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Enregistrement W3159991746

Environmental and Economic Implications of Small-Scale Canadian Aquaponics: A Life Cycle Study

2021· dissertation· en· W3159991746 sur OpenAlexaboutno aff
Gayathri Valappil

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiqueInnovations in Aquaponics and Hydroponics Systems
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAquaponicsScale (ratio)Environmental scienceGeographyEnvironmental resource managementNatural resource economicsEconomicsFisheryCartographyBiologyFish <Actinopterygii>
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Agricultural production will be challenged in the near future to keep up with the rising nutritional demands of a growing global population. Additionally, climate change, through increased frequency of extreme weather events and droughts, will further push food production to its limits. Controlled-environment food production systems (CEFPS) are suggested as viable options to supplement existing agriculture by allowing food production expansion without requiring large amounts of land and by offering protection from changing weather patterns and other undesirable external conditions. Aquaponics is a form of CEFPS that combines recirculating aquaculture with hydroponics to produce both fish and vegetables. However, the environmental and economic performances of these systems in Canada and other cold climates have yet to be explored in depth. The overarching goal was to evaluate the potential for aquaponics to be a responsible and sustainable solution to maintaining Canadian food security. Specifically, this thesis aimed to identify environmental and economic barriers faced by small-scale Canadian aquaponics systems and provide options for reducing barriers and environmental impacts through the application of life cycle assessment (LCA) and life cycle cost (LCC) analysis. The major results of this study indicate that aquaponics in its current form is an energy-intensive form of agriculture and is more environmentally impactful than conventional forms of fish and vegetable production with a global warming potential (GWP) of 68 kg CO2eq/kg live fish and 50 kg CO2eq/kg leafy greens. Alternative scenarios, including energy efficiency improvements, renewable energy sources, and insect-based fish feed, were considered in order to address the environmental and economic hotspots identified. The following specific conclusions can be made: (1) energy consumption for artificial lighting and heating made necessary by cold climates is the biggest contributor to environmental impacts and costs; (2) an alternative scenario with off-site wind energy, LED lighting, and insulation reduces life cycle costs by 5% and GWP by 97%; and (3) alternative scenarios with insect-feed and on-site renewable energy can reduce specific environmental impacts but are more costly. It is recommended to pay particular attention to building design aspects, such as access to natural lighting and energy efficient HVAC systems, and climate-specific choices, such as cold-resistant crops and fish, in order to reduce the inherent energy intensity of operation. Overall, this work will help researchers and businesses improve performance of aquaponics systems, while serving as a foundation for the sustainability assessment of cold-climate aquaponics.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,158
Score d'incertitude au seuil0,318

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,181
Écart entre enseignants0,172 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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