養殖
ギリシャ、南エボエ湾のエボエ島沿岸にある養殖場

養殖業は、主に食用として、水槽や養魚池などの人工の囲いの中で魚を商業的に飼育する事業です。養殖業は水産養殖の一種で、魚、甲殻類、軟体動物などの水生動物を自然環境または擬似自然環境下で管理下で栽培・収穫する事業です。レクリエーションや魚種の自然数を補充するために稚魚を野生に放流する施設は、一般的に養殖場と呼ばれます。世界中で、養殖で生産される最も重要な魚種は、コイ、ナマズ、サケ、ティラピアです。[ 1 ]

食用魚タンパク質の需要は世界的に増加しており、その結果、野生漁業における乱獲が広まり、魚類資源の大幅な減少、さらには一部の地域では完全な枯渇に至っています。養殖は、十分な餌、天敵や競争上の脅威からの保護、獣医サービスへのアクセス、必要に応じて容易な収穫が提供される人工魚群の設置を可能にするとともに、野生魚群から隔離されているため、通常は野生魚群の持続可能な収穫量に影響を与えません。養殖は世界中で行われていますが、中国だけで世界の養殖魚生産量の62％を占めています。[ 2 ] 2016年の時点で、魚介類の50％以上が養殖によって生産されました。[ 3 ]過去30年間、養殖は漁業と養殖生産量の増加の主な原動力となっており、2000年から2018年の間に年平均5.3％増加し、3,240万トンから8,210万トンに増加しました。[ 4 ] [ 5 ]

しかし、サケなどの肉食魚の養殖は、必ずしも天然漁業への圧力を軽減するとは限りません。なぜなら、養殖魚は通常、天然の餌となる魚から抽出した魚粉や魚油を餌として与えられているからです。養殖は水質汚染の原因となり、病気や寄生虫が天然の個体群に蔓延する可能性があります。[ 6 ]また、過密状態はストレス、怪我、病気を引き起こすため、魚類の福祉にも懸念があります。 [ 7 ]

食用魚の養殖が最も普及しているものの、もう一つの主要な養殖産業として、水族館向けに生きた魚を供給するものがあります。水族館で飼育される淡水魚の大部分は、東アジア、南アジア、東ヨーロッパ、フロリダ、南米の養殖場で生産されており、屋内水槽システムまたは屋外池システムを採用しています。一方、海水魚用の養殖ははるかに小規模です。[ 8 ] 2022年には、漁業者と養殖業者の24%、収穫後処理部門の労働者の62%が女性でした。[ 9 ] [ 10 ]

世界の漁獲漁業生産量は赤で、養殖生産量はオレンジで、2023年。[ 11 ]

主要魚種

2013年のFAO統計によると、養殖魚の重量上位15種[ 1 ]
種 環境 トン数（百万トン） 価値（10億米ドル）
ソウギョ淡水 5.23 6.69
ハクレン淡水 4.59 6.13
コイ淡水 3.76 5.19
ナイルティラピア淡水 3.26 5.39
コクレン淡水 2.90 3.72
カトラ（インドコイ） 淡水 2.76 5.49
フナ淡水 2.45 2.67
アト​​ランティックサーモンマリン 2.07 10.10
ロホ・ラベオ淡水 1.57 2.54
サバヒーマリン 0.94 1.71
ニジマス
  • 淡水
  • 汽水
  • 海水
0.88 3.80
武昌鯛淡水 0.71 1.16
黒鯉淡水 0.50 1.15
キタライギョ淡水 0.48 0.59
アムールナマズ淡水 0.41 0.55

カテゴリー

養殖業は、地元の光合成生産（粗放的）を利用するか、外部からの餌で飼育する魚（集約的）を 利用します

粗放的養殖

粗放的養殖は、生産量に比べて、外部からの労働力や飼料の投入がほとんど、あるいは全くありません。魚は通常、自然の水域または人工池で飼育され、飼育されている場所の自然資源で生きながら、あまり介入されることなく繁殖と摂食を続けます。 [ 12 ] [ 13 ]この種の養殖は最も古く、おそらく約4000年前に中国で始まりました。 [ 14 ]

この種の養殖は通常、広大な水域を必要とするため、湖や池が養殖場に転用されることがあります。これは、在来種の生息地の破壊と外来種の導入という両面において、地域環境への脅威となる可能性があります。[ 15 ]

集約的養殖

集約型養殖における冷水魚と温水魚の最適な水質パラメータ[ 16 ]
パラメータ 最適値
酸度pH 6～9
ヒ素440μg/L未満
アルカリ度20mg/L以上（CaCO3として）
アルミニウム0.075mg/L未満
アンモニア（非イオン化）0.02mg/L未満
カドミウム
カルシウム5mg/L以上
二酸化炭素5～10mg/L未満
塩化物> 4.0 mg/L
塩素< 0.003 mg/L
銅
  • 軟水中：0.0006mg/L未満
  • 硬水中：0.03mg/L未満
ガス過飽和度
  • 全ガス圧の100%未満
  • サケ科の卵・稚魚の場合、103%未満
  • レイクトラウトの場合、< 102%
硫化水素< 0.003 mg/L
鉄0.1mg/L未満
鉛0.02mg/L未満
水銀0.0002 mg/L未満
硝酸塩1.0 mg/L未満
亜硝酸塩0.1mg/L未満
酸素
  • 冷水魚の場合：6mg/L
  • 温水魚の場合：4mg/L
セレン0.01 mg/L未満
総溶解固形物200 mg/L未満
総浮遊固形物周囲温度より 80 NTU未満
亜鉛0.005mg/L未満

このようなシステムでは、十分な酸素、淡水、餌が供給されていれば、単位面積あたりの魚の生産量を自由に増やすことができます。十分な淡水が必要となるため、養魚場には大規模な浄水システムを統合する必要があります。これを実現する1つの方法は、水耕栽培と水処理を組み合わせることです（下記参照）。このルールの例外は、川や海に設置されたケージで、魚の生産量に十分な酸素を供給します。一部の環境保護論者は、この方法に反対しています

メスのニジマスから卵子を搾り出す

魚の重量当たりの投入コストは、特に魚の飼料コストが高いため、粗放的な養殖よりも高くなります。魚の飼料には、牛の飼料よりもはるかに高いレベルのタンパク質（最大60%）と、バランスの取れたアミノ酸組成がなければなりません。これらの高いタンパク質レベルの要件は、水生動物の高い飼料効率（より高い飼料要求率[FCR]、つまり生産された動物1kgあたりの飼料kg数）の結果です。サケなどの魚のFCRはサケ1kgあたり約1.1kgの飼料[ 17 ]ですが、鶏は1kgあたり2.5kgの飼料です。魚は体を温めるためにエネルギーを消費しないため、このエネルギーを供給するために必要な炭水化物と脂肪を食事から排除します。しかし、これは土地コストの低さと、高いレベルの投入制御により得られる生産性の向上によって相殺される可能性があります。

魚の成長には十分な酸素レベルが必要なため、水へのエアレーションは不可欠です。これは、バブリング、カスケードフロー、または水中酸素によって実現されます。Clarias属のナマズは大気呼吸が可能で、マスやサケよりもはるかに高いレベルの汚染物質にも耐えることができます。そのため、エアレーションや水質浄化の必要性が低く、Clarias属は特に集約的な魚類生産に適しています。一部のClarias養殖場では、水量の約10%が魚類バイオマスで構成されている場合があります。

魚ジラミ、真菌（ Saprolegnia spp. ）、腸内寄生虫（線虫や吸虫など）、細菌（例：Yersinia spp. 、Pseudomonas spp. ）、および原生動物（渦鞭毛藻など）などの寄生虫による感染のリスクは、特に人口密度が高い場合、畜産業におけるリスクと同様です。しかし、畜産業は人間の農業の中でより大規模で技術的に成熟した分野であり、病原体の問題に対するより優れた解決策が開発されています。集約型水産養殖では、魚へのストレスを最小限に抑えるために適切な水質（酸素、アンモニア、亜硝酸塩など）レベルを提供する必要があります。この要件により、病原体の問題の制御がより困難になります。集約型水産養殖では、養殖業者の厳重な監視と高度な専門知識が必要です。

卵巣を手動で管理する

生産パラメータをすべて制御する超高強度リサイクル養殖システム（RAS、循環型養殖システムとも呼ばれる）は、高価値種に利用されている。水をリサイクルすることで、生産単位あたりの水使用量は少なくなるが、このプロセスは資本コストと運用コストが高い。この高コスト構造のため、RASは、卵生産用の親魚、網囲い養殖用の稚魚、チョウザメの生産、研究用動物、そして活魚などの特定のニッチ市場など、高価値製品にのみ経済的である。[ 18 ] [ 19 ]

観賞用の冷水魚（金魚または鯉）の養殖は、生産重量あたりの収益性が高いため、理論的にははるかに収益性が高いものの、21世紀に入ってようやく実用化されました。鯉の危険なウイルス性疾患の発生率増加と鯉の価値の高さが相まって、多くの国で閉鎖系による鯉の養殖・育成への取り組みが進められています。現在、英国、ドイツ、イスラエルでは、商業的に成功している集約型鯉養殖施設がいくつか稼働しています。

生産者の中には、ウイルスや病気の休眠状態を持たない魚を消費者に提供するために、集約型システムを適応させている者もいる。

2016年、ナイルティラピアの稚魚に、魚油の代わりに乾燥シゾキトリウムを含む飼料を与えました。通常の飼料を与えた対照群と比較して、稚魚の体重増加と飼料から成長への転換率が向上し、さらに肉質には健康的なオメガ3脂肪酸が多く含まれていました。[ 20 ] [ 21 ]

養殖場

集約型および粗放型養殖法では、数多くの特定の種類の養殖場が使用され、それぞれの設計に固有の利点と用途があります

ケージシステム

ジャイアントグラミーはタイ中部ではケージで飼育されることが多いです

養殖用の生簀は、湖、湾岸、池、川、または海に設置され、魚を捕獲するまで保護します。[ 22 ]この方法は、生簀が海に設置される場合、「沖合養殖」[ 23 ]とも呼ばれます。生簀は様々な部品から構成されます。魚は生簀に放流され、人工飼料を与えられ、市場に出せるサイズに達した時点で捕獲されます。生簀を用いた養殖の利点は、様々な水域（川、湖、埋め立て採石場など）を利用できること、様々な種類の魚を飼育できること、そしてスポーツフィッシングやその他の水利用と共存できることなどです。[ 22 ]

ウガンダ、ビクトリア湖の魚のケージ

外洋での魚類養殖も人気が高まっています。病気、密漁、水質悪化などの懸念を考慮すると、一般的に池での養殖は開始しやすく管理も容易だと考えられています。また、過去にはケージの破損による魚の逃亡事故が発生しており、ダムや外洋ケージでの外来魚種の養殖に対する懸念が高まっています。2017年8月22日、ワシントン州ピュージェット湾の商業漁場でケージの大規模な破損事故が発生し、約30万匹のアトランティックサーモンが外来水域に放流されました。これは在来種の太平洋サーモンを危険にさらす可能性があると考えられています。[ 24 ]

スコットランド海洋局は1999年から、生簀に入れられた魚の逃亡記録を保管している。これまでに357件の魚の逃亡事故が発生し、淡水と海水に3,795,206匹の魚が逃亡した。ドーンフレッシュ・ファーミング・リミテッドという企業は、40件の事故を起こし、152,790匹のニジマスが淡水湖に逃亡した。[ 25 ]

チリ、カストロの魚のケージ

近年、ケージ産業はケージの建設において数多くの技術的進歩を遂げてきたが、嵐による損傷や逃亡の危険性は常に懸念される。[ 22 ]

半潜水型海洋技術は、養殖業に影響を与え始めています。2018年現在、ノルウェー沖のオーシャンファーム1では、150万匹のサケを使った1年間の試験養殖が行われています。3億ドル規模のこの半潜水型養殖プロジェクトは、世界初の深海養殖プロジェクトであり、高さ61メートル（200フィート）、直径91メートル（300フィート）の網状のワイヤーフレームと網で作られた囲い場が含まれます。この囲い場は、保護された沿岸水域における従来の養殖場よりも廃棄物を分散させやすく、魚の密度を高めるように設計されています。[ 26 ]

東南アジアの海洋地域では、沖合の木製のプラットフォームの周りに建てられた伝統的な魚籠は、一般的にケロンと呼ばれています。これは通常、捕獲した魚を販売または調理するまで一時的に保管するために使用されますが、養殖に使用されるものもあります。[ 27 ]

銅合金ネット

近年、銅合金は水産養殖において重要な網材として注目されています。銅合金は抗菌性を有し、細菌、ウイルス、真菌、藻類、その他の微生物を破壊します。海洋環境において、銅合金の抗菌・殺藻性はバイオファウリング（微生物、植物、藻類、チューブワーム、フジツボ、軟体動物、その他の生物の望ましくない蓄積、付着、増殖）を防ぎます。 [ 28 ]

銅合金網は生物の増殖を抑制するため、養殖魚にとってより清潔で健康的な環境を提供し、繁殖と繁栄に貢献します。従来の網は、定期的な清掃と手間がかかります。銅網は防汚効果に加え、海洋環境において優れた構造性と耐腐食性を備えています。[ 29 ]

銅亜鉛真鍮合金は、アジア、南米、米国（ハワイ）の商業規模の養殖事業で使用されています。銅ニッケル合金と銅シリコン合金の2種類の銅合金についても、実証実験や試験を含​​む広範な研究が行われています。これらの合金はいずれも、水循環と酸素要求量を維持しながら、生物付着、生簀の排泄物、病気、抗生物質の必要性を低減する固有の能力を備えています。養殖事業における研究開発においては、他の種類の銅合金も検討されています。[ 30 ]

魚のいけす

浅い川底に四角い棒と網で囲ったもの
フィリピン、パンガシナン州ブエド川の小さな魚のいけす
フィリピンのラグナ・デ・バイにある巨大な魚の囲いのパッチワーク

フィリピンでは、浅瀬で直接魚を養殖するのに使用される伝統的な囲いは、フィッシュペンと呼ばれています。フィッシュペンは浮いておらず、人工の底がない点で魚かごとは異なります。代わりに、海底、川底、または湖底が囲いの床となります。フィッシュペンは通常、魚かごよりもはるかに大きく、円形、正方形、長方形などさまざまな形があります。フィッシュペンエリアを囲むフェンスは、竹または木の棒、網、ロープで作られています。棒は15〜30センチメートル（0.49〜0.98フィート）の深さで基質に沈められます。フィッシュペンの近くには、倉庫や密猟者から守るために必要となる可能性のある管理人の宿泊施設として機能する、高床式の小屋があることがよくあります。[ 31 ]

フィリピンでは、養殖場は農地と同様に、淡水と海水の両方を含む広大な水域に敷設されるのが一般的です。養殖場の運営には免許が必要であり、通常、運営者には養殖のための限られた区域が与えられます。[ 32 ]

魚種によって必要な魚のいけすのサイズは異なります。[ 33 ]淡水魚のいけすは、伝統的に天然の稚魚を用いたミルクフィッシュ（Chanos chanos ）の養殖に使用されており、従来の養殖池よりも生存率と収穫量がはるかに高くなっています。また、ナイルティラピア（Oreochromis niloticus）などの他の食用魚の養殖にも使用できますが、一般的に小型魚種には魚かごが好まれます。[ 31 ] [ 32 ]海水魚のいけすは、天然のハタの稚魚の養殖によく使用されます。[ 33 ]

魚の囲いは開放水域であることと、通常は広い面積を占めることから、（魚のケージや池とは異なり）補助的な給餌は通常必要ありませんが、運営者によってはパン粉、魚粉、卵黄、植物の葉など、稚魚用の追加の餌を与える場合があります。[ 31 ]

養殖場は安価で利益率も高いが、台風や洪水、水質汚染（藻類の大量発生や酸素欠乏を含む）、稚魚不足などの影響を受けやすい。 [ 34 ] [ 31 ]

オープンネットペンシステム

オープンネット方式は、河川、湖沼、沿岸部、沖合などの自然水域で行われる養殖方法です。養殖業者は、水に浮かぶ大きなケージで魚を飼育します。[ 35 ]魚は自然水域で生活していますが、網で隔離されています。魚と周囲の環境を隔てる唯一の障壁が網であるため、「自然」環境から養殖場へと水が流れ込むことになります。

養殖場の立地は、養殖場の成功を左右する重要な要素です。養殖場を建設する前に、養殖場の立地を慎重に選定することを強くお勧めします。立地は、いくつかの重要な要素に基づいて検討する必要があります。立地に関する重要な条件は以下のとおりです。[ 36 ]

  1. 水の交換が良好で、底水の入れ替えも良好です。
  2. あらゆる深さにおいて良好な流れの状態を保つ必要があります。これは、有機粒子が流れによって運び去られるために必要な条件です。
  3. 砂利や砂の底は養殖に適していますが、シルトや泥の底は適していません。これらは避けるべきです。
  4. ネットは底から少なくとも 10 メートル (33 フィート) 以上上にある必要があるため、深さが重要です。

このような重要な立地条件にもかかわらず、オープンネットペン方式はノルウェーと中国で非常に人気がありました。これは、この方式のコスト効率と効率性によるものです。[ 37 ]

負の外部影響

海水の流れやその他の理由により、開放型網養殖は環境にとってリスクの高い方法と見なされています。[ 38 ]流れによって化学物質、寄生虫、廃棄物、病気が閉鎖された環境に広がり、自然環境にとって有益ではありません。もう一つの悪影響は、養殖魚が開放型網から逃げ出す率が高いことです。逃げ出した魚は周囲の生態系にも大きなリスクをもたらします

養殖場から排出される有機廃棄物の量も深刻な問題となっている。例えば、スコットランドのサーモン養殖場では、毎年、人口1万人から2万人の町の廃棄物量に相当する量の有機廃棄物を排出していると推定されている。[ 39 ]

現在、世界の魚介類の50％は養殖されている。[ 40 ]

灌漑用水路または池システム

両側に木々が植えられた、四角い人工池の列
これらの養殖池は、コンゴの田舎の村での共同プロジェクトとして作られました。

これらは、灌漑用水路や池を利用して魚を養殖します。基本的な要件は、水を貯められる水路または池があり、地上灌漑システムを備えていることです（多くの灌漑システムは、ヘッダー付きの埋設パイプを使用しています）。[ 41 ]

この方法を用いると、配水池や溝に水源を貯めることができ、通常はベントナイト粘土で覆う。小規模なシステムでは、魚には市販の魚用飼料を与えることが多く、その排泄物は水田の肥料として活用される。大規模な池では、魚の餌として水草や藻類を栽培する。最も成功している池の中には、外来種の魚だけでなく、外来種の植物も栽培しているものがある。[ 42 ]

水質管理は極めて重要です。富栄養化を防ぎ、酸素レベルを高く保つ限り、水に肥料を与え、浄化し、 pHをコントロールすることで、収穫量を大幅に増加させることができます。魚が電解質ストレスで病気になると、収穫量が低下する可能性があります。[ 43 ]

複合養殖

複合養殖システムは、1970年代にインド農業研究評議会によってインドで開発された技術です。このシステムでは、地元産と輸入魚の両方を組み合わせ、5～6種類の魚種を1つの養殖池で使用します。これらの種は、異なる種類の餌場を持つことで餌をめぐって競合しないように選択されます。[ 44 ] [ 45 ]その結果、池のあらゆる場所で入手可能な餌が使用されます。このシステムで使用される魚には、カトラとギンゴイ（表層摂食者）、ロウ（柱状摂食者）、ムリガルとコイ（底層摂食者）が含まれます。他の魚もコイの排泄物を食べ、これがシステムの効率向上に貢献しています。最適な条件下では、年間1ヘクタールあたり3000～6000kgの魚を生産します。[ 46 ]

このような複合養殖における問題点の一つは、多くの魚がモンスーン期にしか繁殖できないことです。たとえ野生から採取された魚であっても、他の魚種と混ざってしまう可能性があります。そのため、養殖業における大きな課題の一つは、良質な魚種の供給不足です。この問題を克服するため、ホルモン刺激を用いて池でこれらの魚を養殖する方法が開発されました。これにより、必要な量の純粋な魚種を確実に供給できるようになりました。[ 47 ]

統合リサイクルシステム

養殖場のエアレーション装置（アルメニア、アララト平原）

淡水養殖における最大の問題の一つは、1エーカーあたり年間100万ガロン（1平方メートルあたり約1立方メートル）の水を使用することです。拡張浄水システムにより、地域の水の再利用（リサイクル）が可能になります。

最大規模の純粋養殖は、1970年代にニューアルケミー研究所で開発されたシステム（かなり改良されたもの）を採用しています。基本的には、温室内に大型のプラスチック製水槽を設置し、その近く、上、または間に水耕栽培床を設置します。ティラピアは水槽で飼育され、適切な肥料を与えれば水槽内で自然に繁殖する藻類を食べることができます。[ 48 ]

水槽の水はゆっくりと水耕栽培床へと循環され、そこでティラピアの排泄物は商業用の植物の栄養源となります。水耕栽培床では、丁寧に培養された微生物がアンモニアを硝酸塩に変換し、植物は硝酸塩とリン酸塩によって栄養を得ます。その他の排泄物は、エアレーションされたペブルベッドフィルターとしても機能する水耕栽培培地によって濾過されます。[ 49 ]

このシステムは適切に調整されていれば、他のどのシステムよりも単位面積あたりの食用タンパク質の生産量が多い。水耕栽培床では多種多様な植物がよく育つ。生産者の多くは、一年を通して少量でも高値で取引されるハーブ（パセリやバジルなど）に特化している。最も一般的な顧客は、レストラン向けの卸売業者である。[ 50 ]

このシステムは温室内に設置されているため、ほぼすべての温帯気候に適応し、熱帯気候にも適応する可能性があります。主な環境影響は、魚の電解質バランスを維持するために塩を加える必要がある排水です。現在の養殖業者は、魚の健康を維持するために様々な独自の方法を用いており、塩分と排水の排出許可にかかる費用を削減しています。獣医当局の中には、観賞魚に広く使用されている紫外線オゾン消毒システムが、循環水によってティラピアの健康維持に重要な役割を果たしているのではないかと推測する人もいます。

この分野では、資金力のある大規模ベンチャー企業が数多く失敗しています。生物学と市場の両方を管理するのは複雑です。将来の発展の一つとして、スウェーデンのグリーンフィッシュ・イニシアチブが試みているように、統合リサイクルシステムと都市農業を組み合わせることが挙げられます。[ 51 ] [ 52 ]

古典的な稚魚の養殖

これは「フロースルーシステム」とも呼ばれます。[ 53 ]マスなどのスポーツ魚は、卵から稚魚や稚魚に育てられ、その後トラックで河川に運ばれ、放流されることがよくあります。通常、稚魚は細長く浅いコンクリート製の水槽で育てられ、淡水が与えられます。稚魚には市販のペレット状の餌が与えられます。ニューアルケミストの方法ほど効率的ではありませんが、はるかに簡単で、長年にわたりスポーツ魚を河川に放流するために使用されてきました。ヨーロッパウナギ（Anguilla anguilla ）の養殖業者は、サルガッソ海の繁殖地から北へ泳ぐヨーロッパウナギの幼生であるシラスウナギを限られた量で調達し、養殖場に供給しています。ヨーロッパウナギは、スペインの漁師によるシラスウナギの過剰漁獲や、例えばオランダのアイセル湖における成魚の乱獲により、絶滅の危機に瀕しています。ヨーロッパウナギの幼生は数週間生きることができるが、飼育下ではまだ完全なライフサイクルを達成していない。[ 54 ]

問題

タンパク質100gあたりの、さまざまな食品の富栄養化排出量（水質汚染）の平均値[ 55 ]
食品の種類 富栄養化排出量（タンパク質100gあたりPO4・3当量）
牛肉
365.3
養殖魚
235.1
養殖甲殻類
227.2
チーズ
98.4
ラム肉とマトン
97.1
豚肉
76.4
家禽
48.7
卵
21.8
落花生
14.1
エンドウ豆
7.5
豆腐
6.2
食品の種類別の温室効果ガス排出量の平均[ 56 ]
食品の種類 温室効果ガス排出量（タンパク質1gあたり CO2 - C当量）
反芻動物の肉
62
循環型養殖
30
トロール漁業
26
非循環型養殖
12
豚肉
10
家禽
10
酪農
9.1
非トロール漁業
8.6
卵
6.8
でんぷん質の根菜類
1.7
小麦
1.2
トウモロコシ
1.2
マメ科植物
0.25

福祉

魚は痛みを感じることができるという認識が広まりつつあります。[ 57 ] [ 58 ]消費される魚の数が膨大であるにもかかわらず、魚の福祉は歴史的にほとんど注目されてきませんでした。[ 7 ]

養殖魚は通常、過密な環境で飼育されるため、ストレス、怪我、攻撃性、病気にかかりやすくなっています。こうした状況は、魚が営巣や回遊といった自然な行動をとることを妨げます。過密状態は、魚の排泄物や抗生物質の使用により、水質悪化につながることがよくあります。海ジラミの寄生は一般的であり、痛みを伴う病変を引き起こす可能性がありますが、通常は強力な化学薬品で治療されます。さらに、魚は遺伝子組み換えによって大きく速く成長するように改造されているため、白内障や心臓の異常などの健康問題を引き起こします。 [ 7 ]

摂食

タンパク質100gあたりのさまざまな食品の酸性化排出量（大気汚染）の平均[ 55 ]
食品の種類 酸性化物質排出量（タンパク質100gあたりSO2換算g ）
牛肉
343.6
チーズ
165.5
豚肉
142.7
ラム肉とマトン
139.0
養殖甲殻類
133.1
家禽
102.4
養殖魚
65.9
卵
53.7
落花生
22.6
エンドウ豆
8.5
豆腐
6.7

養殖における飼料の問題は議論の的となっています。多くの養殖魚（ティラピア、コイ、ナマズなど）は、完全に草食性の飼料で飼育できます。一方、最上位の肉食魚（特にサケ科のほとんどの種）は魚の飼料に依存しており、その大部分は通常、天然魚（アンチョビ、メンハーデンなど）に由来しています。植物由来のタンパク質は、肉食魚の飼料において魚粉の代替に成功していますが、植物由来の油は肉食魚の食事にうまく取り入れられていません。サケなどの肉食魚にも植物性製品をうまく与えることができるように、この状況を改善するための研究が進行中ですF3チャレンジ（フィッシュフリー飼料チャレンジ）[ 59 ]は、2017年2月のWiredの報道によると、「魚を使わない飼料10万トンの販売を目指す競争です。今月初め、パキスタン、中国、ベルギーなどの新興企業がカリフォルニア州マウンテンビューのGoogle本社でアメリカの競争に参加し、海藻エキス、酵母、バイオリアクターで培養された藻類から作られた飼料を披露しました。」[ 60 ]

特定のサケ類のような肉食魚の飼料は、アンチョビなどの天然魚の捕獲を抑制しているため、依然として議論の的となっているだけでなく、ノルウェーのように、魚の健康に悪影響を与えている。2003年から2007年にかけて、アルドリンらはノルウェーのサケ養殖場における3つの感染症（心臓および骨格筋の炎症、膵臓疾患、および感染性サケ貧血）を調査した。[ 61 ]

2014年、マルティネス＝ルビオらは、大西洋サケ（Salmo salar）の重篤な心疾患である心筋症症候群（CMS）を対象に、脂質含有量を低減しエイコサペンタエン酸含有量を増加させた機能性飼料が、魚類心筋炎ウイルス（PMCV）感染後のサケのCMS抑制に及ぼす効果について調査した。機能性飼料とは、栄養目的だけでなく、CMSなどの疾患抵抗性の向上に有益な健康促進特性を有するように配合された高品質飼料と定義される。[ 62 ]

Choosing a clinical nutrition approach using functional feeds could potentially move away from chemotherapeutic and antibiotic treatments, which could lower the costs of disease treatment and management in fish farms. In this investigation three fishmeal-based diets were served—one made of 31% lipid and the other two made of 18% lipid (one contained fishmeal and the other krill meal. Results demonstrated a significant difference in the immune and inflammatory responses and pathology in heart tissue as the fish were infected with PMCV. Fish fed with functional feeds with low lipid content demonstrated milder and delayed inflammatory response and therefore, less severe heart lesions at earlier and later stages after PMCV infection.[62]

Stocking density

Secondly, farmed fish are kept in concentrations never seen in the wild (e.g. 50,000 fish in a 2-acre (8,100 m2) area.[63]). However, fish tend also to be animals that aggregate into large schools at high density. Most successful aquaculture species are schooling species, which do not have social problems at high density. Aquaculturists feel that operating a rearing system above its design capacity or above the social density limit of the fish will result in decreased growth rate and increased feed conversion ratio (kg dry feed/kg of fish produced), which results in increased cost and risk of health problems along with a decrease in profits. Stressing the animals is not desirable, but the concept of and measurement of stress must be viewed from the perspective of the animal using the scientific method.[64]

Parasites and disease

Sea lice, particularly Lepeophtheirus salmonis and various Caligus species, including C. clemensi and C. rogercresseyi, can cause deadly infestations of both farm-grown and wild salmon.[65][66] Sea lice are ectoparasites which feed on mucus, blood, and skin, and migrate and latch onto the skin of wild salmon during free-swimming, planktonic nauplii and copepodid larval stages, which can persist for several days.[67][68][69] Large numbers of highly populated, open-net salmon farms can create exceptionally large concentrations of sea lice; when exposed in river estuaries containing large numbers of open-net farms, many young wild salmon are infected, and do not survive as a result.[70][71]

成体のサケは、そうでなければ危機的な数のウミジラミから生き延びることができるが、海に回遊する小さくて皮膚の薄い若いサケは非常に脆弱である。カナダの太平洋沿岸では、いくつかの地域では、ウミジラミによって引き起こされるカラフトマスの死亡率は一般的に80％を超えている。[ 72 ]スコットランドでは、公式の数字によると、2016年から2019年の間に900万匹以上の魚が病気、寄生虫、治療の失敗、養殖場でのその他の問題で失われたことが示されている。 [ 73 ]寄生虫感染の治療の1つは、魚を過酸化水素で洗うことであったが、[ 74 ]養殖魚が弱っている場合や化学物質の濃度が高すぎると、魚を傷つけたり殺したりする可能性がある。

2008年に実施された入手可能なデータのメタアナリシスによると、サケ養殖は関連する野生サケの個体群の生存率を低下させることが示されています。この関係は、アトランティックサーモン、スティールヘッドサーモン、ピンクサーモン、シロザケ、ギンザケにも当てはまることが示されています。生存率または個体数の減少は、しばしば50%を超えます。[ 75 ]

こうした減少の理由として最もよく挙げられるのは、病気や寄生虫です。一部のウミジラミは、養殖のギンザケやタイセイヨウサケを襲うことが知られています。[ 76 ]このような寄生虫は、近隣の野生魚にも影響を及ぼすことが示されています。国際的なメディアの注目を集めている場所の一つが、ブリティッシュコロンビア州のブロートン群島です。そこでは、野生のサケの幼魚は、海へ向かう前に、沖合の河川出口付近にある大規模な養殖場を「くぐり抜ける」必要があります。これらの養殖場は深刻なウミジラミの蔓延を引き起こしているとされ、2007年のある研究では、2011年までに野生サケの個体数が99%減少すると予測されています。[ 77 ]しかし、この主張は、養殖の増加と野生サケのウミジラミ蔓延の増加との相関関係に疑問を呈する多くの科学者から批判されています。[ 78 ]

寄生虫の問題のため、養殖業者の中には魚を生き延びさせるために強力な抗生物質を頻繁に使用する人もいますが、それでも多くの魚が30%もの割合で早死にしています。[ 79 ]さらに、北米やヨーロッパのサケ科魚類の養殖場では、麻酔薬、化学療法薬、駆虫薬などの薬剤が一般的に使用されています。[ 80 ]場合によっては、これらの薬剤が環境に流入しています。[ 81 ]

これらの薬剤がヒトの食品に残留しているかどうかは議論の的となっている。食品生産における抗生物質の使用は、ヒトの疾患における抗生物質耐性の蔓延を増加させると考えられている。 [ 82 ]一部の施設では、ワクチン接種などの技術により、養殖における抗生物質の使用が大幅に減少している。[ 83 ]しかし、ほとんどの養殖事業では依然として抗生物質が使用されており、その多くが周囲の環境に流出している。[ 84 ]

1990年代のウミジラミおよび病原体問題は、ウミジラミおよび病原体に対する最新の治療法の開発を促進し、寄生虫/病原体問題によるストレスを軽減しました。しかし、海洋環境であるため、野生魚から養殖魚への病原体の伝播は常にリスクとして存在します。[ 85 ]

ボリビア、コパカバーナ近郊のチチカカ湖にある北米のレイクトラウトの養殖場。1930年代に導入されて以来、トラウトは外来種として地元の魚類の個体数を脅かしている。[ 86 ]

生態系への影響

大量の魚を長期間、一箇所に飼育することは、近隣地域の生息地の破壊に寄与しています。 [ 87 ]魚の高密度飼育は、しばしば薬物に汚染された大量の濃縮排泄物を生み出し、これもまた地元の水路に影響を与えます

養殖業は養殖場の魚に影響を与えるだけでなく、他の種にも影響を与え、その見返りとして養殖場に引き寄せられたり、反発されたりする。[ 88 ]甲殻類、魚類、鳥類、海洋哺乳類などの移動性動物は養殖過程と相互作用するが、これらの相互作用の結果として生じる長期的または生態学的影響はまだ不明である。これらの動物の中には引き寄せられたり反発したりするものがある。[ 88 ]誘引/反発のメカニズムは、個体レベルおよび集団レベルで野生生物にさまざまな直接的および間接的な影響を及ぼす。野生生物と養殖業との相互作用は、養殖場の構造と組織化に関連して、漁業種の管理と生態系に影響を及ぼす可能性がある。[ 88 ]

立地

養殖場が潮流の強い地域に設置されていれば、汚染物質は比較的速やかにその地域から排出されます。[ 89 ] [ 90 ]これは汚染問題の解決に役立ち、魚類全体の成長にも役立ちます。しかし、魚の排泄物によって増殖したバクテリアが水中の酸素を奪い、地元の海洋生物の減少や死滅につながるのではないかという懸念が残っています。一度汚染された地域には、養殖場は通常、汚染されていない新しい地域に移転されます。この慣行は近隣の漁師たちの怒りを買っています。[ 91 ]

養殖業者が直面するその他の潜在的な問題としては、各種の許可や水使用権の取得、収益性、関係する種に応じた侵入種や遺伝子工学に関する懸念、国連海洋法条約との関わりなどがある。

遺伝子工学

遺伝子組み換え養殖サーモンに関しては、その繁殖上の優位性が実証されていること、そして野生に放たれた場合、地元の魚類の個体数を激減させる可能性があることへの懸念が高まっています。生物学者のリック・ハワードは、野生魚と遺伝子組み換え魚の繁殖を許可する対照実験を行いました。[ 92 ] 1989年、アクアバウンティ・テクノロジーズはアクアアドバンテージ・サーモンを開発しました。この遺伝子組み換え魚を養殖で栽培することに対する懸念と批判は、魚が逃げ出し、他の魚と接触し、最終的に他の魚との繁殖につながるというものです。しかし、FDAは、網かごは逃亡を防ぐのに最も適切ではないものの、パナマ海域でサーモンを養殖すれば、逃亡を効果的に防ぐことができると判断しました。なぜなら、パナマ海域の水質は、逃亡したサーモンの長期的な生存を支えることができないからです。[ 93 ]

FDAが提案した、アクア・アドバンテージの魚が逃亡した場合に生態系への影響を防ぐもう一つの方法は、不妊の三倍体雌を作ることでした。この方法であれば、他の魚との交配に関する懸念は解消されます。[ 93 ]遺伝子組み換え魚は産卵床で野生魚を駆逐しましたが、その子孫の生存率は低下しました。養殖場で飼育されたサーモンを野生魚のようにバラ色に見せるために使用された着色料は、人間の網膜疾患との関連が指摘されています。[ 91 ]

ラベリング

2005年、アラスカ州は、州内で販売される遺伝子組み換え魚にラベルを貼ることを義務付ける法律を可決しました。[ 94 ] 2006年、消費者レポートの調査で、養殖サーモンが頻繁に天然サーモンとして販売されていることが明らかになりました。[ 95 ]

2008年、米国有機基準委員会（National Organic Standards Board）は、飼料の25%未満が天然魚由来であれば、養殖魚にオーガニック表示を認めました。この決定は、オーガニック表示に関する「規則を曲げている」として、環境保護団体「フード＆ウォーター・ウォッチ」から批判されました。 [ 96 ]欧州連合（EU）では、2002年から魚種、生産方法、原産地の表示が義務付けられています。[ 97 ]

養殖サーモンか天然サーモンかの表示、そして養殖魚の人道的扱いについて、懸念が続いています。海洋管理協議会（ MSC）は、養殖サーモンと天然サーモンを区別するための「エコ」ラベルを設置しました[ 98 ]。また、RSPCA（英国王立動物虐待防止協会）は、養殖サーモンをはじめとする食品の人道的扱いを示す「フリーダムフード」ラベルを設置しました[ 97 ] 。

屋内養殖

紫外線殺菌、オゾン処理、酸素注入などの他の処理も、最適な水質を維持するために使用されています。このシステムにより、魚の逃亡、水の使用量、汚染物質の流入など、養殖における多くの環境的欠点が最小限に抑えられます。また、最適な水質を提供することで、飼料利用効率も向上しました。[ 99 ]

循環型養殖システムの欠点の一つは、定期的な水交換の必要性である。しかし、水耕栽培植物の導入[ 100 ]や脱窒処理[ 101 ]などのアクアポニックスによって、水交換の頻度を減らすことができる。どちらの方法も水中の硝酸塩量を減らし、水交換の必要性をなくし、養殖システムを環境から遮断できる可能性がある。養殖システムと環境の相互作用の量は、累積飼料負荷量（CFB kg/m3）によって測定することができる。これは、RASに投入される飼料の量と、排出される水と廃棄物の量との関係を測定するものである。大規模な屋内養殖システムの環境への影響は、地域のインフラや水供給と関連している。干ばつが発生しやすい地域では、屋内養殖場から排水を農業用水として排出することで、水質汚染を軽減できる可能性がある。[ 102 ]

From 2011, a team from the University of Waterloo led by Tahbit Chowdhury and Gordon Graff examined vertical RAS aquaculture designs aimed at producing protein-rich fish species.[103][104] However, because of its high capital and operating costs, RAS has generally been restricted to practices such as broodstock maturation, larval rearing, fingerling production, research animal production, specific pathogen-free animal production, and caviar and ornamental fish production. As such, research and design work by Chowdhury and Graff remains difficult to implement. Although the use of RAS for other species is considered by many aquaculturalists to be currently impractical, some limited successful implementation of RAS has occurred with high-value product such as barramundi, sturgeon, and live tilapia in the US,[105][106][107][108][109]eels and catfish in the Netherlands, trout in Denmark[110] and salmon is planned in Scotland[111] and Canada.[112]

Slaughter methods

Tanks saturated with carbon dioxide have been used to make fish unconscious. Their gills are then cut with a knife so that the fish bleed out before they are further processed. This is no longer considered a humane method of slaughter. Methods that induce much less physiological stress are electrical or percussive stunning and this has led to the phasing out of the carbon dioxide slaughter method in Europe.[113]

Inhumane methods

According to T. Håstein of the National Veterinary Institute (Oslo, Norway), "Different methods for slaughter of fish are in place and it is no doubt that many of them may be considered as appalling from an animal welfare point of view."[114] A 2004 report by the EFSA Scientific Panel on Animal Health and Welfare explained: "Many existing commercial killing methods expose fish to substantial suffering over a prolonged period of time. For some species, existing methods, whilst capable of killing fish humanely, are not doing so because operators don't have the knowledge to evaluate them."[115] Following are some less humane ways of killing fish.

  • 空気窒息は、屋外での窒息に相当します。死に至るには15分以上かかる場合もありますが、通常はそれよりも早く意識を失います。[ 116 ]
  • 養殖魚を氷上または氷点下に近い水に浸して氷浴や冷却を行うことは、魚の筋肉運動を抑制し、死後の腐敗の進行を遅らせるために用いられます。しかし、必ずしも痛覚を低下させるわけではありません。実際、冷却処理によってコルチゾールが上昇することが示されています。さらに、体温の低下は魚が意識を失うまでの時間を延長させます。[ 117 ]
  • CO2中毒​
  • 気絶させない放血処置とは、魚を水から引き上げ、静止させた状態で切断し、出血させる処置である。越境文献[ 118 ]によると、この処置により魚は平均4分間もがき苦しみ、ナマズの中には15分以上経っても有害刺激に反応するものもいる。
  • ウナギは塩に漬けて内臓を取り除いたり、燻製にするなどの加工が施される。[ 119 ]

より人道的な方法

適切な気絶処置は、魚を即座に、そして十分な時間意識不明にし、意識を取り戻すことなく屠殺工程（例えば、放血など）で殺されるようにします

  • 打撃による気絶は、魚の頭部を殴打して意識を失わせる処置です。
  • 適切な電流を十分な時間、魚の脳に流せば、電気スタンニングは人道的に実施できる。電気スタンニングは、魚を水から引き上げた後（ドライスタンニング）、または魚がまだ水中にいる間に行うことができる。後者は一般にはるかに高い電流を必要とし、作業者の安全上の問題につながる可能性がある。水中スタンニングの利点としては、魚をストレスのかかる取り扱いや移動なしに意識を失わせることができることが考えられる。[ 120 ]しかし、不適切なスタンニングでは、魚が意識のある状態で失血に耐えるのに十分な時間、意識を失わせることができない可能性がある。[ 115 ]研究者が研究で決定した最適なスタンニングパラメータが、実際に業界で使用されているかどうかは不明である。[ 120 ]
  • チリ南部のフィヨルドにおける養殖
    チリ南部のフィヨルドにおける養殖
  • ベトナムのミト近郊にある、魚を養殖するためのケージを下に備えたハウスボート
    ベトナム、ミト近郊にある、魚を養殖するためのケージが下に置かれたハウスボート
  • ミトーの水産加工工場に停泊する輸送船
    ミト市の魚加工工場に停泊する輸送船
  • メキシコ、イシュトラン・デ・フアレスのサポテク共同養殖場
    メキシコ、イシュトラン・デ・フアレスのサポテカ共同養殖場
  • パキスタン北部のスカルドゥ地域では、伝統的に専用の水槽で魚の養殖が行われています
    魚の養殖は伝統的にパキスタン北部のスカルドゥ地域で専用に作られた水槽で行われています。
  • ブラジル、リオブランコ郊外の養殖施設
    ブラジル、リオブランコ郊外の養殖複合施設
  • ノルウェーの養殖場ヘグティンドと餌付け船
    ノルウェーの養殖場ヘグティンドと餌付け船

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