Acuacultura, biofloc, Maricultivo

Tecnología Biofloc y Aquamimetismo como alternativas para una acuacultura sustentable – Parte 4

Debido a los serios problemas sanitarios que ha enfrentado la industria acuícola, sobre todo la de camarón, han surgido diferentes técnicas cuyos objetivos son minimizar las patologías, disminuir el uso del agua del efluente y mejorar la conversión del alimento. Entre las técnicas se destacan la tecnología biofloc y el aquamimetismo (aquamimicry). Sigue leyendo “Tecnología Biofloc y Aquamimetismo como alternativas para una acuacultura sustentable – Parte 4”

Acuacultura

Tecnología Biofloc – Parte 1

Me han pedido ya desde hace tiempo que escriba al respecto de la tecnología biofloc, atendiendo a pedidos de mis lectores publicaré una serie de artículos abordando aspectos importantes que necesitan ser conocidos para quien quiere producir o simplemente conocer acerca de esta tecnología.

La tecnología biofloc (Biofloc Technology System ou BFT) por sus siglas en inglés, es una técnica intensiva que se puede emplear tanto en estanques excavados (pero recubiertos con una membrana) como en tanques de cemento o estilo australiano.

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Invernadero con producción de camarón con la tecnología Biofloc, EMA/FURG, Brasil. Fuente: página web de la EMA/FURG

Dentro de sus principales ventajas, existe la posibilidad de mejorar el control ambiental sobre la producción y prevenir la introducción de enfermedades. Debido a la problemática del sector acuícola respecto al mal uso del agua, a la degradación del suelo y sobretodo las contingencias de enfermedades (principalmente en la producción del camarón blanco) esta tecnología se ha tornado cada vez más popular en las empresas acuícolas intensivas.

El BFT, antes era conocido como “ZEAH” (Zero Exchange, Aerobic, Heterotrophic Culture Systems); sistema con cero recambio de agua, ambiente aeróbico (con presencia de oxigeno) y predominancia de organismos heterotróficos (son aquellos que se nutren de otros organismos para obtener la materia orgánica ya sintetizada).  Pero ya se sabe que la productividad natural (autótrofa) es la precursora de la formación de los bioflocos (agregados microbianos), debido a esta y otras características la tecnología pasa a llamarse BFT.

LOS PRECURSORES

Los primeros trabajos con la tecnología biofloc (BFT), iniciaron en finales de los 70´s en Tahití con los investigadores de COP/IFREMER,  en conjunto con Ralston Purina de EE.UU. Los primeros resultados de estas investigaciones fueran en las especies de camarones L. vannamei y F. stilirostrys donde obtuvieron rendimientos de 2.3 Kg/m2 con densidades de 108 camarones/m2 y tasas de 10 % de recambio durante todo el proceso de engorda (Gaxiola y Cuzon 2015). Otro trabajo clave en los estudios del BFT fue el de Azam et al., 1983, en el que se hace un acercamiento al papel y la dinámica que cumplen los microorganismos en un sistema acuático natural.

Los investigadores plantearon el aprovechamiento por el “microcosmos acuático”, también en este documento se comprobó que las bacterias fijan carbono como fuente de energía y que aprovechan el nitrógeno para la síntesis de proteínas; bajo este supuesto el denominado ‘microbial loop’, término acuñado en el artículo en cuestión, incluye el papel desempeñado por las bacterias en relación con el carbono y los ciclos de nutrientes.

Podemos decir que los trabajos del Dr Gerard Cuzon y colaboradores  (uno de los investigadores del equipo de IFREMER) y los trabajos de Azam y colaboradores  plantearan la base fundamental de la tecnología biofloc.

En los 90´s la producción acuícola mundial sufrió un colapso, en diversos países se identificaran enfermedades relacionadas principalmente con bacterias y virus, este último fue el protagonista de una de las mayores crisis del sector camaronícola. Hoy se sabe que el mal manejo (del agua y alimento principalmente) fueron la causa de este colapso. Así que, en diversos países se empezaran a desarrollar técnicas para minimizar la mortalidad de los organismos cultivados.

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Estanques de producción de camarón con la tecnología Biofloc, Waddell Mariculture Center, Bluffton, Carolina der Sur, EUA). Fuente: página web de la Waddell Mariculture Center.

En Israel, el Dr. Avnimelech y colaboradores, publican artículos abordando temas como la producción con mínimo o cero recambios de agua a través de la manipulación de microorganismos utilizando fuentes de carbono (azucares simples) para degradación del nitrógeno en sistemas de producción, siendo la tilapia su principal modelo biológico.

Paralelamente en Estados Unidos, el Dr. Hopkins e colaboradores (Waddell Mariculture Center, Bluffton, Carolina der Sur, EUA), buscaban contrarrestar los problemas con el mejor uso del agua de cultivo (mínimo o cero recambio) y además de utilizar los flóculos bacterianos como fuente de alimento adicional, mejorando los índices zootécnicos y consecuentemente reduciendo gastos en la producción. El modelo biológico principal estudiado por ese equipo de investigadores fue el camarón blanco (Litopenaeus vannamei).

BIOFLOC EN AMÉRICA LATINA

En mediados de los años 2000, en Brasil, el Dr. Wasielesky y su equipo de trabajo (Universidade Federal do Rio Grande,  Estação Marinha de Aquicultura) [alma máter de mis estudios de la maestría, institución en donde tuve el privilegio y la fortuna de aprender el BFT], encabezaron las investigaciones con la tecnología biofloc en America Latina.

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Estanque escarbado (recubierto con membrana) de producción de camarón con la tecnología Biofloc, EMA/FURG, Brasil. Fuente: página web de la EMA/FURG

Wasielesky y su equipo, fueron pioneros en Brasil con el BFT, empezaron a investigar a fondo la tecnología, adaptando la misma a las características locales. El modelo biológico principal estudiado por el equipo de Wasielesky fue y es el camarón blanco.

En México, el equipo coordinado por la Dra. Gabriela Gaxiola, en la UNAM, [alma máter de mis estudios doctorales, donde también fue muy afortunada de trabajar con ese grande equipo – ahora con nutrición acuícola]Campus Sisal Yucatán, trabajan con la línea de investigación del BFT, donde sus trabajos se centran en el uso del BFT en la engorda y reproducción de diferentes especies de camarones.

Principios de la tecnología BFT

El BFT se basa en aprovechar los residuos de los alimentos acumulados en los estanques, que deterioran la calidad del agua, a través de microorganismos presentes (dominancia a comunidades bacterianas quimio / foto autótrofos y heterótrofas), resolviendo así los problemas de saturación de nutrientes a partir de su reciclaje.

Para tanto es necesario y recomendable utilizar una razón carbono nitrógeno ideal, la fuente de carbono es adicionada al estanque y la fuente de nitrógeno proviene del alimento no consumido y de la excreción de la especie de cultivo.

Otros parámetros importantes en el BFT son:

  • El oxígeno disuelto, y movimiento del agua; fundamentales las 24 horas del día.
  • El pH y alcalinidad (énfasis en la producción de camarón).
  • El manejo de los sólidos y el uso de sustratos artificiales; recomendable para aumentar el área de superficie para adhesión de microorganismo (sobretodo bacterias).

Estimados lectores, ese fue el 1er de una serie de 5 artículos sobre la tecnología biofloc.

¿Y usted lector, cree que esa tecnología puede ser la solución para los problemas que el sector acuícola a nivel mundial enfrenta?

Referencias consultadas

Abreu PC, Ballester ELC, Odebrecht C, Wasielesky WJr, Cavalli RO, Granéli W, Anésio AM. Importance of biofilm as food source for shrimp (Farfantepenaeus paulensis) evaluated by stable isotopes (d13C and d15N). J Expl Mar Biol Ecol. 2007; 347: 88-96.

Avnimelech Y. Carbon nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture. 1999; 176: 227-235.

Azam F, Fenchel T, Field JG, Gray JS, Meyer-Reil LA, Thingstad F. The ecological role of water-column microbes in the sea. Mar Ecol Prog Ser. 1983; 10: 257-263.

Gaona, C.A.P., Poersch, L.H., Krummenauer, D., Foes, G.K., Wasielesky, W.J., 2011. The effect of solids removal on water quality, growth and survival of Litopenaeus vannamei in a Biofloc Technology Culture System. International Journal of Recirculating Aquaculture 12, 54-73.

Gaxiola, G. and Cuzon, G. 2015. “Floc” Story. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Nieto-López, M.G., Villarreal-Cavazos, D. A., Gamboa-Delgado, J., Rivas Vega, M. y Miranda Baeza, A. (Eds), Nutrición Acuícola: Investigación y Desarrollo, Univers idad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, ISBN 978-607-27-0593-7, pp. 23-5040(4): 835-846, 202.

Wasielesky WJr, Atwood H, Stokes A, Browdy CL. Effect of natural production in a zero exchange suspended microbial floc based super-intensive culture system for white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture. 2006; 258: 396-403.

Acuacultura

Importancia de los alimentos en la nutrición de la tilapia.

Sin lugar a dudas hoy, la Acuicultura es la forma de producción especializada que se desarrolla de una forma más rápida ; posee un enorme rendimiento en especies cultivadas y en la comercialización de sus productos comparada a otros organismos de producción animal.

El sistema de producción con mayor presencia a nivel mundial es el semi intensivo, por lo tanto es importante el conocimiento acerca del tipo de alimentación empleada en dicho sistema.

El alimento en acuicultura suele representar el mayor gasto dentro de una granja, siendo así, tenemos la responsabilidad de asegurarnos que nuestro programa de alimentación sea seguro, económico y aprovechable.

La base de la alimentación complementaria la tendremos representada por la alimentación natural, que es la que nos ofrece nuestro estanque, algunos ejemplos de alimentos naturales son el fitoplancton (microalgas), zooplancton (animales microscópicos), insectos y cierto tipo de plantas. La abundancia de estos organismos se incrementa con la fertilización del estanque.

En algunas ocasiones, el alimento natural no se encuentra presente en suficiente cantidad para proveer una adecuada nutrición a los peces. Cuando esto sucede, los peces se deben alimentar a intervalos regulares con alimentos concentrados manufacturados. Estos alimentos suplementan al natural encontrado en el estanque, sobre todo en las fases finales de producción, donde los peces presentan mayor biomasa y ciertamente el alimento complementario permitirá un buen crecimiento a los peces si el alimento natural está totalmente ausente.

Para suplementar el alimento natural presente en nuestro estanque, los peces pueden ser alimentados con una mezcla de varios ingredientes (dieta balanceada comercial)

Por lo general, los peces tienen un mejor crecimiento (fase de engorda) cuando son alimentados con dietas que contienen entre 25 a 30% de proteína cruda; entre 10 a 15% de ésta proteína debe provenir de fuentes animales, en aquellos estanques donde el alimento natural es abundante y los peces son sembrados a bajas densidades es preferible utilizar alimentos con un 20 a 25% de proteína, mientras que, si se siembran peces a altas densidades, es preferible utilizar alimentos con un contenido de proteína superior a un 30%.

Cuando se determina la cantidad de alimento, se deben tener en cuenta los puntos que se indican a continuación:

  • Los peces pequeños necesitan más alimentos que los de mayor tamaño (utilizar tablas de alimentación).
  • Utilice menos alimento complementario (dieta balanceada comercial) si hay alimentos naturales en abundancia.
  • Si la tasa de población de peces es baja, se puede utilizar menos alimento complementario y confiar más en los alimentos naturales.
  • Mientras mejor sea la calidad de los alimentos, menos cantidad se necesita.
  • Se requiere más alimento en aguas cálidas que en aguas más frías.

Es importante recalcar que se debe proporcionar únicamente la cantidad de alimento que sus peces puedan comer en menos de 20 minutos (para sistemas semi intensivos).

El agua puede ser contaminada por el alimento que no es consumido, incrementado el costo del engorde de sus peces. Cuando el alimento proporcionado no es consumido por los peces, éste se acumula y luego se descompone, agotando el oxígeno disuelto en el estanque. Si la concentración de oxígeno disuelto en el agua se ve reducida drásticamente los peces pueden morir.

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Figura 1. Ejemplo de estanque en sistema semi intensivo de tilapia.

Por lo tanto, para prevenir que esto ocurra, se deben tomar precauciones para intercambiar o airear el agua del estanque , Figura 1. Si la concentración de oxígeno disuelto en el estanque es muy baja, se debe suspender temporalmente la alimentación para mejorar la calidad del agua.

Es importante enfatizar que el manejo sugerido en este artículo se aplica al sistema de producción semi intensivo para tilapia, para los otros sistemas de producción como son el extensivo e intensivo y para otras especies de peces el manejo alimentar puede cambiar.

Estimados lectores, ahora bien ¿Cuáles serían las ventajas de mantener un programa de alimentación adecuado para la tilapia?

Esperamos su comentario.

Escribió: Andrea G. Cantón, Ricky Peña y Eduardo Barrientos

LOS AUTORES DE ESTE ARTÍCULO SON ESTUDIANTES DE LA LICENCIATURA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA DE LA

Acuacultura, Maricultivo

Breve vistazo: La acuacultura.

Bajo el término de “acuicultura” o “acuacultura” se engloba una fuente importante de productos acuáticos de calidad que vaya más allá que sólo la producción de pescado, también incluye actividades, técnicas y conocimientos de cultivo de especies acuáticas vegetales y animales. La FAO y la Comisión Europea la definen como:

“el cultivo de organismos acuáticos, incluyendo peces, moluscos, crustáceos y plantas acuáticas, lo cual implica la intervención del hombre en el proceso de cría para aumentar la producción, en operaciones como la siembra, la alimentación, la protección frente a depredadores, etc…”.

La acuacultura ofrece empleo a más de 12 millones de personas en el mundo, convirtiéndose en una importante actividad económica de producción de alimento, materias primas de uso industrial y farmacéutico, así como organismos vivos para repoblación  u ornamentación.

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A pesar que se tienen registros de cultivo de organismos acuáticos entre el 2000-100 A.C. (China y Egipto principalmente) fue hasta mediados del Siglo XX cuando se inicia el avance hacia la producción industrial a gran escala. La piscicultura surge con la motivación simple de mantener vivos a los animales capturados en el medio natural antes de venderlos. Esto provocó distintos avances en centros de investigación de varios países con la finalidad de repoblar ríos y lagos antes de dedicarlos al sector privado o a una producción dedicada al consumo.

El crecimiento de la industria acuícola ha ido íntimamente ligada al desarrollo de técnicas de cultivo de determinados organismos como las algas unicelulares y el rotífero. Conocidos como “cultivos auxiliares”, estos, son claves para la alimentación de los moluscos y de los peces en sus primeras fases de vida. Es aquí cuando el trabajo científico de investigación cobra relevancia, porque ha permitido estudiar las necesidades por especie, tanto nutricional como ambientales para permitir su supervivencia en cautividad. Aún en expansión, la acuicultura continúa perfeccionándose y aumentando su nivel técnico (como, por ejemplo, la aplicación de parques flotantes o fijos en el fondo, balsas de cultivo, esteros o balsas naturales que aprovechan el agua de las mareas, estanques en tierra).

A su vez, son muchos profesionales que participan en este desarrollo acuícola, desempeñándose   tanto en la gestión de animales o plantas el cual involucra el control de la alimentación, seguimiento de los crecimientos, parámetros de cultivo, etc., así como en la gestión técnica y administrativa de empresas.

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Existe también un aporte que muchas veces pasa desapercibido, sobre la inclusión de productos acuáticos en el consumo diario de la población, aunque muchas veces desconocen su origen. La FAO cuenta con estadísticas que reflejan estos hechos, así como a la comparación entre la producción acuícola de distintos países. Independientemente de los retos técnico-productivos, el sector tiene otros dos retos importantes:

  • Encontrar productos que satisfagan las necesidades de los consumidores.
  • Diversificación de la oferta, debido a que la producción está muy localizada debido a limitaciones tanto medioambientales, culturales, como económicas.

Es importante aclarar que la producción acuícola no va a sustituir la pesca, pero sí puede ayudar a aliviar la sobreexplotación de los recursos pesqueros, garantizando el suministro de productos acuícolas a una población cada vez mayor y que consume cada vez más estos productos por su valor nutricional. Y así como presenta ventaja, también cuenta con inconvenientes, como cualquier actividad industrial, la acuacultura contamina y el reto está en minimizar estos daños. Aunque el cuidado en la producción se traducirá a la propia supervivencia de las empresas acuícolas, ya que los organismos cultivaos son muy sensibles a las condiciones de su ambiente. Como resultado a esto, en la última década ha surgido la “acuacultura ecológica” basada en criterios de sostenibilidad ambiental, calidad del producto y de uso eficiente de los recursos.

Aún quedan muchos aspectos sobre la acuacultura que merecen ser revisados, sin embargo, creo que se transmite las bases, el objetivo, el aporte e impacto, y algunas de las problemáticas de la acuacultura. Un sector que, aunque esta poco a poco ganando presencia en México, aún no logra distinguirlo como un productor acuícola importante. Lo cual nos lleva a preguntarnos:

¿Por qué México, a pesar de tener potencial de desarrollo y contar con amplias extensiones con posibilidades de uso, no se sitúa como uno de los principales países productores acuícolas?

 ¿Qué factores consideras que estén deteniendo su avance?

 

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