アクアポニックス
鳥が好きな実のなる木を植えるということは、同時にいくつもの環境(餌、とまり木、安全な隠れ家など)が、同時に作り上げられる具体的なツールである。上記項目で説明した根域制限メディアベッドは、水質環境と栽培環境をそれぞれ別々に制御できるため植物も水棲生物もそれぞれ上手に育てやすいツールである。アクアポニックスは、小さいながらも地球システムそのものである。水質環境の悪化は水棲生物の斃死を引き起こす。また、植物の病気発生の多くは、水質環境の悪化のバロメーターである場合が多い。地球システムの実際、環境制御の失敗によるシステムの末路、生き残った水生生物、植物の再生、システム全体の再生、水質環境の短期的安定化技術、通年での安定化技術など環境悪化に対する対策技術を身に着けることは現在の地球環境問題を解決するための重要な知識・経験となる。また、植物を健全に育てる技術、水棲生物を増殖される技術、栄養価が高く美味しい農産物や健全で美味しい水棲生物を養殖する技術は、日々の暮らしや生計を支える生産や職業への応用が可能な生きるための技術となる。
飯島、島田らは、ポータブル電源とソーラーシステムを用いた小規模な独立系アクアポニックスシステム(教育用アクアポニクスシステム)を構築している。養殖においてエアレーション用の電力はコスト要素であり、エアレーションを行う理由は、水中に十分な溶存酸素を溶け込ませ水棲生物が十分に呼吸できるようにすることと水棲生物の排泄によって発生する水中のアンモニアを硝化させ毒性の少ない硝酸に変えることとである。アクアポニックスにおいては、アンモニア態窒素などをレタスなどの植物に利用させたり、溶液中に蓄積される硝酸態窒素をやはり植物に利用させるため、硝化に必要なエネルギーを削減することができると同時に、用水を循環利用できるため入れ替え用に用水を井戸等から汲み上げるエネルギーまたは使用する水道水と水道水から塩素等を除去するコストを削減することができる。一方で、エネルギーの完全再生可能エネルギー化やエアレーション用のエネルギーの過度な削減は、システムの安定性を低下させ、イニシャルコストを増加させ、特に養殖魚の斃死をもたらすリスクが高まるため、産業用のシステムを構築にあたっては、リスクを考慮した設計を実施することが重要である。
アクアポニックスの特徴の一つは、用水の循環に電力などのエネルギーが必要であることである。また、養殖の水の曝気のための電力など水生生物の安定した生育環境確保のためのエネルギーが必要である。さらに、水温やハウスなどの室温管理、植物への二酸化炭素の供給などのための換気などにもエネルギーが必要となる。これらのエネルギーの利用は、養殖単独の場合のエネルギー利用+植物栽培のためのエネルギー利用+溶液循環のためのエネルギー利用の3つの総合であるが、それぞれのエネルギー利用の中で統合して利用可能なものなど整理していくことで、養殖単独+水耕栽培単独よりも少ないエネルギーでシステムを動かして行くことが可能である。例えば、エアレーションのためのエネルギーの一部はポンプによる水循環のエネルギーを上手につかって溶液に酸素を溶け込ませることもできるし、水槽に蓄えられた熱エネルギーはハウスの気温低下を防止する熱バッファーとして機能させることもできる。システムを上手に省エネ化できると、太陽光発電による再生可能エネルギーや小型の蓄電装置を用いたアクアポニックスシステムを組み上げることも可能となる。