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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.