Konzepten der „übergroßen öffentlichen Aquarienfiltration“ in den letzten zehn Jahren zum Scheitern verschiedener kommerzieller Aquakulturunternehmen in geschlossenen Containments geführt, und es besteht eine erhebliche Wahrscheinlichkeit, dass andere, die derzeit Dieser Ansatz wird folgen. Es gibt mehrere Gründe dafür, dass dieser Ansatz für die Nahrungsmittelproduktion nicht praktikabel ist, um die globale Nachfrage zu befriedigen; ironischerweise ist es im Allgemeinen auch nicht für öffentliche Aquarienanwendungen geeignet. Auf die Gefahr hin, dass es bei der Bewertung traditioneller Filtrationsansätze in geschlossenen Containments zu kritisch klingen mag, bieten die folgenden Absätze eine pragmatische Beschreibung der Mängel, die für eine globale Aquakulturlösung in geschlossenen Containments gelten. Kurz gesagt, den traditionellen Filtrationsansätzen fehlt die Effizienz, um die Nährstoffproduktionsrate der Kohorte in dicht besiedelten aquatischen Systemen angemessen zu steuern. Die Ineffizienz des Designs ist hauptsächlich auf zwei verwandte Faktoren zurückzuführen: das Fehlen einer ausreichend großen Mikrobenpopulation, um den Nährstoffgehalt zufriedenstellend zu reduzieren, und das Fehlen eines Designs, das die Rate der Nährstoffaufnahme durch dieselben Mikroben maximiert.

Öffentliche Aquarien arbeiten selten, wenn überhaupt, auf unbestimmte Zeit in einem geschlossenen Kreislauf; Dies ist auf die allmähliche Anreicherung von Nährstoffen in Konzentrationen zurückzuführen, die für die in Gefangenschaft lebenden Wasserorganismen schädlich oder tödlich sind. Die Ansammlung von Nährstoffen ist einer der Hauptgründe dafür, dass sich solche Betriebe fast immer auf oder in unmittelbarer Nähe von natürlichen Gewässern befinden (dadurch kann nährstoffreiches Aquarienwasser gemäß den vom Leitungsgremium festgelegten Standards gefiltert werden (innerhalb der Vereinigten Staaten). Staaten) eine staatliche Zweigstelle der EPA, vor der Einleitung in das nahegelegene Gewässer). Als solche sind Filtersysteme so konzipiert, dass sie den Nährstoffgehalt (insbesondere Nitrat und Phosphat) auf ein Niveau senken, das geringfügig unter der maximalen Toleranz der in Gefangenschaft lebenden Organismen liegt. Diese Toleranzschwelle liegt jedoch im Allgemeinen weit über der, die Organismen für den menschlichen Verzehr aufgezogen haben sollte über einen langen Zeitraum ausgesetzt werden (z. B. während der letzten Wachstumsphasen (kurz vor der Ernte), wenn der Fütterungsbedarf und die Stoffwechselrate im System am höchsten sind, was zu sehr hohen Nährstoffeinträgen führt). Der Einsatz dieser Technologie als primäres Mittel zur Nährstoffkontrolle in einem geschlossenen Aquakultursystem ist daher nicht möglich, wenn die auf das System übertragene Nährstoffbelastung die Rate überschreitet, mit der die vorhandene Filtration Nährstoffe entweder durch direkte Entfernung oder durch Umwandlung entfernen kann in immer elementarere Formen (zB Reduktion und Demineralisation).

Öffentliche Aquarien, auch solche, die durch staatliche Stiftungen betrieben werden, sind, entgegen anderslautender Auffassungen, Gewerbebetriebe und werden als solche betrieben. Es besteht ein Druck von oben nach unten, um nur so viel Filtration zu verwenden, wie erforderlich ist, um den Nährstoffgehalt des Wassers angemessen auf die maximal zulässigen Werte zu verarbeiten, die von der EPA oder der beobachteten Toleranz der untergebrachten Organismen vorgeschrieben sind. Darüber hinaus basieren öffentliche Aquarien auf seit vielen Jahrzehnten (je nach spezifischen Prinzipien) bestehenden Prinzipien der Abwasserwirtschaft, die größtenteils direkt oder teilweise aus Abwasserbehandlungsprozessen übernommen wurden. Selbst die neuesten öffentlichen Aquarien verwenden veraltete Filtrationsprinzipien, da die für die Überwachung der Anlagenplanung verantwortlichen Tierpfleger in der Regel mehrere Jahrzehnte im öffentlichen Aquariensektor tätig sind, bis sie für die Kandidatur für die Leitung der Anlage in Frage kommen. Oft empfehlen diese Personen Designs, mit denen sie vertraut sind. Ebenso sind Planer solcher Einrichtungen mit den Kosten vertraut, die mit der Beschaffung von Ausrüstung und deren Implementierung in einer traditionellen Einrichtung verbunden sind, was dazu führt, dass traditionelle Designs zu einem festen Bestandteil des Budgets werden. Die Art und Weise, wie geschlossene Aquakultur in diesem Netz verstrickt wird, ist zweifach: Das Personal, das zur Unterstützung bei der Anlagenplanung herangezogen wird, kommt in der Regel aus dem öffentlichen Aquarien- oder Zooparksektor, und die Verkäufer, die Aquakulturanlagen mit Ausrüstung beliefern, zählen auch öffentliche Aquarien unter ihrer Kundschaft. Die Anbieter empfehlen daher Produkte und Verfahren, die auf Skaleneffekten (unter Berücksichtigung der damit verbundenen Gewinnmargen) basieren. Dieselben Verkäufer befassen sich auch mit Import-/Halte-/Vertriebseinrichtungen für Fische und Wirbellose, die dem öffentlichen Aquariensektor dienen; solche Einrichtungen verwenden im Allgemeinen die gleichen Filtrationsansätze und -technologien wie öffentliche Aquarien und müssen daher ihre Systeme fast kontinuierlich mit „sauberem“, nährstoffarmem Wasser (wahrscheinlich gechlort, das eine Neutralisation mit einem chemischen Zusatzstoff erfordert) spülen, um sicherzustellen, dass Nährstoffgehalte in ihren Systemen werden für die Tiere, die mit Beständen versorgt werden, nicht tödlich.

Es ist nicht unsere Absicht zu unterstellen, dass es unmöglich ist, den Nährstoffgehalt in einem vollständig geschlossenen System mit den oben beschriebenen Prinzipien zu kontrollieren; Die relative Ineffizienz dieser Prinzipien erfordert jedoch, dass der Filtrationsteil einer Anlage in allen Fällen drastisch vergrößert wird, um erheblich größer als ursprünglich geplant zu sein, was die Gesamtkosten eines solchen Projekts erhöht, wenn die Biolast erhöht werden soll beibehalten werden (und nicht auf ein Niveau reduziert werden, das die Filterung tatsächlich bewältigen kann). Betrachten Sie das Beispiel des Georgia Aquarium, das in den 2000er Jahren gebaut wurde und zu dieser Zeit das größte öffentliche Aquarium der Welt war, das angeblich modernste Filterprinzipien verwendet. Berichten zufolge hat das Aquarium keine Kosten für die Installation oder das Design der Einrichtung gescheut und zunächst den ehemaligen (langjährigen) Direktor des Waikiki-Aquariums, der zuvor für die University of Hawaii gearbeitet hatte, als Einrichtungsdirektor eingestellt. Das Georgia Aquarium machte weltweit Schlagzeilen, indem es das erste öffentliche Aquarium in den Vereinigten Staaten war, das Walhaie (Rhincodon typus) in Gefangenschaft beherbergte. Unglücklicherweise für die Fische konnten die Filtersysteme der Nährstoffbelastung nicht standhalten und zwei der Walhaie starben infolgedessen. Wäre die Filtertechnologie erheblich erweitert worden, hätte dieses Problem möglicherweise vermieden oder zumindest ausreichend verzögert werden können, um die Fische in geeignete Unterkünfte zu bringen. Wie bereits erwähnt, erfordert die Ineffizienz dieser traditionellen Filtrationstechnologie jedoch enormen Platz und Energie für den Betrieb, die beide kostspielig sind und die nach diesen Filtrationsprinzipien betriebene Aquakultur mit geschlossenem System weiterhin zu einem äußerst unwahrscheinlichen Erfolg machen.

Abgesehen vom Beispiel der öffentlichen Aquarien und der Konzentration auf die Aquakultur für die Lebensmittelproduktion steht mehr auf dem Spiel als das physische Erscheinungsbild der Organismen, aus denen die Kohorte besteht. Obwohl die Gesundheit der Kohorte von größter Bedeutung ist, wird auch die finanzielle Stabilität des Aquakulturisten berücksichtigt. Kurz gesagt, wenn die Wachstumsrate der Kohorte durch die Unfähigkeit, sich aufgrund eines Nährstoffgehalts des Systems, der die Aufnahmekapazität des Filtersystems pro Zeiteinheit übersteigt, nach einem festgelegten Zeitplan zu ernähren, begrenzt ist, steigen die Kosten für den Systembetrieb, was zu verringerte Marge. Einfach ausgedrückt führt eine ineffiziente Filtration zu langsameren Wachstumsraten der Kohorte und/oder zu einer erhöhten Inzidenz von Krankheiten und Sterblichkeit aufgrund einer unterdrückten Immunresistenz und/oder Nährstofftoxizität, die alle zusätzliche Kosten für den Betrieb des Aquakultursystems sind.

Zurück zum Thema Stagnation des Fortschritts aufgrund von Skaleneffekten, Top-Down-Zwang zum Sparen und Akzeptieren von minderwertigen Ergebnissen lässt sich leicht vermeiden, wenn innovative Unternehmen unter vollständiger operativer Kontrolle von ausgewiesenen, erfahrenen Technikern und Ingenieuren bleiben, die sich mit allen wahrscheinlichen Betriebsabläufen befasst haben Szenarien mit einem Notfallplan und die innerhalb eines angemessenen Budgets arbeiten. Vorzugsweise machen diese Personen >50% des Unternehmenseigentums aus, um die langfristige Projekt- und Produktlebensfähigkeit sicherzustellen; Dies soll nicht heißen, dass einige Eigentümer ihr Produkt nicht verunglimpfen, indem sie es billiger machen oder Kostensenkungsmaßnahmen ergreifen, die sich negativ auf das Produkt auswirken, jedoch die Eigentümer, die ihre Leidenschaft für die ursprüngliche Vision des Unternehmens und/oder des Betriebs beibehalten, und die über die positiven Auswirkungen des technologischen Fortschritts auf ihr Produkt auf dem Laufenden bleiben, sind in der Lage, ihre ursprünglichen Standards beizubehalten, wenn nicht mit der Zeit zu verbessern, wenn sich die verfügbaren Ressourcen verbessern. Fortschritt und Innovation werden in der Regel von der Verbrauchernachfrage angetrieben, insbesondere wenn die Verbraucher technisch versiert sind und bereit sind, ihr privates Kapital in ein Produkt von persönlichem Interesse zu investieren. Die monetären Ressourcen innerhalb des Privatsektors sind weitaus größer als die Ressourcen von Risikokapitalgebern, NGOs und staatlich finanzierten Organisationen, außerdem wird die Entscheidung, ein Projekt in individueller Größenordnung durchzuführen, nicht von einem Finanzvorstand und/oder einem Team von . diktiert Buchhalter. Darüber hinaus treiben die intellektuellen Ressourcen innerhalb des Privatsektors den Fortschritt unabhängig von Konsortien, Unternehmen und Organisationen voran. Aufgrund dieser Aspekte liegt die potenzielle Reichweite des ONE System-Projekts in Bezug auf individuell und kooperativ betriebene Systeme weit über die aller globalen kommerziellen Aquakulturbetriebe zusammen.