Shellfish gardening

Report 2 Downloads 102 Views
Good and Services of Marine Bivalves  IV. Cultural Services (Eds. A. Smaal & Ø. Strand)    Shellfish gardening ‐ C. Saurel1 & K. Tetrault2    1

 Technical University of Denmark, National Institute of Aquatic Resources, Danish Shellfish Centre, Øroddevej 80,  7900 Nykøbing M, Denmark  2  Cornell Cooperative Extension, Suffolk County, 423 Griffing Avenue, Suite 100, Riverhead, New York 11901‐3071, US. 

 

1. Abstract    With an imminent shortage in animal protein worldwide for both human and livestock production together  with the promising blue revolution and the rising of human consciousness regarding sustainable  production, citizens on local scale are empowering themselves to restore and sustainably exploit the  damaged marine environment via seafood gardening. Shellfish and oyster gardening are relatively new  terms, slowly spreading worldwide. Terrestrial and marine gardening share many aspects in terms of  functioning and ecosystem good and services, however the growing medium, legislation regarding its use  and access give it an appealing but challenging attraction. In the previous chapters on provisioning,  supportive and regulative services, shellfish appears as an ideal organism to be locally grown mainly due to  its organic extractive feeding mode and low maintenance. However, as described in this chapter, the  cultural services provided by shellfish gardens/ing range from social organisation to sustainable  engagement and require certain pillars in order to be successful. We use two case studies to illustrate two  different approaches to shellfish gardening: 1) in the U.S. several shellfish gardening initiatives are taking  place, it is often referred as oyster gardening and initially started as a shellfish habitat recovery initiative, 2)  in Denmark in Europe, several projects have started directly as shellfish gardens and are managed by local  associations.   

2. Introduction    Shellfish garden  Shellfish gardening is a non‐commercial activity where people grow bivalves such as mussels and oysters  for their own consumption. It is often seen as a new activity or concept as there is almost no tradition for  private production of marine bivalves for personal or family consumption, but rather a more established  tradition for hand picking and gathering in the wild. Shellfish production is seen as one of the most  sustainable forms of seafood production, as shellfish extract organic matter from their surrounding  environment for feeding, mainly by filtering phytoplankton, and thus do not require external food sources.  So far, there are only a few examples of shellfish gardens, mainly based on community/association garden  principles using licenced grounds and few individually operated in privately owned coastlines.   The U.S. seems to be the precursor of community citizen gardening for food consumption from a  movement that originally started for bivalve habitat restoration in damaged estuarine systems on the East  coast In Puget Sound shoreline landowners are growing their own shellfish on their beaches and getting  their seeds and material from commercial shellfish growers  (http://shorestewards.cw.wsu.edu/faq/growing‐your‐own‐shellfish/). In France, an activity called  “Aquaculture de loisir” (translated as Recreational aquaculture) could be transposed to shellfish garden. On  Shellfish gardening

1

the Atlantic coast of France, marshes have been modified to pond and hump back to the 17 and 18th  century for agriculture, salt ponds, pisciculture, oyster culture and recreational culture. There, recreational  aquaculture represents a social and cultural heritage where traditionally oysters were cultivated in privately  owned saltwater ponds (“claires”) for familial consumption; nowadays the oyster culture is shifting toward  shrimp culture (Paticat, 2008). More recently in Denmark, shellfish gardening is a phenomenon targeting  food consumption, and the government and private foundations have facilitated its implementation. In  Japan, there are also a few examples of seafood gardening, mainly focusing on seaweed, and some shellfish  gardens also started from restoration projects. There, the citizen personal seaweed growing is called  “ownership system” (e.g in 2005 in Minamata city http://bp.eco‐capital.net/bps/read/id/88 or in Hiroshima  http://www.haff.city.hiroshima.jp/info/2016/11/8982/ ). In other parts of the world where shellfish  restoration programs exist, such as in Australia, shellfish gardens will soon also become reality (Simon  Branigan, The Nature Conservancy Australia pers. comm.).  Shellfish gardens share similarities with terrestrial gardens/allotment as it should be a hobby using little  infrastructure. Gardens are multifunctional and provide many cultural services in addition to provisioning.  They can mean different things to different people; for certain they provide a recreational framework,  where communities, family and friends can meet and relax or perform outdoor exercises. For others, they  have an educational aspect where citizens can learn about aquaculture processes, observe and understand  the nature and seasons, and to become more aware of the surrounding marine ecosystems (Tidball and  Krasny, 2010). Gardens are also supporting aesthetic aspirations with land art, eco‐design, and  functionalities with the use of shells and row material. Shellfish gardens that derive from bivalve  restoration programs can be compared to wildlife gardens, sustainable gardens and green gardening  supporting both biodiversity and sustainable cultures. Terrestrial gardens are often associated with  spirituality, a therapy, an active mean for peacefulness and a way to escape the daily routines. Shellfish  gardens add a new dimension to this experience, an invitation for reflection, imagination and voyage, as  described by many artists (e.g. J.M.W. Turner, C. Baudelaire, R.L. Stevenson), a way to escape a terrestrial  routine. The marine medium has been a means for new discoveries and quests and still remains mysterious  with so many unexplored areas while covering 70% of the planet and sustaining in marine protein more  than 400 millions of people from fisheries only (FAO, 2016).     History of shellfish garden ‐ from gathering to gardening  Marine food production has shifted from gathering to farming at a much slower rate than terrestrial  products. While terrestrial farming started with the Neolithic, ca. 10 000 years ago, through the  domestication of terrestrial plants and animal, leading to a drastic change of human feeding habits and  livelihood, domestication of aquatic food has mainly occurred only recently (Teletchea, 2015). More than  90% of the aquatic food domestication took place in the 20th century while 97% of the terrestrial  domestication had already happened since more than 2000 years ago (Duarte et al., 2007). Also, hunting  and gathering has almost vanished from a commercial perspective for terrestrial products, while almost  half of marine products are still extracted rather than cultivated. There is also a huge pressure on marine  ecosystems coming from licenced/regulated hand picking and illegal poaching, which in some countries  immensely underestimates the official reported landings. Although aquaculture has existed for thousands  of years, as in the case of China (Rabanal, 1988), it has mainly focused on fish and seaweed. However, there  are early records of shellfish gardening during the late Holocene in British Columbia where a first nation  tribe maintained a garden of butter and littleneck clams (Saxidomus gigantean, Leukoma staminea)  (Lepofsky and Caldwell, 2013). In this example, gardeners were modifying and transforming the shore in  order increase clam production (Groesbeck et al. 2014). More recently, since the 17‐18th centuries, oyster  ponds on the Atlantic coast of France are used for family production of oyster. As it took a much longer  time to develop a paradigm of secure sources of animal and vegetable protein for the production of marine 

Shellfish gardening

2

protein similar to the terrestrial one, and with only very recently landings being overpassed by aquaculture  production on fisheries landings (FAO, 2016), shellfish gardening is a new activity compared to terrestrial  gardening.    Food security vs sustainable production  The sea has always seemed to have inexhaustible resources, either food or raw material and for centuries  shellfish have been extracted for food, often ignoring the ecological consequences. An illustration of the  extent of the extraction can be seen in shell middens, where all around the coast areas in the world some  evidence of gathered shell were piled up over several generation or thousands of year and covering  surfaces up to 600‐700 m long (Andersen 2000) and to several meter high (see Chapter 3.5 Butler et al.).  Most coastal areas and estuaries worldwide where shellfish grow have been affected by direct and indirect  anthropogenic impacts ranging from overexploitation of bivalves, nutrient and toxic substances pollution,  invasive species, climate change, coastal erosion, often leading to devastating ecological consequences to  the ecosystem such as eutrophication and habitat loss (Beck et al 2011; ). A large part of the damage to the  marine environment is linked to the human needs for food and materials: pesticides, eutrophication from  nutrient runoff, overfishing, aquaculture feed pollution, energy production pollution, genetic escapees,  invasive species etc… Recently, efforts in dissemination of information and research communication on  ecosystem functioning and sustainable production have raised ocean literacy and citizen consciousness  regarding unbalances in coastal ecosystems from pollution and reduction of stocks via overfishing (Gelcich  et al 2014). Citizens are facing a dilemma between food security and diversity, and sustainable production.  This is one of the illogicality in the contemporary life of citizens as consumers, as described in the  “omnivore dilemma” (Pollan 2006): the awareness of sustainability and interest in knowing the food origin  (Grunert et al., 2014), and the loss of knowledge in composing a proper diet in the overabundant variety of  available food. From the mid‐1900s the green revolution, through the use of modern technologies (e.g.  genetics, fertilizers) and more recently the development of aquaculture improved food security and a more  efficient use of available land (Ausubel 2000). At the same time, non‐governmental environmentalist  organizations (e.g. Greenpeace, WWF, IUCN, The Nature Conservancy, etc.) were campaigning to raise  awareness and act directly to protect the environment.   From the concern regarding fast processed food and a loss of food culture, emerged new movements, such  as the slow food movement (www.slowfood.com) in the 90s, based on “prevent the disappearance of local  food cultures and traditions, counteract the rise of fast life and combat people’s dwindling interest in the  food they eat” with three concepts of food: i) GOOD: quality and healthy food; ii) CLEAN: sustainable  production; and iii) FAIR: price for consumers and producers. Slow food movements are also associated to a  wide range of other terms such as conscious eater, citizen eater, omnivore consciousness, food  consciousness, local food movement, locavores, and ethical eaters vs. the all‐consuming citizenship.  Community organisation and shared gardens have been a way to immerse in the slow food movement, and  this is also the case for shellfish gardens. These organisations are connecting food, people and community;  they have a high level of consciousness and they illustrate the social engagement of citizens. Members of  shellfish garden association interact, learn and know the origin of the marine food production and engage  and empower themselves to act and participate to the restoration of the coastal ecosystems.     Shellfish gardening challenges  By definition a shellfish garden has to be localised along the coastline for easy access and this raises the  issues of ownership and land use. It is assumed that the first nation clam gardeners owned the garden close  to their settlement by controlling the access to it (Lepofsky and Caldwell, 2013). Nowadays, depending on 

Shellfish gardening

3

the country’s legislation, the coastline might be state or individual owned. In Denmark, a licence for setting  up a garden is delivered by the state, while in certain states in U.S., e.g. Washington State (Puget Sound),  individual shoreline landowners dispose of their own plot and follow federal and state regulation regarding  its use.  There is almost no spatial limitation for citizens to start their own terrestrial vegetable gardens, which can  exist on roof tops, as hanging gardens, floating gardens, on some pots in a kitchen, next to a house, etc. On  the other hand, it is not surprising that shellfish gardening in state owned shorelines is more restricted and  therefore a relatively recent activity; several practical reasons ranging from physical, social, and biological  constraints must be taken into consideration in order to start a shellfish garden as described in Table 1.    Services and social‐ecological systems  Shellfish gardens are encompassing a wide range of ecosystem services, they are not only driven by the  good will to provide supportive and regulative services to disturbed ecosystems, but are also driven by the  aspiration to the sustainable production of healthy local food which belongs to provisioning and cultural  services (Table 2). In previous chapters provisioning, regulating and supportive services provided by  bivalves have been described, the same services stand for shellfish gardens, in addition to cultural services.  There are many social factors attributed to the cultural ecosystem services provided by shellfish gardens.  Shellfish gardens contribute to raise the public consciousness on environmental issues and sustainable  farming, the involvement of the community to actively react on protecting disturbed environments from  eutrophication or overexploitation. By cultivating own food, active citizens can trace healthy seafood from  start to plate. Citizens engage socially for local support and community building by creating together local  food production and space and it can be part of a political fulfilment. Thus, they can raise awareness,  vitalize the coastal area, share and transmit knowledge, educate local communities and schools. Shellfish  garden also permit the maintenance of local varieties to increase resilience of local food supply (Barthel et  al., 2014), and tackle issues such as invasive species or diseases (see Puget Sound recommendations  species) and to participate in the enhancement of biodiversity and maintenance of wildlife. Gardeners are  entertained via the recreational aspect of the activity and benefit from i) physical exercise by manipulating  the farm units, boat and live products, ii) spiritual experience via the contact with nature, relaxation,  biophilia. Products coming from the farms can be used in different forms, from art craft, design via the shell  to food quality and gourmet experience (Table 2).  In the following two case studies, we focus on two different approaches for shellfish gardens. The U.S. SPAT  (Suffolk Project in Aquaculture Training) case study where the provisioning service is a derivative of  supportive and regulative initiative from citizens, while for the Danish case study, the provisioning service  from shellfish garden is the main driving force of the project.   

3. Case studies    The United States case study: from restoration to food provisioning  The concept of oyster gardening in the United States fundamentally began with the decline of the eastern  oyster (Crassostrea virginica) in the Chesapeake Bay due to a combination of diseases, over fishing and  diminished water quality. Programs exist and are active in many of the eastern coastal states and are all  essentially growing oysters for restoration of the stocks, habitat and to improve water quality. The need to  grow and experiment with oyster stocks that are bred for resistance to the protozoans associated with MSX  (Haplosporidium nelsoni) and Dermo (Perkinsus marinus) and to generally increase standing stocks have 

Shellfish gardening

4

been a management tool for principal agencies for a few decades and are viewed as being successful in  their efforts. The consumption and harvest of “garden “oysters are typically not components of the activity  but rather, oysters are returned to the supervising agency to be placed on selected sites. Education through  oyster gardening is an important added value to the gardening experience and in many cases offer the  most tangible and quantifiable benefits.    Cornell Cooperative Extension (CCE) of Suffolk, New York began an oyster gardening program in 2000 at its  Southold facility on the north fork of Long Island. Beginning in 1992, The Suffolk County Marine  Environmental Learning Center (SCMELC) used a small shellfish hatchery to assist local townships with  bivalve seed that would be free planted for stock enhancement purposes. The shellfish stocks in this area  had been heavily compromised by a harmful algal bloom referred to by the “brown tide” (Aureococcus  anophagefferens). The facilities aquaculture division was and continues to be somewhat unique in its ability  to produce an average of 4‐6 million shellfish seed from 3 species and provide education to the community  on a year round basis. Increased awareness within the community of shellfish and their potential for  improving water quality spurred on the need for a more comprehensive approach to nurturing the seed in  order to boost survivability as well as to foster a greater sense of environmental stewardship. With this in  mind, the Suffolk Project in Aquaculture Training (SPAT) was developed and went into action following an  introductory open house in December of 1999. The program has now completed 17 growing seasons and  has remained true to its original plan with various modifications.     The SPAT program follows a guideline that has proved to be successful in its path towards sustainability and  viability. SPAT offers membership to the public on an annual basis and requires a yearly fee. All members  receive 1000 oyster seed and are entitled to harvest 100% of their stock for their own use. This was  modified from the original approach, which gave the members 2000 seed but had to return 50 % of the  survivors to be free planted. For members that have their own private access to water, the ambassador  designation is given and must adhere to 24 rules, including the inability to sell their stock and to be  cultivating in waters that are certified as safe and to acquire a special license to possess undersize shellfish  from the state regulatory agency. For members that do not have their own access, 3 community gardens  are available, which are overseen by CCE staff (Figure 1). In 2016, active membership stands at 226 families,  68 of which are ambassadors. SPAT has reached over 1000 families during its tenure and remains in contact  with a large number of them.    While the oyster gardens and the ability for individuals to culture their own stock for personal use is an  essential component of SPAT, the strength of the program has been in aquaculture training. There are a  number of elements of the SPAT program that possibly unique to any other shellfish gardening effort in the  US. The program is in operation year‐ round and offers an open door policy that invites all members to take  part in weekly work sessions. Over the years, SPAT members have collectively logged in over 10,000  volunteer hours annually. During these work sessions, members become involved in all aspects of the  program, which has included the construction of numerous systems including Floating and land‐based  upwellers. There is a fully equipped shop, which has built boats as well as gear. Since 2002, SPAT has  operated its own shellfish hatchery, which was built and funded by the members. The “SPAT Shack” has  given members the autonomy to learn shellfish culture techniques without ulterior mandates. This allows  members to culture shellfish seed in a relatively stress free and non‐competitive environment. In 2016,  SPAT members added a second hatchery system and produced ~1 million oyster seed and 1 million clam  seed. SPAT maintains a full nursery system to hold stocks until ready for deployment. A year‐round lecture  series is given which includes 11 two‐hour lectures offered twice each month covering all aspects of  shellfish aquaculture. The lectures have been well attended each year with an average of 35  members/month.     The success of the SPAT program can be attributed to a number of key factors, some of which are  attainable to all communities and some, which may not apply. The year‐round availability of the program to  Shellfish gardening

5

all members is extremely valuable for achieving a high level of interest and motivation. Members have the  ability to network with staff and have their issues and concerns addressed quickly. There is a continuous  quest for knowledge that is fostered by the quirkiness of the endeavour. There is not that many individuals  that embark in this type of activity on a community level. SPAT has maintained a core group of members,  some of whom have been in the program from its inception and come to the center every week as part of  their routine. There is a tremendous sense of ownership in the program, a feeling of pride that can only be  earned through dedication and hard work. This is possible in part by the demographics of the community.  The eastern tip of Long Island has a large number of affluent waterfront home owners who are not only  able to donate their time but are also willing to give back to their community and the environment. There  are a large number of meandering creeks with private docks that are fortunate to have clean water for  safely growing shellfish, unlike large sections of western Long Island where many of the creeks are closed  due to poor water quality.    The most essential element of the SPAT program has to do with the organization under which it operates.  CCE is a 501‐ C3 non‐ profit whose primary mandate is to educate members of the community and assist  them in putting their knowledge to work. The marine division of CCE is driven by dedicated staff and has  allowed SPAT to be led by a qualified staff on a full time basis. While SPAT is essentially run from the  bottom up, leadership has been necessary to maintain the credibility and professionalism to the  endeavour. Not all gardening groups in the United States have been able to afford themselves the luxury of  this level of commitment to community‐based aquaculture and shellfish restoration.    The EU case study: Danish food provisioning and environmental awareness   Unlike in the U.S., the concept of shellfish gardening in Denmark emerged with the aspiration to empower  citizen stewardship on local seafood production as a hobby for family consumption. This fits together with  recent movements such as the “New Nordic Cuisine” where Danish chefs and citizens are promoting “slow  food” by going back to locally grown, wild, healthy and sustainable Scandinavian food delicacies and with  Danish lifestyle to pursue well‐being and healthy regime, i.e. hygge philosophy, where a majority of the  Danes is a member of a club or association for socialising and balancing work/personal life.   In less than 5 years, several shellfish gardens initiatives are now functional and expanding in Denmark, from  small rural areas ranging from 4000 inhabitants to large cities such as the capital Copenhagen with more  than 1.7 Million inhabitants in the metropolitan area (Figure 2).     Several reasons could explain the success of shellfish garden in Denmark as most of the constraints to  shellfish gardening described in Table 1 are solved:   Physical: Denmark has a long and sheltered coastline. The ratio of coastline to land in Denmark is  extremely high (172) in comparison to all other shellfish producing European countries (e.g.  Norway = 82.6, UK = 51.4, or France = 7.58). There is no location in Denmark further away from the  coast than 52km. This gives a special access and relationship with the marine environment.  Moreover, most of the sheltered estuaries are quite shallow and protected from large fetch, thus  shellfish production structures do not require too large investments and are easily accessible with a  small boat or from structures directly connected to the shore.   Biological/Ecological: Danish waters are highly eutrophied as a result of excess nutrient load.  However, the enforced part on reducing excess loading of nutrients to comply with EU Water  Framework Directive standards (WFD ‐ "Directive 2000/60/EC”) have been carried out in relation to  waste water treatment plants (WWTP, Carstensen et al., 2006) and has resulted in high hygienic  standard of coastal water i.e. most areas are Class A where bivalves can be harvested for direct  consumption under Shellfish Water Directive (2006/113/EC). Combined with the presence of high 

Shellfish gardening

6







organic matter and phytoplankton makes Danish waters very suitable to organic extractive  aquaculture. Moreover, production and ecological carrying capacities on basin scales seem far from  being reached (Nielsen et al., 2016).  Species: a key aspect from shellfish gardening is the abundance of natural recruitment for local  species and the relatively fast growth of mussels to commercial size in less than a year. No hatchery  is necessary for mussels (Mytilus edulis) and spat of native flat oysters (Ostrea edulis) can be  collected on deployed spat collectors in sheltered areas or small oysters can be harvested and kept  in the gardens. However, a secure oyster seed supply should rely on hatchery supply, which is  expensive and not yet reliable in Denmark. Regarding the invasive Pacific cupped oyster  (Crassostrea gigas), aquaculture/shellfish gardening of this species is not allowed on culture plots.  Mussel seeds are collected naturally on spat collectors placed in the garden around May, then  seeds are sorted and socked around September and the crop is harvestable from April the following  year. Regarding the native flat oyster, juveniles or young adults are fished and then kept in cages  hanging in the garden, however, in some areas of the fjord, oyster spat collectors have been  deployed to collect oyster seeds.   Legal: The delivery time for a licence can be relatively short but depends on the competent  authorities and whether there are objections from stakeholders. It takes normally less than 4‐5  months to get a licence and authorities are considering an easier procedure for sea gardens as long  as the production is not commercial. The licensing consultation process from the government with  stakeholders has proved that in some areas, stakeholders are not obstructing the process, while in  others, sailors complained about sailing routes, or inhabitants complained about the view from  their summer cottage, issues of getting buoys washed to the shore.  Social and cultural: New Nordic Cuisine, slow food movement and connection to the sea are  catalysts for the creation of shellfish gardens. Overall there is a good acceptance and enthusiasm  for sea garden projects by citizens. 

  An interesting aspect of the shellfish gardens organisations developed in Denmark is their different  approach: i) One person or a small group of citizens has the idea to create an association of shellfish  garden, ii) An outside group or local agency has the idea and creates associations together with partners  and then recruits citizens and board members, iii) entrepreneurial. Most of the shellfish gardens in  Denmark have their own informative website often associated to social media such as Facebook. The  associations are also composed of various groups with key interests such as gourmet, aquaculture  techniques, art, demonstration, events, seaweed, mussels and oysters. The pioneer came up with the idea  in 2010 from a group of citizens interested by non‐commercial seafood production for personal  consumption and by 2013 the “Havhaven Ebeltoft Vig” (Sea Garden Ebeltoft Vig) association had created  the first hobby‐based shellfish garden in Denmark (Figure 2). The board of directors is now composed of 11  members. A few longlines of mussels and seaweed are deployed with both common and individual crops  for around 100 members contributing to an annual fee of 500DKK (~67euros). Based on the same principle  another association “Kerteminde Maritime haver” (Kerteminde Maritime gardens) started to provide a  structure for inhabitants to grow their own seafood (Figure 2). The entry fee is 500DKK + 500DKK annual  fee (total ~135 euros) and by 2016, the structure and the first lines and socks of seaweed and mussels were  deployed.  In Copenhagen, an entrepreneur structure called “Maritime Nyttehaver” (translated: Maritime allotments)  started in 2012. The garden is localized right in the middle of the capital harbour, which is now cleaned  from all past polluting industries (Figure 2). The main objective is to establish urban aquaculture and  promote ocean literacy with around 200 members and an annual fee of 100DKK (~13.5 euros). Products  and mussel single drop kits are sold to citizens, raising some legislation and management concern on their  use and deployment.  

Shellfish gardening

7

Finally, a large privately funded project (Nordea Fund ‐ 750 000 euros) in partnership with 4 municipalities  and called “Fjordhaver i Limfjordens havne” (translated: Estuarine gardens in the Limfjord harbour) was  launched in 2015. This project enabled the development of 4 sea gardens in 4 different harbour cities of the  largest Danish esturay (Limfjorden): Aalborg, Løgstør, Nykøbing M. and Lemvig (Figure 2) with the  assistance of professional groups to set up the gardens. The development of the sea gardens varied with  different constraints at different locations, but with the same basic principle: create a local association with  a maximum 150 to 200 members with a yearly fee of 300 DKK (40 euros). The project started in January  2015 and by November some mussel lines were already hanging in Nykøbing M. new fjord garden farm  area     The overall purpose of the Fjordhaven project is to create opportunities for a “good life” in cities around  the Limfjorden and to make use of depopulated and de‐industrialized harbour facilities now often empty  during out‐of‐office hours. The project has five core beliefs: 1) create life in depopulated or unused port  areas and provide space for social activities to interested and committed citizens; 2) bring "blue" into the  city; 3) empower non‐professionals in relation to seafood production to understand the production process  and create a relationship between the product and the educated consumer; 4) promote healthy meals and  lifestyle with roots in the local maritime history; and 5) increase ocean literacy to get closer to the sea that  sustain human‐beings and raise local citizen awareness on good and services provided by inorganic and  organic extractive aquaculture.   Each sea garden involved in the project has its own association with a board of directors composed of 7  members (e.g. Figure 3A). Several workshops gathering all the members of the 4 associations and including  professionals have been conducted during the project in order to train members and transfer knowledge  from the professionals for the sustainability and legacy of the shellfish gardens once the funded project  stops at the end of 2017. Workshop tackle training on mussel, oyster and seaweed production, ecology of  the fjord, biology and growth cycle for year‐round production steps, setup of gardens and material  necessary (e.g. knots, buoys, socks, longline setup, boat and platform operation), and finally how to handle  the harvested product and cook it (Figures 3B&C). Members have learnt and participated in the setup of  the garden (Figure 4) on two different types of production structures: long‐lines accessible by boat only and  rafts connected to land (Figure 5). In some of the associations, subgroups have emerged to specialise in the  cultivated species or boat and structure maintenance. A general assembly is organised every year gathering  all members, while each association meet on a weekly basis and punctually gets support and training from  the professional groups. The association and gardens are relatively recent, but have already gathered more  than 200 motivated members sharing a common interest. So far, the success of the bivalve sea gardens has  been counting on a good local dissemination from the press, promotional leaflets, professional and  financial support and more importantly motivated and committed members; yet, challenges might rise  once the project ends regarding the professional and financial support for the legacy in training of new  members and maintenance of facilities and equipment. However, one product from the project will be a  sea garden guide with key information gathered during the project.     There are several future challenges for the development of shellfish gardens in Denmark. In certain areas,  predators such as Eider ducks (Somateria mollissima) can feed and remove the entire production of  hanging mussels. In term of food safety, analyses for water quality are extremely expensive and not carried  out by the authorities, but rather by the users. Gardeners should control the water quality themselves,  which is unrealistic. As it happens, responsible consumption as compared with hand‐picked shellfish, a  common practice in Europe, and gardeners benefit from the analyses conducted by commercial mussel  fishermen and farmers when their gardens are localised within the same analysed area. Although the issue  of competition between gardeners and professional fishermen and farmers has been mentioned, it seems  marginal due to: i) the small volume produced by the sea gardens, ii) the non‐commercial definition of sea  gardens, iii) the low national market for shellfish and iv) shellfish gardens could potentially be beneficial on  the long term to professionals from the instigated keen interest towards shellfish consumption; so far the 

Shellfish gardening

8

cohabitation is peaceful and generally not problematic, not least because, sea gardens for obvious reasons  rarely are situated in areas where shellfish farming or fisheries take place (Figure 6). In terms of maritime  spatial planning and social acceptance, overall shellfish gardens as well as shellfish aquaculture are  relatively well accepted. The visual pollution from buoys is quite discrete, but complaints on nuisance  caused by buoys being washed away on shore or use of the space can happen, e.g. licencing has been  delayed in one of Fjordhaver municipality due to stakeholder protests, consequently a new licence demand  at a different location was submitted and later approved. Finally, the keen enthusiasm and interest of  Danish citizens regarding shellfish gardens has resulted in a boom of applications for shellfish garden  licences around the country, at a rate that the government might have problems to handle. This could  create in the long run the occurrence of unregulated individual gardens with a loss of community and social  acceptance and a potential danger for other nautical activities, if single lines or cages are placed in coastal  areas illegally. Although the authorities are currently working on shellfish garden licencing rules to adapt  and facilitate the procedure, other issues and potential risks exist for future gardeners as invasive species,  translocation of disease contaminated seeds, pollution, climate change and low spatfall.    

4. Successful shellfish gardens and future challenges  Shellfish gardening on a community level concept is habitually seen as an innovative and fantastic idea.  Several successful shellfish gardens are paving the way to expand the activity. In described case studies,  SPAT (U.S.) and Fjord gardens (Denmark), the community sea garden project has been initiated by an  outside group or local agency rather than citizens themselves (although see Ebeltoft and Kerteminde in  Denmark). Both case studies share similar basic components in their functioning (Table 3) while they both  started with a distinct initial goal aspiration to restoration and volunteers’ engagement vs. original purpose  of citizens’ empowerment of shellfish production and well‐being. Still, country specific regulations for  licencing and culture practice could impediment shellfish gardens development.   The U.S. case study as described by the SPAT program deals with regulation issues in a somewhat simple  and efficient process. If potential gardeners have waterfront with established structure such as a dock or  bulkhead, the jurisdictional regulatory agency can issue a special limited use permit for culturing undersized  shellfish stock that is acquired from a shellfish hatchery (no wild seed collection). Non‐waterfront members  of the community can become part of a group growing in “community gardens”, which are designated by  the towns governing body (Trustees in NY) and is permitted through that agency. In the Danish case study,  regulation is evolving to facilitate a licencing process for non‐commercial shellfish production. It seems that  both systems have worked well so far, SPAT has currently over 200 families gardening and maintains over  100 permits on file, while the overall number of members in Denmark is more than 500 members spread  on 7 shellfish community gardens (Figure 2) and a growing interest resulting in new gardens in progress.  Rules can be refined as deemed necessary. Some basic rules, such as a limit to the amount of stocks  allowed to be grown by gardeners, being non‐commercial, no allowance for culture of non‐indigenous  species should avoid potential spread of disease and competition. So far shellfish plots are relatively small  and localised in eutrophied area rich in phytoplankton thus with limited food competition impact on the  wild communities, however as for site selections for commercial aquaculture, carrying capacity issues  should be considered.  Shellfish community gardens could learn from well‐established terrestrial community gardens and the  various toolkits already in place, supporting one of the most important core belief is the grassroots  approach where citizens are engaged from the instigation to the operation of the community garden and  empower stewardship on the food production (Abi‐Nader et al., 2001). We summarize in Table 4, some  thoughts on how to start, manage, train, develop and keep a successful shellfish garden based on the SPAT  experience.  

Shellfish gardening

9

Gardeners should stick to health standards set by the regulatory agencies which should be responsible for  monitoring (e.g. In U.S. at the time of this writing, the NYDEC has closed portions of areas on Great Peconic  Bay where shellfish culture is currently active due to a harmful biotoxin. Warning and advisories were sent  to all members of the program). However, the responsibility varies with country and when the  responsibility lies with the user, responsible harvest comparable to hand picking could be a solution. No  translocation of seed should be conducted without approval subject to pathology testing, if necessary.   If the program is non‐commercial, there should be no conflicts or competition and it would potentially  eliminate wild catch by non‐commercial entities, leaving more stock for commercial harvesters. The  purpose of community gardening is to put order in wild/unregulated seafood harvesting, education,  community spirit and environmental stewardship to further improve our society and planet.  The concept of community gardening is relatively new and needs to be expanded on all levels, locally and  globally. Once the principles and procedures are fine‐tuned, community projects could be a reality healthy  waterfront. Conflicts, negative reaction by other user groups, health and environmental concerns can all be  held in check by proceeding in a well‐orchestrated manner. Once established, there is no limit to the  potentials of shellfish gardening and the benefits projects will bring to the communities that embrace  them.   

Shellfish gardening

10

5. Acknowledgements  The authors would like to particularly thank Jens Kjerulf Petersen for its constructive comments on the  manuscript and various discussions on shellfish gardening. Thanks to Carsten Fomsgaard, Pascal Barreau,  Boze Hancock and Masaki Moro for their assistance regarding shellfish gardens in Denmark, France, U.S.  and sea gardens in Japan.  

6. References  Abi‐Nader, J., Dunnigan, K., Markley, K. & D. Buckley. 2001. Growing Communities Curriculum. Philadelphia,  PA: The American Community Gardening Association.  Andersen, S.H. 2000. ‘Køkkenmøddinger’(Shell Middens) in Denmark: a Survey. In Proceedings of the  Prehistoric Society (Vol. 66, pp. 361‐384). Cambridge University Press  Ausubel, J.H. 2000. Great Reversal: Nature's Chance to Restore Land and Sea: Technology in Society. Vol.  22, no. 3, pp. 289‐301.  Barthel, S., Folke, C., & J. Colding. 2011. Urban gardens: Pockets of social‐ecological memory. In Greening in  the red zone disaster, resilience and community greening. Dordrecht: Springer.  Beck, M.W., R.D. Brumbaugh, L. Airoldi, A. Carranza, L.D. Coen, C. Crawford, O. Defeo, G.J. Edgar, B.  Hancock, M. Kay, H.S., Lenihan, M.W. Luckenbach, C.L. Toropova, G. Zhang, and X. Guo. 2011. Oyster reefs  at risk and recommendations for conservation, restoration and management. BioScience 61: 107–116.  Carstensen, J., Conley, D.J., Andersen, J.H. and G. Ærtebjerg. 2006. Coastal eutrophication and trend  reversal: A Danish case study. Limnology and Oceanography 51: 398–408.  Duarte, C.M., Marbà N., & M. Holmer. 2007. Rapid domestication of marine species. Science. 316 : 382  FAO. 2016. The State of World Fisheries and Aquaculture 2016. Contributing to food security and nutrition  for all. Rome. 200 pp.  Gelcich, S., Buckley, P., Pinnegar, J.K., Chilvers, J., Lorenzoni, I., Terry, G., Guerrero, M., Castilla, J.C.,  Valdebenito, A. & Duarte, C.M. 2014. Public awareness, concerns, and priorities about anthropogenic  impacts on marine environments. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(42), pp.15042‐ 15047.  Groesbeck A.S., Rowell K., Lepofsky D., & A.K. Salomon. 2014. Ancient Clam Gardens Increased Shellfish  Production: Adaptive Strategies from the Past Can Inform Food Security Today. PLoS ONE 9(3): e91235.  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0091235  Grunert, K.G., Hieke, S. & J. Wills. 2014. Sustainability labels on food products: Consumer motivation,  understanding and use. Food Policy, 44, pp.177‐189.   Lepofsky, D and M. Caldwell. 2013. Indigenous Marine Resource Management on the Northwest Coast of  North America. Ecological Processes. 2:1–12.  Nielsen, P., Cranford, P.J., Maar, M. & J.K. Petersen. 2016. Magnitude, spatial scale and optimization of  ecosystem services from a nutrient extraction mussel farm in the eutrophic Skive Fjord, Denmark.  Aquaculture Environment Interactions, 8: 311‐329.   Paticat F. 2007. Flux et usages de l’eau de mer dans les marais salés endigués Charentais : Cas du marais  salé endigué de l’île de Ré. Géographie. Université de Nantes. (in French)    Pollan, M. 2006. The omnivore's dilemma: a natural history of four meals. New York: Penguin Press  Rabanal H.R. 1988.History of Aquaculture. ASEAN/SF/88/Tech.7. ASEAN/UNDP/FAO Regional Small‐Scale  Coastal Fisheries Development Project, Manila, Philippines.  Teletchea, F. 2015. Domestication of marine fish species: update and perspectives. J. Mar. Sci. Eng., 3  (2015), pp. 1227–1243  Tidball, K.G. & M.E. Krasny. 2010. Urban environmental education from a social‐ecological perspective:  conceptual framework for civic ecology education. Cities and the Environment. 3(1):article 11.  http://escholarship.bc.edu/cate/vol3/iss1/11. 20 pp.   

Shellfish gardening

11

Table 1. Constraints to setup a shellfish garden     Constraints  Description  Physical 

Adapted growing structures, water depth, storms, waves, physical carrying capacity and  access to the coastline. 

Biological 

Food availability and quality for the shellfish, local presence of the shellfish, production  carrying capacity, food safety: water quality absence of faecal, toxin and heavy metal  contaminations, e.g. EU Shellfish directive. 

Ecological 

Ecological carrying capacity, potential competition with other species  

Legal 

Delivery time for a licence, regulations might not yet exist for licencing this type of activity.  

Social 

Management issues from a marine spatial planning point of view, potential user conflicts  with other coastal activities, biological, physical and economical.  Social beliefs: toxin, virus, bacterial contaminations are often in people minds when it comes  to shellfish, and some people would not take the risk to grow their own shellfish.   No socio‐ecological memory yet in shellfish gardens: unlike terrestrial gardening where a vast  range of information, tools and guides are available to grow a salad or a chicken, citizens  might feel alienated from the shellfish growing. 

   

Shellfish gardening

 

12

Table 2. Social and Ecological factors for ecosystem good and services provided by shellfish garden    

Social factors 

Ecological factors 

Provisioning services  Food supply 

  Production of healthy local food, increase  resilience of local food supply 

  Addition of food for predators in the system 

Shell material 

Use of shell material for various purposes 

Increase of substratum for other species  settlement 

      Improvement of water for bathing 

      Improvement of habitat for macroalgae and  water status 

Source of seed 

Restoring breeding stocks 

Export of larvae to the surrounding  environment 

Nutrient extraction 

 Potential nutrient credit 

Improvement of habitat and water status 

  Supportive services  Biodiversity 

      Improving biodiversity, increase resilience  of ecosystem 

      Increase of substratum and habitat for local  species 

  Cultural services  Learning & education 

      Experimentation with gardening practice.  Teaching local communities and school  regarding aquaculture, sustainable growth,  blue growth. 

      Natural shellfish growth 

Recreational & entertainment 

Experimentation of boat activities at sea 

Biophysical change of the medium 

Physical exercise 

Physical activities from shellfish spat  manipulation from spat to harvestable  product. Maintenance of the crop. 

Removal and addition of mussel and wildlife  biomass via harvesting and maintenance of  the structure and crop 

Biophilia  

Connection with nature 

 

Spiritual & nature experience 

Experimentation and contact with nature,  relaxation. Invitation to dream and  reflexion at sea 

Decreased degradation of environment due to  heightened awareness 

Social engagement/political  empowerment 

Engagement toward sustainable food and  local support, and a cause that is  meaningful to the community at large 

More investment and service for sustainable  production with increased potential for  natural recruitment into fishery 

Community building 

Experiment social bind with local  community and create together 

Incremental improved water quality through  stewardship activities 

Localivore 

Contribute to low carbon footprint and  consume locally 

Reduction in pollution from food  transportation 

Food traceability & health 

Follow healthy omega3 rich seafood from  start to plate 

Increased brood population 

Food quality & gourmet 

Experimentation with new recipes, try new  food, open horizons, increase in demand  for shellfish and other seafood 

 

Art craft, design, creativity 

Use of shell for creations, design shellfish  garden landscape 

Removal of nutrients from the system from  harvested material 

  Regulating services  Water clarification 

Shellfish gardening

13

Table 3: Basic components of the two case studies  U.S. SPAT model

EU Denmark Fjordhaver model

 Intensive and extensive training opportunities   Year‐round, weekly activities and availability    Membership with direct incentives    Compartmentalized elements with individual leadership  (Committee concept)    Goal oriented; working towards a cause that is  meaningful to the community at large.    Availability of activities for all user groups  

 Workshops with training opportunities with  professionals   Year‐round, weekly activities and availability    Membership with direct incentives    Committee concept emerging but not yet fully  implemented   Hobby, social aspect and mainly food oriented with  ocean literacy goals   Availability of activities for all user groups, embraced  depending on capability e.g. sick at sea but happy to  cook

 

Shellfish gardening

14

Table 4: Thoughts on how to start and keep a successful shellfish garden

Thoughts on how to get started 

Thoughts on the Committee Concept  

 Have a clear goal in mind, however small or large.    Rectify immediate obstacles (permits, regulations, and  acceptance).    Solicit some level of funding, however small.    Draft a plan of action about the project goals.    Advertise an informal community open house (make  sure you invite press and politicians).    Follow up with all interested parties.    Calendarize some worthy events/activities.    Delegate important functions to core group.    Network and develop partnerships.   Get moving and never stop. 

 Division of labour allows for multiple components of  the project to be addressed simultaneously and  aggressively.    Utilizing a dedicated core group of volunteers with  specific expertise and commitment to a specific  component of the project leads to a higher level of  quality results.    Monthly meetings of the committee chairpersons  (advisory board) lends itself to a high level of  coordination through solid communication.    Committee chairs network well with the volunteers at  large.    A higher level of commitment is necessary from the  program coordinator or project group leader in order  to keep everyone on the same page.   Involvement of all members    Priorities must be kept in order for the group to  function as a whole.  

Thoughts on training sessions  

Thoughts on Facilities and Equipment  

 Volunteers will stay in the loop.    Volunteers will be learning about techniques that will  be used during various phases of a project.    Questions will be answered on topics of interest or  importance to the individual and the group as a  whole.    Confidence and understanding will be gained by the  volunteers on the subject matter.    Confidence and understanding will be gained by the  trainer on how to convey concepts to the group.    The trainer will get to know the individual volunteers.    Expertise will be needed by the trainer in the subject  matter.    Commitment will be needed by the program organizers.  

 Being a turn‐key operation takes many years and  depends on the various possible site specific  constraints.   Seed availability is key for starting a sea garden and an  operational bottleneck. Hatcheries are expensive and  complex to run. Operators say “I wouldn’t wish a  shellfish hatchery on my worst enemy...”.    Another saying is “be careful what you wish for.”  Programs and projects can fall apart by wanting too  much too soon.    Partnerships with successful operations are always a  plus.    Developing a program is like climbing a ladder, taking it  one rung at a time (and not looking down)!    Be logical, economical and efficient with budgets. 

 

Shellfish gardening

 

15

Figure 1. Community garden with 50 growers (SPAT – U.S.)         

 

Shellfish gardening

 

 

16

Figure 2. Map of main shellfish gardens in Denmark         

 

Shellfish gardening

 

 

17

Figure 3. A) The seven members of Fjordhaven Nykøbing Mors committee show the location of the  licenced shellfish garden (Denmark). B) Members meeting with seafood during workshop. Photo courtesy of Carsten Fomsgaard A&B and Aalborg Fjordhaver C.          A

B

 

 

C

 

Shellfish gardening

 

 

18

Figure 4. Shellfish garden members participate in the line preparation (A), sorting (B), socking (C)  and hanging of mussel socks on both longline (D) and raft (E) (Denmark).  Photo courtesy Carsten Fomsgaard A‐D, Aalborg Fjordhaver E.          A

B

 

 

C

 

Shellfish gardening

D

 

 

19

E

 

 

Figure 5. Two different type of production structure: (A & B) longlines area delimited with yellow  corner buoys with access by boat and raft for maintenance, and (C) raft connected to land  (Denmark).  Photo courtesy of Carsten Fomsgaard A, Nykøbing Fjordhaver B and Aalborg Fjordhaver C.          B

A

 

 

C

 

Shellfish gardening

 

 

20

Figure 6. Socking factory facilities shared by commercial mussel longline producer and shellfish  gardeners (Denmark)         

 

Shellfish gardening

21