La acuaponía, un cultivo simbiótico de peces y plantas, está surgiendo como una solución innovadora para abordar los urgentes desafíos globales de la seguridad alimentaria y el cambio climático. Al fusionar la acuicultura y la hidroponía, este sistema innovador ofrece un enfoque sostenible y eficiente para la producción de alimentos.
Un estudio reciente publicado en la revista Resources, Conservation and Recycling por investigadores de la Ben Gurion University of the Negev (Israel), Wageningen University and Research (Países Bajos) y el Israel Oceanographic and Limnological Research Institute profundizó en el rendimiento comparativo de diferentes modelos de acuaponía, incluido un sistema novedoso que incorpora un tratamiento anaeróbico in situ. Los resultados son impresionantes.
Superando los desafíos de la acuaponía tradicional
Si bien la acuaponía es muy prometedora, los sistemas tradicionales, incluidos la acuaponía acoplada y desacoplada, enfrentan limitaciones. Estos sistemas a menudo tienen problemas con los desequilibrios de nutrientes, la gestión del agua y la eliminación de lodos de pescado. Para abordar estos problemas, los investigadores han desarrollado un enfoque novedoso: la acuaponía acoplada con un digestor anaeróbico (CAP-AD).
El sistema CAP-AD: un cambio radical
El sistema CAP-AD representa un avance significativo en la acuaponía. Al incorporar un digestor anaeróbico, trata eficazmente los lodos de pescado, recuperando nutrientes valiosos como el nitrógeno y el fósforo. Estos nutrientes recuperados se pueden reciclar en el sistema, mejorando aún más su eficiencia y sostenibilidad.
El sistema CAP-AD se alinea con los principios de la economía circular, haciendo hincapié en la eficiencia de los recursos y la minimización de los residuos. Al cerrar el ciclo de nutrientes y optimizar el uso del agua, este enfoque innovador contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.
Un salto cuántico en la eficiencia de los nutrientes
El estudio reveló un avance significativo. El nuevo sistema demostró una impresionante recuperación de nitrógeno del 41% y fósforo del 36%, eclipsando las tasas del 21% y 16% de los sistemas desacoplados convencionales, e incluso superando el 24% y 18% de los sistemas acoplados. Esta mayor eficiencia de los nutrientes se traduce en una notable utilización total de nutrientes del 76 % de nitrógeno y del 80 % de fósforo, atribuida principalmente a la recuperación eficaz de nutrientes de los lodos de pescado.
Impulsar la productividad conservando los recursos
Más allá de la gestión de nutrientes, el novedoso sistema de acuaponía mostró un rendimiento superior en otras métricas clave. La productividad de las plantas aumentó 1,6 veces en comparación con los sistemas convencionales. Además, logró una reducción de 2,1 veces en el consumo de agua y una disminución del 16 % en el gasto de energía por kilogramo de alimento.
Los cálculos sugieren que, si se aumenta la escala a aproximadamente una tonelada de pescado, el sistema podrá funcionar sin necesidad de energía externa, con un recambio de agua inferior al 1%, una producción de residuos insignificante y una importante captura de carbono. Estas cifras subrayan la eficiencia del sistema para optimizar la utilización de los recursos.
Una solución de economía circular para regiones áridas
El estudio postula que la acuaponía combinada con la digestión anaeróbica presenta un modelo convincente para una economía circular, particularmente en regiones áridas caracterizadas por una alta radiación y temperatura. Al reciclar eficazmente los nutrientes y minimizar los desechos, este sistema ofrece una vía sostenible para la producción de alimentos en entornos desafiantes.
«Para alimentar a los más de 8.000 millones de personas del planeta y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero se necesitarán tecnologías innovadoras. Las que combinan dos funciones en una son obviamente preferibles. El pescado es una fuente sostenible de proteínas de alta calidad con una huella de carbono mucho menor que la mayoría de las demás fuentes. Combinar el crecimiento de los peces con la producción de hortalizas y evitar el desperdicio es una situación en la que todos ganan», afirma el profesor Amit Gross, director del Zuckerberg Institute for Water Research en el Jacob Blaustein Institutes for Desert Research de la Ben-Gurion University.
El camino por delante
Si bien el sistema CAP-AD muestra un gran potencial, se necesita más investigación para comprender plenamente su dinámica de nutrientes y optimizar su rendimiento en diversos entornos áridos.
De esta forma, los hallazgos de esta investigación iluminan el inmenso potencial de la acuaponía como una tecnología transformadora. Al optimizar el ciclo de nutrientes, mejorar la productividad y conservar los recursos, este enfoque innovador puede contribuir significativamente a la seguridad alimentaria mundial y la mitigación del cambio climático.
El estudio fue financiado por ICA Foundation, British Council, y el proyecto China MUST, el programa PRIMA financiado por la UE, y el proyecto BlueCycling financiado por EU Horizon 2020.
Contacto
Amit Gross
Zuckerberg Institute for Water Research, Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben Gurion University of the Negev
Sde Boker Campus, Midreshet Ben Gurion 84990, Israel
Email: amgross@bgu.ac.il
Referencia
Zhu, Z., Yogev, U., Keesman, K. J., & Gross, A. (2024). Promoting circular economy: Comparison of novel coupled aquaponics with anaerobic digestion and conventional aquaponic systems on nutrient dynamics and sustainability. Resources, Conservation and Recycling, 208, 107716. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107716
