Aquaponik-Gartenarbeit ist eine großartige Möglichkeit, Ihr eigenes Bio-Gemüse und chemiefreien Fisch anzubauen. Es handelt sich um ein nachhaltiges Lebensmittelproduktionssystem, das traditionelle Aquakultur mit Hydrokultur in einer symbiotischen Umgebung kombiniert. In der Aquakultur reichern sich Abwässer im Wasser an, was die Giftigkeit für die Fische erhöht. Dieses Wasser wird zu einem Hydroponiksystem geleitet, wo die Nebenprodukte der Aquakultur von den Pflanzen als lebenswichtige Nährstoffe herausgefiltert werden. Anschließend wird das gereinigte Wasser wieder den Tieren zugeführt. Der Begriff Aquaponik ist ein Kunstwort aus den Begriffen Aquakultur und Hydrokultur. Aquaponic-Systeme variieren in der Größe, von kleinen Innen- oder Außengeräten bis hin zu großen Gewerbegeräten, die die gleiche Technologie verwenden. Die Systeme enthalten in der Regel Süßwasser, Salzwassersysteme sind jedoch je nach Art des Wassertiers und der Pflanzen plausibel.
Im Gegensatz zur herkömmlichen Gartenarbeit gibt es bei Aquaponik-Gartensystemen keine ständige manuelle Bewässerung oder Erde. Stattdessen besteht das Aquaponik-System aus zwei Hauptteilen: dem Aufzuchtbecken für die Fische und dem Hydroponik-Subsystem für den Pflanzenanbau. Das Hydroponik-Subsystem ist der Teil des Systems, der es ermöglicht, die Wurzeln von Pflanzen in nährstoffreiches Wasser aus dem Aufzuchttank einzutauchen. Der Abfall aus dem Aufzuchtbecken enthält lebenswichtige Nährstoffe, die herkömmlichen Gartendüngern ähneln. Dieses System erfordert keine ständige Wartung wie ein traditioneller Garten. Die Nitrifikation, die aerobe Umwandlung von Ammoniak in Nitrate, ist eine der wichtigsten Funktionen in einem Aquaponik-System, da sie die Toxizität des Wassers für Fische verringert und es den Pflanzen ermöglicht, die entstehenden Nitratverbindungen zur Ernährung zu entfernen. Ammoniak wird als Stoffwechselprodukt der Fische über die Ausscheidungen und Kiemen kontinuierlich ins Wasser abgegeben, muss aber aus dem Wasser gefiltert werden, da höhere Ammoniakkonzentrationen Fische töten können. Obwohl Pflanzen bis zu einem gewissen Grad Ammoniak aus dem Wasser aufnehmen können, werden Nitrate leichter aufgenommen, wodurch die Giftigkeit des Wassers für Fische wirksam verringert wird.
Aquaponische Systeme leiten im Normalbetrieb normalerweise kein Wasser ab oder tauschen es nicht aus, sondern zirkulieren und verwenden das Wasser sehr effektiv. Das System beruht auf der Beziehung zwischen Tieren und Pflanzen, um eine stabile Wasserumgebung aufrechtzuerhalten, in der es nur minimale Schwankungen des Nährstoff- und Sauerstoffgehalts in der Umgebung gibt. Wasser wird nur hinzugefügt, um den Wasserverlust durch Absorption und Transpiration durch Pflanzen, die Verdunstung von Oberflächenwasser in die Luft, den Überlauf aus dem System durch Regenfälle und die Entfernung von Biomasse wie abgesetzten festen Abfällen aus dem System zu ersetzen. Dadurch verbraucht die Aquaponik etwa 2 % des Wassers, das ein konventionell bewässerter Bauernhof für die gleiche Gemüseproduktion benötigt. Dies ermöglicht die aquaponische Produktion sowohl von Nutzpflanzen als auch von Fisch in Gebieten, in denen Wasser oder fruchtbares Land knapp ist.
Aquaponische Systeme können auch verwendet werden, um kontrollierte Feuchtgebietsbedingungen zu reproduzieren, die für die Wasseraufbereitung nützlich sind, indem Trinkwasser aus typischen Haushaltsabwässern zurückgewonnen wird. Das mit Nährstoffen gefüllte Überlaufwasser kann in Auffangbecken gesammelt und wiederverwendet werden, um das Wachstum von im Boden gepflanzten Pflanzen zu beschleunigen, oder es kann zurück in das Aquaponiksystem gepumpt werden, um den Wasserstand aufzufüllen. In Bezug auf die Erträge kann ein Aquaponiksystem kontinuierlich Pflanzen wie in Hydrokultur angebautes Gemüse und essbare Wasserarten, die in einer Aquakultur gezüchtet werden, hervorbringen.