當您今天在超市閒逛時，是否被琳琅滿目的選擇搞得不知所措？好吧，這裡還有一個要新增到列表中的選擇：您想要哪種環境退化方式？陸地上的還是海洋裡的？無論是農田中滲出的農藥和肥料，還是被大量捕撈而消失的海洋魚類資源，每一次食物購買都帶來日益明顯的生態成本。
在此背景下，越來越多的學者、農民和水產養殖者正在努力改進和推廣一種技術，這種技術可以大幅降低魚類和蔬菜產品的成本。這項被稱為“魚菜共生”的技術，將魚類養殖和水培農業整合在一個封閉的、共生的迴圈中——魚類充當肥料工廠，植物充當水淨化器。這個想法是在最大限度地提高食物產量的同時，最大限度地減少對環境造成壓力的投入和潛在的汙染性產出——這是一種可持續的健康食物種植方法。
在紐約州芒特基斯科的捲心菜山農場，一個規模可觀的魚菜共生溫室提供了一個成熟的概念驗證。
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六個圓柱形水箱，大小從 1,000 加侖到 3,200 加侖（3,785 升到 12,100 升）不等，排列在建築物的北側，每個水箱都是數百條可食用魚類（如鱸魚或羅非魚）的家園。當魚呼吸時，它們的鰓會將氨氣排入水中。氨氣是一種正常的代謝副產物，但在濃度足夠高時具有毒性，因此必須去除以保持魚的健康。
魚菜共生的關鍵在於，這種廢物得到了充分利用：在一個類似於巨大藍色大鍋的攪拌式生物反應器中，從附近水箱中抽取富含氨的水，由兩組有益細菌（亞硝化單胞菌和亞硝酸桿菌）進行處理。前者將氨轉化為亞硝酸鹽，後者隨後將其轉化為硝酸鹽，一種強效肥料。透過利用魚的排洩物來餵養植物，“您無需購買所有這些由石油產品製成並需要能源生產和運輸的肥料，”維爾京群島大學 (UVI) 的農業科學家詹姆斯·拉科西說，他長期以來一直是魚菜共生的倡導者，並在他的機構設有一個示範設施。“我們的肥料本應是廢品；相反，我們正在利用它來種植植物。”
捲心菜山的糧食作物種植髮生在溫室南側的長而淺的桶中，桶中充滿了來自生物反應器的新鮮營養水。在漂浮在桶中的所謂木筏（改作他用的聚苯乙烯絕緣板）上，羅勒、小白菜和生菜等植物以水培方式生長——也就是說，不使用土壤——它們裸露的根部穿過木筏上的孔，直接從下面的水中吸收養分。
去除硝酸鹽後，水就可以返回魚缸了，它基本上已經被快速生長、可食用、高價值植物的根部過濾過了。
捲心菜山常駐的魚菜共生專家凱文·費裡認為這個過程是自然養分迴圈的延伸。“我們所做的只是加速自然——生物反應器只是堆肥，”他說，他將大鍋內的攪動曝氣與堆肥堆的翻轉進行了比較。
與任何加速或增強自然的嘗試一樣，魚菜共生也有成本和複雜性。在參觀捲心菜山設施的過程中，費裡經常停下來對系統進行調整——向羅非魚缸中扔幾把飼料，向生物反應器中新增石灰以提高水的 pH 值（降低其酸度），將手指浸入鱸魚缸中並品嚐水以衡量其鹽含量（他的味蕾記錄為大約千分之八）。他承認：“像這樣的地方不能長時間無人照管。”
在建築物後面，一臺生物柴油發電機和一臺廢植物油鍋爐，都在夏季月份處於休眠狀態，證明了魚菜共生系統對能源的需求——泵、過濾器和生物反應器全年都在運轉，有時會發出震耳欲聾的嗡嗡聲，而冬季則需要加熱水箱併為頂燈供電。
這些需求使得僅憑價格和規模難以與外國和工業規模的水產養殖者競爭。（幸運的是，快速生長的蔬菜作物是主要的賺錢來源。）捲心菜山的客戶主要是當地的餐館和市場，他們看重費裡所說的“從農場到餐桌”的關係。“這些系統相當昂貴，”拉科西指出。“所以你必須種植真正高價值的作物，並尋找利基市場。”
拉科西試圖透過開發利用廢棄能源執行的專案來降低魚菜共生的價格。在 2001 年美國環境保護署提供的 150,000 美元贈款的幫助下，UVI 參與了一個財團，在新澤西州伯靈頓縣垃圾填埋場的羅格斯大學生態綜合體（一個研究中心）建造了一個以垃圾填埋氣為動力的魚菜共生設施。“在未來，”他說，“我可以看到魚菜共生裝置圍繞著垃圾填埋場”，開採其廢氣來生產食物。
拉科西指出，即使在其目前的耗能狀態下，魚菜共生在保護另一種寶貴資源：水方面也具有優勢。傳統農業中的大部分灌溉用水在到達根部之前就從土壤中流失或蒸發了。相比之下，在迴圈魚菜共生裝置中，“植物只吸收它們需要的水，其餘的水則留在系統中並返回給魚，”他說。事實上，UVI 系統的效率非常高，其偶爾的損失完全由雨水收集系統補充，拉科西補充說。
紐約市布魯克林學院的生物學家兼城市水產養殖倡導者馬丁·施賴布曼承認，魚菜共生面臨著無數挑戰，但像拉科西一樣，他認為水箱是半滿的。“每一次革命都有其自身的問題：工業革命、綠色革命、農業革命，”他說。“現在人們正在談論的藍色革命，當然它也有問題，但你可以解決它們。我認為這些問題是可以解決的。”
事實上，施賴布曼補充說，在人口中心附近採用魚菜共生可以為其他棘手的問題提供解決方案。“天然魚類資源都已枯竭，我們從國外進口的食物存在被汙染的問題，我們這裡有失業問題，我們的經濟狀況不好，”他說。“這種城市水產養殖和城市魚菜共生解決了這些問題。”
施賴布曼指出，對魚菜共生的能源需求的批評淡化了“從中國海運或從厄瓜多空運東西所使用的能源”，這兩個國家是美國海產品的主要進口國。“所以這是一種權衡。我們不是用卡車運送它行駛數英里。”
隨著進口燃料價格上漲以及越來越多與食品生產相關的環境問題曝光，人們對魚菜共生的興趣水平正在“大幅增加”，拉科西說。他在 UVI 領導一個關於魚菜共生方法的短期課程，他說，在過去三年中，入學人數增加了一倍多，從 33 名增加到 73 名學生。“今年我們不得不拒絕了一批人，”拉科西說。“我收到了很多詢問，說‘把我列入明年的候補名單’。”