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Edición especial de Reviews in Aquaculture sobre Bioeconomía circular

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By Milthon Lujan

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El cambio de enfoque hacia una economía circular se enfoca en la eficiencia en el uso de recursos y minimizar los impactos ambientales, con la finalidad de enfrentar los desafíos del cambio climático.

La revista científica Reviews in Aquaculture viene contribuyendo al discurso sobre la circularidad en la acuicultura; en este sentido, la revista publicó un número especial titulado “Circular Bio-economy Framework in Aquaculture”.

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El número especial se organizó en torno a los cuatro procesos clave de la circularidad:

  • el diseño de nuevos sistemas de producción acuícola (circular),
  • la reducción del impacto de la acuicultura,
  • la reutilización de desechos y subproductos de la acuicultura, y
  • el reciclaje de materiales y biomasa.

La edición especial presenta 15 artículos de revisión científica que juntos proveen enfoques circulares y soluciones basadas en la biología que vienen siendo adoptados en la comunidad de científicas. Ahora se viene esperando la aplicación de estas innovaciones en la industria.

Diseño de sistemas de producción circular

Con respecto a la conceptualización y/o diseño de sistemas de producción circular, los editores citan como ejemplo de estos sistemas a la acuaponia, acuicultura multitrófica integrada, etc.

En esta sección se incluyen los artículos Lothmann y Sewilam (2023) en donde describen los métodos disponibles para usar los nutrientes presentes en los desechos de las granjas acuícolas, con la finalidad de cerrar el ciclo de nutrientes. De esta forma los científicos describen la Acuicultura Multitrófica Integrada (IMTA), la tecnología Biofloc (BFT) y la acuaponía marina.

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Por su parte, Maroušek et al., (2023) reseñan los aspectos clave de la incorporación de insectos en las prácticas establecidas de la acuicultura intensiva y los ponen en un contexto comercial. Ellos identificar a las larvas de mosca soldado negro (BDFL) como el alimento más versátil en términos de (a) variedad de biorresiduos utilizables para su cultivo, (b) automatización y escalamiento, (c) valor nutricional, y (d) aspectos circulares y ambientales.

El biofouling ha sido promovido durante más de una década en la acuicultura, particularmente en la tecnología biofloc; sin embargo, la ciencia detrás del biofouling es en gran parte desconocida. En este sentido, la revisión de Garibay-Valdez et al., (2023) recoge la ciencia detrás del proceso de bioincrustación y revisa y analiza la información disponible sobre las diferentes fases de un proceso natural.

Zhao et la., (2023) describen los mecanismos de la macroinfraestructura que influyen sobre los microambientes en el sistema de recirculación acuícola (RAS) y el sistema de tecnología biofloc. Ellos concluyen que la optimización del diseño de la infraestructura es clave para mejorar los patrones de flujo de agua y el rendimiento de autolimpieza de tanques, logrando una alta eficiencia en el RAS y BFT.

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Reducción de emisiones y huella de la acuicultura

Esta sección reúne artículos orientados a reducir las emisiones y la huella de la acuicultura. En este sentido, Arantzamendi et al., (2023) publicaron una revisión en donde definen el valor añadido de cuerdas biológicas como artes más sostenibles para la acuicultura de mejillones y algas, y soluciones de sostenibilidad que abarcan la tecnología, los impactos ambientales, la economía de mercado, la política y los hilos conductores para su mejor implementación.

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En otro sentido, Eroldoğan et al., (2023) evaluaron las tendencias actuales en el uso de varios organismos, que van desde microorganismos (hongos, traustoquitridios, microalgas y bacterias) a macroalgas y macroinvertebrados como recursos alimenticios viables. El estudio se concentra en la tendencia del uso circular de los recursos y el desarrollo de nuevas cadenas de valor.

Valorización de residuos de la acuicultura

Esta sección reúne artículos científicos vinculados con la temática de la “valorización de la acuicultura y los residuos para la acuicultura”.

Luo, (2023) publicó un estudio sobre los residuos de fósforo de la acuicultura, sus causas, eliminación y recuperación. El científico destaca que las dietas son una fuente importante de fósforo en los sistemas de alimentación acuícola, mejorando la eficiencia de utilización del fósforo dietético se puede reducir la cantidad de fósforo residual. Luo describe tecnologías de eliminación y de recuperación de fósforo, incluido la adsorción, cristalización, eliminación mejorada de fósforo biológico, eliminación de fósforo desnitrificante, entre otras.

Por su parte, Mraz et al., (2023) publicaron una revisión en donde describen las pérdidas de biomasa y circularidad de la acuicultura “de la granja a la mesa”, tomando Europa Central como ejemplo. Ellos reportan que ya están funcionando en la región algunos canales para la valorización de desechos de la biomasa de pescado producido y sacrificado localmente. Según los científicos los factores para mejorar localmente la eficiencia de los recursos “de la granja a la mesa” incluyen:

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a. “en la granja”: alimentación suplementaria, condiciones de cultivo en cautividad, contenido graso, cría, técnicas de cosecha, temporada de cosecha;

b. “camino a la mesa”: duración de la purga, aclimatación antes del sacrificio, eficacia del aturdimiento, sangrado y fileteado, etc.;

c. “en la mesa”: preservación mediante recubrimientos o aditivos generalmente reconocidos como seguros, empaquetado, tasa de congelación, temperatura de almacenamiento, etc.

Por su parte, Das et al., (2023) discute las diferentes técnicas de bioprocesado en sistema de recirculación, cultivo acuapónico, tecnología biofloc, acuicultura en aguas residuales, entre otros. Ellos también destacan los principales atributos y beneficios de la bioeconomía circular, y discuten los avances recientes y actualizan el estado del conocimiento para la planificación de futuras investigaciones dirigidas a la sostenibilidad.

Reciclaje de nutrientes

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La última sección de la edición especial incluye el proceso de “Reciclaje” y reúne artículos vinculados con “soluciones basadas en plantas y microbios” y conflictos “alimento-piensos en la acuicultura y piensos circulares”.

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Colombo et al., (2023) publicaron una revisión en donde describen el papel de la producción de alimento azul (animales, plantas y algas cosechados de medios acuáticos dulces y marinos) en un marco de bioeconomía circular, discuten cómo puede contribuir ese marco a la sostenibilidad y la resiliencia de la acuicultura, y resumen ejemplos de fuentes novedosas de nutrientes que están emergiendo en el campo.

La competencia alimento-pienso hace referencia a destinar recursos para la alimentación animal que podrían ser empleados para la alimentación humana. En este marco, van Riel et al., (2023) analizó la competencia en la acuicultura usando dos medidas: niveles tróficos naturales y ratios de conversión de proteínas comestibles para humanos específicos de especies. Los científicos estimaron los indicadores para cuatro especies: salmón del Atlántico, carpa común, tilapia del Nilo y camarón blanco; y concluyen que la carpa, el salmón y el camarón son considerados contribuyentes netos de proteína.

Ogburn et al., (2023) publicaron una revisión sobre la investigación y producción de Artemia empleando residuos agrícolas. Ellos analizan y discuten varios sistemas usados para la producción de Artemia en estanques inoculados con el fin de aportar sistemas de alimentación ambientalmente sostenibles y que se pueden aplicar tanto a nivel artesanal como intensivo.

Sunish et al., (2023) revisaron el papel de los actinomicetos en el fomento de las prácticas sostenibles en acuicultura e identificaron oportunidades adicionales de investigación y desarrollo. Ellos reportan muchos géneros de actinomicetos que mejoran el crecimiento y la supervivencia de las especies de cultivo al producir muchos factores nutricionales.

Finalmente, Wang et al., (2023) describen los progresos más recientes de la investigación sobre microorganismos, tecnología de producción de proteína, nutrición y productos usando gases de un carbono como sustrato, así como su aplicación para piensos de acuicultura.

Referencias (algunas de acceso abierto)

Verreth, J.A.J., Roy, K. and Turchini, G.M. (2023), Circular bio-economy in aquaculture. Rev Aquac, 15: 944-946. https://doi.org/10.1111/raq.12812

Lothmann R, Sewilam H. Potential of innovative marine aquaculture techniques to close nutrient cycles. Rev Aquac. 2023; 15(3): 947- 964. doi:10.1111/raq.12781

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Maroušek J, Strunecký O, Maroušková A. Insect rearing on biowaste represents a competitive advantage for fish farming. Rev Aquac. 2023; 15(3): 965- 975. doi:10.1111/raq.12772

Garibay-Valdez E, Martínez-Córdova LR, Vargas-Albores F, et al. The biofouling process: the science behind a valuable phenomenon for aquaculture. Rev Aquac. 2023; 15(3): 976- 990. doi:10.1111/raq.12770

Zhao Y, Xue B, Bi C, Ren X, Liu Y. Influence mechanisms of macro-infrastructure on micro-environments in the recirculating aquaculture system and biofloc technology system. Rev Aquac. 2023; 15(3): 991- 1009. doi:10.1111/raq.12713

Arantzamendia L, Andrésa M, Basurkoa OC, Suárez MJ. Circular and lower impact mussel and seaweed aquaculture by a shift towards bio-based ropes. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1010- 1019. doi:10.1111/raq.12816

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Yun J-H, Archer SD, Price NN. Valorization of waste materials from seaweed industry: an industry survey based biorefinery approach. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1020- 1027. doi:10.1111/raq.12748

Eroldoğan OT, Glencross B, Novoveska L, et al. From the sea to aquafeed: a perspective overview. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1028- 1057. doi:10.1111/raq.12740

Luo G. Review of waste phosphorus from aquaculture: source, removal and recovery. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1058- 1082. doi:10.1111/raq.12727

Mraz J, Jia H, Roy K. Biomass losses and circularity along local farm-to-fork: a review of industrial efforts with locally farmed freshwater fish in land-locked Central Europe. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1083- 1099. doi:10.1111/raq.12760

Das SK, Mondal B, Sarkar UK, Das BK, Borah S. Understanding and approaches towards circular bio-economy of wastewater reuse in fisheries and aquaculture in India: an overview. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1100- 1114. doi:10.1111/raq.12758

Colombo SM, Roy K, Mraz J, et al. Towards achieving circularity and sustainability in feeds for farmed blue foods. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1115- 1141. doi:10.1111/raq.12766

van Riel A, Nederlof MAJ, Chary K, Wiegertjes GF, de Boer IJM. Feed-food competition in global aquaculture: current trends and prospects. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1142- 1158. doi:10.1111/raq.12804

Ogburn NJ, Duan L, Subashchandrabose SR, et al. Agricultural wastes for brine shrimp Artemia production: a review. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1159- 1178. doi:10.1111/raq.12784

Sunish KS, Sreedharan K, Shadha Nazreen SK. Actinomycetes as a promising candidate bacterial group for the health management of aquaculture systems: a review. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1198- 1226. doi:10.1111/raq.12771

Wang J, Chen L, Xu J, et al. C1 gas protein: a potential protein substitute for advancing aquaculture sustainability. Rev Aquac. 2023; 15(3): 1179- 1197. doi:10.1111/raq.12707

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