O conceito do Sistema ONE nasceu do desejo de apresentar aos groenlandeses uma alternativa aceitável (e até desejável) para a colheita de salmão do Atlântico selvagem, cujo impacto está associado a um declínio significativo na força populacional de salmão do Atlântico selvagem que derivam principalmente de ações da América do Norte. O projeto tem aplicações comerciais e de conservação, que vão desde a criação de vários organismos aquáticos para consumo e produção de biocombustíveis até a manutenção de longo prazo de espécies aquáticas com status de conservação da IUCN de Ameaçado. Nos Estados Unidos, sozinho, isso compreenderia uma longa lista de salmonídeos importantes em termos de recreação.

O projeto do Sistema ONE é tal que um pequeno investimento irá render uma colheita abundante quando gerenciado adequadamente e evita vários problemas que estão associados ao projeto do sistema de aquicultura de contenção convencional:

• Projeto complexo e uso de equipamentos especiais, que só podem ser instalados e gerenciados por técnicos treinados, ou por aquicultores ou pesquisadores experientes;

• Proporção distorcida do volume do sistema dedicado à filtragem, em oposição à grande maioria do volume do sistema sendo distorcida em direção ao espaço de crescimento da coorte;

• Custo do projeto e instalação da instalação *;

• Grandes necessidades de energia *;

• Inflexibilidade do design do sistema, uma vez que um projeto tenha começado a construção ou operação.

* Com relação às projeções operacionais e de rendimento baseadas no design do ONE System.

Resumindo, o projeto do ONE System atinge dois objetivos do inventor: ele fornece uma solução para os groenlandeses e elimina os projetos desatualizados e os requisitos operacionais dos sistemas convencionais de aquicultura de contenção fechada. O primeiro é necessário porque os pescadores nativos da Groenlândia aparentemente não estão mais interessados ​​em aceitar propostas de ONGs para limitar sua colheita de salmão; em vez disso, os pescadores expressaram profunda frustração e, em alguns casos, ressentimento para com os forasteiros que tentam ditar sua colheita de salmão, seja por meio de sugestão de obrigação moral ou compensação monetária. O último aspecto do projeto do sistema é necessário porque os projetos dos sistemas convencionais de aquicultura de contenção confiam em investimentos monetários muito superiores ao que está ao alcance da maioria dos indivíduos ou mesmo comunidades (daí a implementação de tais sistemas, quase sem exclusão, pela aquicultura comercial empresas e / ou grupos de investidores) em nações desenvolvidas, muito menos em nações em desenvolvimento, e adicionalmente requer espaço e energia consideráveis ​​para atingir um rendimento moderado (geralmente, os sistemas convencionais operam com prejuízo por vários anos antes de obter lucro, enquanto o O projeto do sistema ONE pode render lucros com a primeira colheita se a coorte for gerida de maneira adequada). Ambos os aspectos do projeto do Sistema ONE permitem que os groenlandeses criem seus próprios salmonídeos perpetuamente, e são discutidos (em ordem reversa) em maiores detalhes a seguir com referência a este ângulo do projeto, bem como a outras considerações comerciais.

Sistemas tradicionais de filtração de aquicultura de contenção fechada: maciço, caro, ineficiente.
Uma barreira significativa para a entrada no mercado de aquicultura para alimentação de peixes é que a maioria das empresas que operam instalações comerciais insiste que sua abordagem é a única financeiramente viável que pode funcionar em grande escala. É mais correto afirmar que eles investem muito em sua infraestrutura existente para fazer quaisquer modificações em suas práticas. Este não é um problema incomum nos círculos industriais, no entanto, tal prática muitas vezes impede o progresso em detrimento do consumidor e / ou do meio ambiente (a discussão voltará ao tópico específico do impacto ambiental mais adiante).

Limitando a discussão à aquicultura de contenção fechada de peixes para alimentos, a aplicação de conceitos de "filtragem de aquário público de grandes dimensões" resultou no fracasso de várias empresas comerciais de aquicultura de contenção fechada na última década, e há probabilidade significativa de que outras que estão atualmente usar esta abordagem seguirá. Existem várias razões pelas quais esta abordagem não é viável para que a produção de alimentos atenda à demanda global; ironicamente, geralmente também não é viável para aplicações em aquários públicos. Correndo o risco de soar excessivamente crítico na avaliação das abordagens tradicionais de filtração de contenção fechada, os parágrafos a seguir fornecem uma descrição pragmática das deficiências que se aplicam a uma solução global de aquicultura de contenção fechada. Resumindo, as abordagens tradicionais de filtração carecem de eficiência para gerenciar adequadamente a taxa de produção de nutrientes da coorte em sistemas aquáticos densamente povoados. A ineficiência do projeto deve-se principalmente a dois fatores relacionados: falta de uma população microbiana de tamanho adequado para reduzir o conteúdo de nutrientes de forma satisfatória e falta de um projeto que maximize a taxa de absorção de nutrientes por esses mesmos micróbios.

Aquários públicos raramente, ou nunca, operam em um sistema de circuito fechado indefinidamente; isso é o resultado do acúmulo gradual de nutrientes a concentrações prejudiciais ou fatais para os organismos aquáticos em cativeiro. O acúmulo de nutrientes é uma das principais razões pelas quais tais operações estão quase sempre situadas em, ou muito perto, corpos d'água naturais (permitindo que a água de aquário rica em nutrientes seja filtrada de acordo com os padrões estabelecidos pelo órgão regulador, geralmente (dentro dos Estados Unidos Estados) um ramo estatal da EPA, antes da descarga no corpo de água próximo). Como tal, os sistemas de filtração são projetados para diminuir o teor de nutrientes (especificamente, nitrato e fosfato) para um nível ligeiramente menor do que a tolerância máxima dos organismos em cativeiro, no entanto, este limite de tolerância é geralmente bem superior ao que os organismos aumentaram para consumo humano deve ser exposto a um longo prazo (como durante os últimos estágios de crescimento (pouco antes da colheita), quando as necessidades de alimentação e as taxas metabólicas são mais altas no sistema, resultando em taxas muito altas de entrada de nutrientes). O uso desta tecnologia como o principal meio de controle de nutrientes em um sistema de aquicultura de contenção fechada não é, portanto, viável quando a carga de nutrientes transmitida ao sistema excede a taxa na qual a filtração existente pode remover nutrientes, seja por remoção direta ou por conversão em formas cada vez mais elementares (por exemplo, redução e desmineralização).

Aquários públicos, incluindo aqueles operados por meio de dotações estatais, são empresas, ao contrário do que se pensa, e são operados como tal. A pressão de cima para baixo existe para empregar apenas a filtragem necessária para processar adequadamente o conteúdo de nutrientes da água até os níveis máximos permitidos, conforme ditado pela EPA ou pela tolerância observada dos organismos que estão sendo alojados. Além disso, os aquários públicos são construídos sobre princípios de gestão de águas residuais que existem há muitas décadas (dependendo dos princípios específicos), muitos dos quais são direta ou parcialmente adaptados de processos de tratamento de esgoto. Mesmo os mais novos aquários públicos empregam princípios de filtragem desatualizados, porque os diretores de manejo responsáveis ​​por supervisionar o projeto das instalações geralmente trabalharam no setor de aquários públicos por várias décadas quando foram considerados elegíveis para consideração para a diretoria de instalações. Freqüentemente, esses indivíduos podem recomendar projetos com os quais estão familiarizados. Da mesma forma, os planejadores de tais instalações estão familiarizados com os custos associados à aquisição de equipamentos e à implementação dos mesmos em uma configuração tradicional, fazendo com que os projetos tradicionais se tornem um dispositivo orçamentário. A maneira pela qual a aquicultura de contenção fechada é enredada nesta teia é dupla: a equipe trazida para ajudar no projeto das instalações geralmente vem do setor de aquários públicos ou do parque zoológico, e os fornecedores que fornecem equipamentos para instalações de aquicultura também contam aquários públicos entre sua clientela. Portanto, os fornecedores recomendam produtos e procedimentos baseados em economias de escala (levando em consideração as margens de lucro associadas). Esses mesmos vendedores também lidam com instalações de importação / manutenção / distribuição de peixes e invertebrados que atendem ao setor público de aquários; tais instalações geralmente utilizam as mesmas abordagens e tecnologia de filtração dos aquários públicos e, como tal, devem lavar seus sistemas com água "limpa" e pobre em nutrientes (provavelmente clorada, exigindo neutralização com um aditivo químico) em uma base quase contínua para garantir que os níveis de nutrientes em seus sistemas não se tornam letais para os animais armazenados.

Não é nossa intenção insinuar que é impossível controlar os níveis de nutrientes em um sistema completamente fechado com os princípios descritos acima; no entanto, a relativa ineficiência desses princípios requer que a parte de filtração de uma instalação seja ampliada dramaticamente em todos os casos, para ser consideravelmente maior do que foi originalmente projetada para ser, acrescentando ao custo geral de tal projeto, se a carga biológica for ser mantida (em vez de ser reduzida a um nível que a filtragem possa realmente suportar). Considere o exemplo do Aquário da Geórgia, que foi construído na década de 2000 e era na época o maior aquário público do mundo, que supostamente utilizava princípios de filtragem de última geração. O aquário supostamente não poupou despesas na instalação ou design das instalações, e inicialmente contratou o ex-diretor (de longa data) do Aquário de Waikiki, que já havia trabalhado para a Universidade do Havaí, como diretor das instalações. O Aquário da Geórgia foi notícia global por ser o primeiro aquário público nos Estados Unidos a abrigar tubarões-baleia (Rhincodon typus) em cativeiro. Infelizmente para os peixes, os sistemas de filtração não conseguiram acompanhar a carga de nutrientes e, como resultado, dois tubarões-baleia morreram. Se a tecnologia de filtragem em vigor tivesse sido ampliada consideravelmente, é possível que esse problema pudesse ter sido evitado, ou pelo menos atrasado o suficiente para remover os peixes para acomodações adequadas. Conforme mencionado anteriormente, no entanto, a ineficiência dessa tecnologia de filtração tradicional requer muito espaço e energia para operar, ambos os quais são caros e continuam a tornar a aquicultura de sistema fechado operada com esses princípios de filtração um sucesso extremamente improvável.

Deixando de lado o exemplo dos aquários públicos e apostando na aquicultura para a produção de alimentos, está em jogo mais do que a aparência física dos organismos que compõem a coorte. Embora a saúde da coorte seja de extrema importância, há também a consideração da estabilidade financeira do aquicultor. Em suma, se a taxa de crescimento da coorte é limitada pela incapacidade de se alimentar em um cronograma definido como resultado do conteúdo de nutrientes do sistema que excede a capacidade de absorção do sistema de filtração por unidade de tempo, então o custo de operação do sistema aumenta, resultando em margem diminuída. Simplificando, a filtração ineficiente resulta em taxas de crescimento mais lentas da coorte e / ou aumento da incidência de doenças e mortalidade devido à resistência imunológica suprimida e / ou toxicidade de nutrientes, todos os quais são custos adicionais para a operação do sistema de aquicultura.

Voltando ao tópico da estagnação do progresso como resultado da economia de escala, a pressão de cima para baixo para economizar e aceitar resultados abaixo do padrão é facilmente evitada quando as empresas inovadoras permanecem sob controle operacional completo de técnicos e engenheiros credenciados e experientes, que trataram de todos os prováveis ​​operacionais cenários com um plano de contingência e que estão operando dentro de um orçamento adequado. De preferência, esses indivíduos representam> 50% da propriedade da empresa, como forma de garantir a viabilidade do projeto e do produto a longo prazo; isso não quer dizer que alguns proprietários não escolherão denegrir seu produto barateando-o ou empregando medidas de corte de custos que impactam negativamente o produto, porém os proprietários que mantêm sua paixão pela visão inicial da empresa e / ou operação, e que permanecem informados do impacto positivo que os avanços tecnológicos têm em seus produtos, estão aptos a manter seus padrões iniciais, se não melhorá-los com o tempo, conforme melhoram os recursos disponíveis. O progresso e a inovação tendem a ser impulsionados pela demanda do consumidor, especialmente quando os consumidores são tecnologicamente experientes e demonstram disposição para investir seu capital privado em um produto de interesse pessoal. O recurso monetário dentro do setor privado é muito maior do que os recursos de capitalistas de risco, ONGs e organizações financiadas pelo governo, além disso, a decisão de realizar um projeto em uma escala individual não é ditada por um conselho de diretores financeiros e / ou equipe de contadores. Além disso, os recursos intelectuais do setor privado impulsionam o progresso independentemente de consórcios, corporações e organizações. Esses aspectos colocam o alcance potencial do projeto ONE System, em termos de sistemas de gestão individual e cooperativa, muito além de todas as operações globais de aquicultura comercial combinadas.