La Acuicultura Multitrófica Integrada (AMTI) se presenta como una solución prometedora a los desafíos ambientales de la acuicultura. Al cultivar especies extractivas, como el kelp (Saccharina latissima), junto a especies alimentadas, como el salmón del Atlántico (Salmo salar), se busca diversificar la producción y reducir el impacto ambiental mediante la biorremediación.
Sin embargo, llevar el AMTI a escala comercial es complejo. El gran desafío es la sincronización: los nutrientes liberados por los peces deben estar disponibles justo cuando las algas pueden absorberlos eficientemente. Esta sincronía se ve afectada por el clima, las corrientes y los ciclos de producción.
¿Es mejor tener más salmones? ¿O sembrar el kelp en una época diferente? Para responder a esto, un estudio reciente de investigadores del Institute of Aquaculture de la University of Stirling y del Bantry Marine Research Station Ltd. desarrolló un enfoque de modelización integrada para optimizar las estrategias de siembra en una granja comercial de salmón y kelp en Bantry Bay, Irlanda. Los resultados cuestionan algunas suposiciones comunes y señalan un camino claro para la optimización.
Conclusiones clave
- Un nuevo estudio de modelización analizó un sistema AMTI comercial de salmón y kelp en Bantry Bay, Irlanda.
- El factor limitante para el crecimiento del kelp (Saccharina latissima) no fue el nitrógeno del salmón, sino la disponibilidad de luz.
- Aumentar la producción de salmón (y sus desechos) no mejoró significativamente el crecimiento del kelp ni la biorremediación.
- La clave fue anticipar la siembra del kelp (de invierno a otoño) y extender su ciclo de cultivo (de 89 a 151 días), lo que cuadruplicó la biomasa y la eliminación de nitrógeno.
- Esta estrategia optimizada permitiría alcanzar un objetivo de biorremediación del 10% del nitrógeno usando solo 36 líneas de cultivo, un área factible dentro de la licencia actual de la granja.
El «laboratorio digital» para simular la granja
Para entender la compleja interacción entre los peces, el ambiente y las algas, los investigadores combinaron tres modelos distintos para crear una simulación integral de la granja.
El modelo de tres partes
El enfoque integrado funcionó de la siguiente manera:
- Modelo de Salmón (FEEDNETICS): Este modelo simuló el crecimiento de los salmones en las jaulas. Basándose en datos de producción, alimentación y temperatura, calculó la cantidad diaria de desechos de nitrógeno disuelto (DIN) que los peces liberaban al ambiente.
- Modelo Hidrodinámico (ROMS): Una vez liberado el nitrógeno, este modelo simuló cómo las corrientes marinas y la temperatura en Bantry Bay transportaban esos nutrientes desde las jaulas de salmón hasta el área de cultivo de kelp, ubicada a unos 200 metros.
- Modelo de Kelp (DEB): Utilizando un Modelo de Presupuesto de Energía Dinámica (DEB) re-parametrizado, esta parte simuló el crecimiento del kelp. Calculó cómo las algas absorbían el nitrógeno disponible (del salmón y del fondo) y el carbono (DIC), basándose en la luz (PAR) y la temperatura, para generar biomasa.
Este «laboratorio digital» permitió a los investigadores probar virtualmente diferentes estrategias de gestión (escenarios) para ver cuál producía más kelp y eliminaba más nitrógeno.
Poniendo a prueba los escenarios: ¿más salmón o más tiempo?
Los investigadores aplicaron su modelo a cuatro escenarios de producción distintos para comparar sus efectos:
- Escenario 1 (Base): La práctica actual de la granja. Salmón sembrado en verano (junio) y kelp sembrado en invierno (enero), con un ciclo de cultivo de 89 días para el alga.
- Escenario 2 (Más Salmón): Misma época de siembra, pero aumentando la producción de salmón (casi triplicando el desecho de nitrógeno metabólico, de 15.35 t a 40.45 t).
- Escenario 3 (Adelantar Kelp): Mismo salmón, pero sembrando el kelp mucho antes, en otoño (noviembre), y extendiendo su ciclo de cultivo a 151 días.
- Escenario 4 (Cambiar Salmón): Mismo kelp (siembra de invierno), pero sembrando el salmón en otoño (octubre) para alinear mejor su producción máxima de desechos con el crecimiento del kelp.
El nitrógeno no es el límite, la luz sí
Los hallazgos del estudio fueron reveladores y desmontaron la idea de que «más desechos equivalen a más crecimiento del kelp».
Aumentar el salmón no mejoró el crecimiento del kelp
La comparación de los escenarios 1, 2 y 4 mostró diferencias insignificantes en el rendimiento del kelp. La biomasa final de kelp fue casi idéntica en los tres escenarios (aprox. 8.71 t).
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Sorprendentemente, triplicar la cantidad de nitrógeno disponible (Escenario 2) no resultó en un mayor crecimiento del kelp ni en una mayor asimilación de nitrógeno. El porcentaje de biorremediación incluso bajó drásticamente (del 0.71% al 0.27%), ya que había demasiado nitrógeno para la misma cantidad de kelp.
La conclusión de los investigadores fue clara: en este sitio, el crecimiento del kelp no está limitado por la disponibilidad de nitrógeno. Los niveles de nitrato, incluso en el escenario base, a menudo superaban el punto de saturación de absorción del kelp. El verdadero factor limitante, especialmente durante los meses de invierno, era la disponibilidad de luz (irradiancia).
El ‘timing’ del kelp lo cambia todo (escenario 3)
El cambio drástico se observó en el Escenario 3, donde se modificó la estrategia del kelp. Al sembrar las algas en noviembre (otoño) y darles un ciclo de cultivo de 151 días, los resultados fueron radicalmente diferentes:
- Mayor biomasa: El rendimiento total de kelp por granja se cuadruplicó, pasando de 8.71 t a 32.71 t.
- Mejor biorremediación: La asimilación neta de nitrógeno también se multiplicó por más de cuatro, alcanzando 471.44 kg, lo que representa el 3.07% de los desechos metabólicos del salmón (comparado con solo 0.71% en el escenario base).
Aunque el crecimiento inicial del kelp en noviembre fue más lento (debido a la poca luz invernal), ese tiempo extra fue crucial. Permitió a las algas desarrollar una biomasa y un área de superficie mayores, estando listas para entrar en su fase de crecimiento exponencial cuando las condiciones de luz mejoraron en marzo y abril. Los otros escenarios cosechaban el kelp justo antes de que este «boom» de crecimiento pudiera ocurrir.
Implicaciones prácticas: ¿Cuánto kelp se necesita para una biorremediación real?
El estudio fue un paso más allá y calculó qué escala de cultivo de kelp se necesitaría para mitigar un objetivo modesto del 10% del nitrógeno metabólico del salmón.
- En el Escenario Base (invierno), se necesitarían 155 líneas de kelp (de 110 m), ocupando un área de casi 35 hectáreas.
- Si se aumentara el salmón (Escenario 2), la demanda se dispararía a 401 líneas (84 hectáreas).
- Sin embargo, bajo el Escenario 3 (siembra en otoño), solo se necesitarían 36 líneas para lograr el mismo 10% de biorremediación, ocupando solo 6.14 hectáreas.
Este es el hallazgo más relevante para el productor: la estrategia optimizada (36 líneas) no solo es más eficiente, sino que cabe dentro del área de licencia actual de la granja de kelp (aprox. 6 ha).
A pesar de esta viabilidad espacial, los autores señalan que escalar la producción (las 36 líneas optimizadas producirían 107 t de kelp) requeriría aumentos sustanciales en la capacidad nacional de cosecha, procesamiento y secado, que actualmente son un cuello de botella.
Conclusión
Este estudio demuestra que, en sistemas AMTI de salmón y kelp en aguas abiertas como las de Bantry Bay, la optimización depende fundamentalmente de la estrategia del kelp, no del salmón.
El factor limitante no es el nutriente (que sobra), sino la luz. El simple hecho de adelantar la siembra del kelp del invierno al otoño y extender su ciclo de cultivo permite que las algas alcancen su fase de crecimiento exponencial, cuadruplicando la biomasa y la eficiencia de la biorremediación.
Este enfoque de modelización integrada demuestra ser una herramienta de gestión invaluable, permitiendo a los productores probar y optimizar estrategias de siembra antes de implementarlas en el agua, ahorrando tiempo y mejorando la sostenibilidad y rentabilidad del AMTI.
Contacto
Amalia Krupandan
Institute of Aquaculture, University of Stirling
Stirling, Scotland FK9 4LA, UK
Email: amalia.krupandan@stir.ac.uk
Referencia (acceso abierto)
Krupandan, A., Falconer, L., Maguire, J., & Telfer, T. (2026). An integrated modelling approach for the stocking optimisation of a commercial-scale salmon-kelp IMTA system. Aquaculture, 613, 743299. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2025.743299
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
