El cultivo moderno de tilapia con bajo uso de agua tiene como objetivo, como en la bioeconomía circular, reducir los insumos y reutilizar completamente los desechos y efluentes.
Asimismo, la preocupación por las enfermedades, la demanda del mercado por una acuicultura limpia, sostenible y ecológicamente correcta, están dando lugar a una serie de cambios estructurales en la reutilización de aguas y efluentes a través de diversos sistemas cerrados de recirculación.
Los investigadores de la Zimmermann Aqua Solutions, de la Swedish University of Agricultural Sciences, y de la Chinese Academy of Fishery Sciences, publicaron una revisión científica en donde destacan que las innovaciones y tendencias más importantes en el cultivo de tilapia es hacia la bioeconomía circular.
Según los investigadores la bioeconomía circular en el cultivo de tilapia se caracteriza en el uso de varios tipos de sistemas de recirculación, como la tecnología biofloc (BFT), sistemas de acuicultura de recirculación (RASs), bio-RAS, sistemas acuícolas particionados (PASs con estanques divididos, y sistemas de recirculación en estanques – IPRS) y acuicultura integrada multitrófica (IMTA).
Bieconomía circular sin efluentes
La economía circular puede ser definida como la estrategía de producción que tiene como objetivo el reducir los insumos, además de los residuos de la producción, cerrar los flujos o vínculos de los recursos económicos y ecológicos, descentralizar los sistemas de producción e identificar herramientas para medir el rendimiento económico.
El análisis de los flujos de recursos físicos es de dos tipos:
a. Lineal: donde los desechos biológicos (nutrientes) son reintroducidos en la biosfera;
b. Circular: los desechos biológicos (nutrientes) son recirculados y usados nuevamente en el sistema de producción, no retornan a la biosfera.
Tradicionalmente los desechos generados por la acuicultura se depositan directamente en la naturaleza, proveyendo altos niveles de nitrógeno y fósforo al ambiente natural.
Este escenario ha generado una serie de cambios estructurales en la industria acuícola, en donde se considera el tratamiento del agua y de los desechos a través de sistemas de recirculación en acuicultura cerrados y el reuso de los desechos como nutrientes.
La recirculación y el reuso del agua es la aplicación más clásica de la economía circular en la acuicultura. Esta técnica es desplegada en varios sistemas acuícolas con posibilidades de “cero efluentes”, cuyo objetivo es mantener una calidad de agua estable.
Sistemas de recirculación en acuicultura
La tecnología de sistemas de recirculación en acuicultura (RAS) han sido desarrollados durante las últimas cinco décadas, y se han vuelto más populares y accesibles debido a que la infraestructura y el equipamiento están disminuyendo proporcionalmente en precio.
Los RAS vienen siendo aplicados en los sistemas de engorde que son de naturaleza extensiva (para ahorrar agua, aumentar el rendimiento y reducir los costos de producción) y sistemas intensivos.
Los principales objetivos de los sistemas de recirculación en acuicultura son conservar el agua y generar menos efluentes que puedan dañar el ambiente que los rodea.
Sistemas bioflocs
Los bioflocs usualmente se forman en compartimientos aislados (tanques o estanques), pero, a diferencia de la alta tecnología de purificación de agua usada en los RAS, el reciclaje del agua ocurre directamente en la unidad de producción de peces, reduciendo el tamaño y el costo de las bombas y sistemas de filtración.
Las ventajas estructurales y operativas de un sistema biofloc permiten el cultivo con altas cargas de sólidos en suspensión en el agua, características que afectan a distintas especies que se producen en el RAS, pero que no impactan a las especies omnívoras filtradoras como la tilapia y el camarón marino.
Bio-RAS
Bio-RAS es la combinación de un sistema de recirculación en acuicultura con la tecnología biofloc.
En la actualidad, existe una tendencia a fusionar estos dos sistemas de baja demanda de agua para optimizar los cultivos con una reducción de los costos de producción (especialmente alimentos y electricidad).
La estrategia Bio-RAS utiliza lo mejor y más eficiente de cada una de las tecnologías, con reducción de costos combinada con la maximización de la eficiencia tecnológica, zootécnica y de bienestar animal con la sustentabilidad de los cultivos.
Sistemas de acuicultura particionados
El sistema de acuicultura particionado (PAS, por sus siglas en inglés) fue desarrollado en los años 90 en el sur de EEUU para cultivar el bagre del canal con recirculación de los efluentes.
El objetivo de los PAS es no producir efluentes, donde los peces están confinados a altas densidades en tanques de concreto (raceways) o estanques más pequeños, alrededor del 5% del área total para el tanque y el 95% del estanque para la recirculación y el reuso del agua.
Los sistemas de acuicultura particionados representan un alto grado de intensificación con respecto a los estanques extensivos donde predomina el fitoplancton.
Existen dos variaciones principales que se están volviendo común en todo el mundo:
a. IPRS para un sistema raceway en estanque, y
b. SPs para estanques divididos.
Acuicultura integrada multitrófica: acuaponia y fertirriego
La acuicultura integrada multitrófica (IMTA) combina el cultivo de especies que requieren alimentación exógena (por ejemplo tilapia y camarones), con especies extractoras (filtradores, pastoreo) que se alimentan de la materia orgánica (equinodermos, bivalvos, micro-crustáceos y gusanos) y especies extractoras de las sustancias inorgánicas (fitoplancton, macroalgas y vegetales terrestres).
La acuaponia es uno de los ejemplos clásicos de IMTA, donde un cultivo se beneficia de los subproductos de otros, reduciendo de esta forma la necesidad de insumos, nutrientes y la producción de efluentes.
Conclusión
Según los autores del estudio, el futuro del cultivo de tilapia se entrelaza con la agricultura urbana y la fermentación de residuos, donde los sistemas de recirculación de agua de baja demanda serán los protagonistas de la disrupción de las industrias en cinco sectores principales (materiales, energía, información, transporte y alimentos/salud).
El estudio fue financiado por la Swedish University of Agricultural Sciences.
Contacto
Anders Kiessling,
Department of Animal Nutrition and Management
Swedish University of Agricultural Sciences
P.O. Box 7024, Uppsala 750 07, Sweden.
Email: anders.kiessling@slu.se
Referencia (acceso libre):
Zimmermann, S, Kiessling, A, Zhang, J. The future of intensive tilapia production and the circular bioeconomy without effluents: Biofloc technology, recirculation aquaculture systems, bio-RAS, partitioned aquaculture systems and integrated multitrophic aquaculture. Rev Aquac. 2023; 15( Suppl. 1): 22- 31. doi:10.1111/raq.12744
