Gabungan Akuakultur dan Hidroponik

Ratusan ikan tilapia berhabitat dalam puluhan akuarium di Institut Ekologi Air Tawar dan Perikanan Darat di Berlin. Deretan akuarium terletak di dalam rumah kaca yang juga menjadi tempat tumbuhnya tanaman tomat. Pendingin ruangan membuat suhu di dalam rumah kaca konstan pada angka 27 derajat Celsius - lingkungan yang kondusif bagi tomat dan tilapia. Tujuan dari proyek ini adalah untuk menumbuhkan sayuran dan mengembangbiakkan ikan pada kondisi zero emission atau emisi nol.

Produksi pangan berteknologi tinggi

Tomat dan ikan dapat hidup dalam lingkungan artifisial yang menggunakan teknologi untuk memastikan hasil yang optimal.

Ikan dikembangbiakkan secara manusiawi, bela Werner Kloas yang membuat konsep proyek. Jumlah ikan di dalam akuarium disesuaikan dengan jumlah normal di habitat asli mereka.

Tomat juga tumbuh dalam lingkungan buatan. Mereka ditanam bukan dalam tanah, tapi dalam wol mineral. "Kultivasi tanaman tanpa tanah namanya hidroponik," jelas Hendrik Monsees, seorang ahli biologi di institusi tersebut.

Jenis kultivasi dan pertanian semacam ini bukan sesuatu yang baru. Sayuran tumbuh dalam rumah kaca di berbagai penjuru dunia. Dan beternak ikan dalam akuarium juga bukan sesuatu yang revolusioner. Tapi apa yang baru adalah air dari akuarium digunakan untuk menumbuhkan tomat. Akuakultur, yakni peternakan organisme akuatik, dan hidroponik - menumbuhkan tanaman menggunakan solusi nutrisi mineral dalam air, tanpa tanah - selama ini merupakan domain yang terpisah, ungkap Kloas.

Pada intinya, proyek ini menggabungkan akuakultur dan hidroponik.

"Saat tanaman butuh air dan nutrisi, akan didapatkan dari akuarium," kata Kloas.

Dua tahapan purifikasi air

Ikan mengeluarkan amonia, yang beracun bagi tilapia, sehingga airnya harus dirawat. Namun keuntungannya, air kotor dari akuarium justru menjadi pupuk ideal bagi tomat begitu kotoran ikan sudah difilter dan amonia dipisahkan secara kimiawi.

Di dalam rumah kaca, segala proses ini berlangsung otomatis. Air kotor dari akuarium masuk ke dalam pipa plastik berwarna putih. Pada tahap awal, kotoran ikan disaring keluar kemudian air dipurifikasi dalam sebuah biofilter.

Di dalam filter terdapat plastik-plastik kecil yang mengapung di atas air. Ukuran plastik hanya sebesar ujung jempol, namun permukaannya ampuh menyaring bakteri.

"Ini bakteri - Nitrosomonas dan Nitrobacter - yang lazim dijumpai di dalam air," pungkas Kloas. Proses nitrifikasi dilakukan oleh kedua kelompok bakteri tersebut. Nitritasi mengubah amonia menjadi nitrit. Dan nitratasi mengubah senyawa nitrit menjadi nitrat.

Dan nitrat merupakan komponen penting dan berharga bagi pupuk tanaman.

Air yang dirawat dalam akuarium dialirkan melalui pipa ke boks-boks tempat tanaman tomat tumbuh. Nitrat diekstrak dari air - sisa air terbuang melalui dedaunan sebagai uap air. Sejumlah perangkap dingin terpasang di langit-langit untuk memastikan kondensasi air kembali diarahkan ke akurium. Siklus ikan-tomat terpenuhi sudah.

Menghemat air

Tanaman tomat dalam rumah kaca tidak membutuhkan air tawar layaknya peternakan ikan dan penanaman sayuran konvensional.

"Dengan sebuah sistem siklus tertutup, kami hanya membutuhkan sekitar 10 persen air tawar per hari," tandas Werner Kloas. "Kami dapat menghemat begitu banyak air dan oleh karena itu tercipta sebuah sistem berkelanjutan."