当您今天在超市闲逛时，是否被琳琅满目的选择搞得不知所措？好吧，这里还有一个要添加到列表中的选择：您想要哪种环境退化方式？陆地上的还是海洋里的？无论是农田中渗出的农药和肥料，还是被大量捕捞而消失的海洋鱼类资源，每一次食物购买都带来日益明显的生态成本。
在此背景下，越来越多的学者、农民和水产养殖者正在努力改进和推广一种技术，这种技术可以大幅降低鱼类和蔬菜产品的成本。这项被称为“鱼菜共生”的技术，将鱼类养殖和水培农业整合在一个封闭的、共生的循环中——鱼类充当肥料工厂，植物充当水净化器。这个想法是在最大限度地提高食物产量的同时，最大限度地减少对环境造成压力的投入和潜在的污染性产出——这是一种可持续的健康食物种植方法。
在纽约州芒特基斯科的卷心菜山农场，一个规模可观的鱼菜共生温室提供了一个成熟的概念验证。
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六个圆柱形水箱，大小从 1,000 加仑到 3,200 加仑（3,785 升到 12,100 升）不等，排列在建筑物的北侧，每个水箱都是数百条可食用鱼类（如鲈鱼或罗非鱼）的家园。当鱼呼吸时，它们的鳃会将氨气排入水中。氨气是一种正常的代谢副产物，但在浓度足够高时具有毒性，因此必须去除以保持鱼的健康。
鱼菜共生的关键在于，这种废物得到了充分利用：在一个类似于巨大蓝色大锅的搅拌式生物反应器中，从附近水箱中抽取富含氨的水，由两组有益细菌（亚硝化单胞菌和亚硝酸杆菌）进行处理。前者将氨转化为亚硝酸盐，后者随后将其转化为硝酸盐，一种强效肥料。通过利用鱼的排泄物来喂养植物，“您无需购买所有这些由石油产品制成并需要能源生产和运输的肥料，”维尔京群岛大学 (UVI) 的农业科学家詹姆斯·拉科西说，他长期以来一直是鱼菜共生的倡导者，并在他的机构设有一个示范设施。“我们的肥料本应是废品；相反，我们正在利用它来种植植物。”
卷心菜山的粮食作物种植发生在温室南侧的长而浅的桶中，桶中充满了来自生物反应器的新鲜营养水。在漂浮在桶中的所谓木筏（改作他用的聚苯乙烯绝缘板）上，罗勒、小白菜和生菜等植物以水培方式生长——也就是说，不使用土壤——它们裸露的根部穿过木筏上的孔，直接从下面的水中吸收养分。
去除硝酸盐后，水就可以返回鱼缸了，它基本上已经被快速生长、可食用、高价值植物的根部过滤过了。
卷心菜山常驻的鱼菜共生专家凯文·费里认为这个过程是自然养分循环的延伸。“我们所做的只是加速自然——生物反应器只是堆肥，”他说，他将大锅内的搅动曝气与堆肥堆的翻转进行了比较。
与任何加速或增强自然的尝试一样，鱼菜共生也有成本和复杂性。在参观卷心菜山设施的过程中，费里经常停下来对系统进行调整——向罗非鱼缸中扔几把饲料，向生物反应器中添加石灰以提高水的 pH 值（降低其酸度），将手指浸入鲈鱼缸中并品尝水以衡量其盐含量（他的味蕾记录为大约千分之八）。他承认：“像这样的地方不能长时间无人照管。”
在建筑物后面，一台生物柴油发电机和一台废植物油锅炉，都在夏季月份处于休眠状态，证明了鱼菜共生系统对能源的需求——泵、过滤器和生物反应器全年都在运转，有时会发出震耳欲聋的嗡嗡声，而冬季则需要加热水箱并为顶灯供电。
这些需求使得仅凭价格和规模难以与外国和工业规模的水产养殖者竞争。（幸运的是，快速生长的蔬菜作物是主要的赚钱来源。）卷心菜山的客户主要是当地的餐馆和市场，他们看重费里所说的“从农场到餐桌”的关系。“这些系统相当昂贵，”拉科西指出。“所以你必须种植真正高价值的作物，并寻找利基市场。”
拉科西试图通过开发利用废弃能源运行的项目来降低鱼菜共生的价格。在 2001 年美国环境保护署提供的 150,000 美元赠款的帮助下，UVI 参与了一个财团，在新泽西州伯灵顿县垃圾填埋场的罗格斯大学生态综合体（一个研究中心）建造了一个以垃圾填埋气为动力的鱼菜共生设施。“在未来，”他说，“我可以看到鱼菜共生装置围绕着垃圾填埋场”，开采其废气来生产食物。
拉科西指出，即使在其目前的耗能状态下，鱼菜共生在保护另一种宝贵资源：水方面也具有优势。传统农业中的大部分灌溉用水在到达根部之前就从土壤中流失或蒸发了。相比之下，在循环鱼菜共生装置中，“植物只吸收它们需要的水，其余的水则留在系统中并返回给鱼，”他说。事实上，UVI 系统的效率非常高，其偶尔的损失完全由雨水收集系统补充，拉科西补充说。
纽约市布鲁克林学院的生物学家兼城市水产养殖倡导者马丁·施赖布曼承认，鱼菜共生面临着无数挑战，但像拉科西一样，他认为水箱是半满的。“每一次革命都有其自身的问题：工业革命、绿色革命、农业革命，”他说。“现在人们正在谈论的蓝色革命，当然它也有问题，但你可以解决它们。我认为这些问题是可以解决的。”
事实上，施赖布曼补充说，在人口中心附近采用鱼菜共生可以为其他棘手的问题提供解决方案。“天然鱼类资源都已枯竭，我们从国外进口的食物存在被污染的问题，我们这里有失业问题，我们的经济状况不好，”他说。“这种城市水产养殖和城市鱼菜共生解决了这些问题。”
施赖布曼指出，对鱼菜共生的能源需求的批评淡化了“从中国海运或从厄瓜多尔空运东西所使用的能源”，这两个国家是美国海产品的主要进口国。“所以这是一种权衡。我们不是用卡车运送它行驶数英里。”
随着进口燃料价格上涨以及越来越多与食品生产相关的环境问题曝光，人们对鱼菜共生的兴趣水平正在“大幅增加”，拉科西说。他在 UVI 领导一个关于鱼菜共生方法的短期课程，他说，在过去三年中，入学人数增加了一倍多，从 33 名增加到 73 名学生。“今年我们不得不拒绝了一批人，”拉科西说。“我收到了很多询问，说‘把我列入明年的候补名单’。”