Impacto Ambiental, Sistemas de Cultivo

Espárragos de mar para aprovechar los efluentes de la crianza de peces marinos en RAS

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By Milthon Lujan

Diseño experimental. Fuente: Castilla et al., (2024); Aquaculture.
Diseño experimental. Fuente: Castilla et al., (2024); Aquaculture.

¡Imagínese un sistema donde los desechos de los peces se convierten en un valioso fertilizante y una planta deliciosa y nutritiva prospera con ellos! Este enfoque innovador se está haciendo realidad gracias a la investigación de una planta fascinante llamada “Espárrago de mar” Salicornia ramosissima.

Un estudio de científicos de IFAPA – El Toruño y de la Universidad de Sevilla tuvo como objetivo implementar un sistema IMTA con producción de “lenguado senegalés” (Solea senegalensis) y “lubina” (Dicentrarchus labrax) en sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) y “Espárrago de mar” S. ramosissima cultivada hidropónicamente para la valorización del efluente de RAS, promoviendo la cultura sustentable de productos locales en un modelo de economía azul circular.

El estudio científico exploró el concepto utilizando una técnica llamada Acuicultura Multitrófica Integrada (IMTA). En este sistema, las aguas residuales de un sistema de recirculación en acuicultura (RAS) se convirtieron en la fuente de nutrientes para la Salicornia ramosissima cultivada en dos sistemas hidropónicos diferentes: la Técnica de película de nutrientes (NFT) y el Cultivo en aguas profundas (DWC).

La importancia de las halófitas

Las halófitas vienen siendo utilizadas como alimento y como insumos para aplicaciones farmacéuticas, y se vienen promoviendo su cultivo en las últimas décadas.

Estas especies vegetales tienen altos contenidos en proteínas, ácidos grasos poliinsaturados n-3 y n-6, minerales, vitaminas y compuestos polifenólicos asociados con actividad antioxidante y beneficios para la salud.

Por su parte, Salicornia ramosissima, también conocida como “espárrago de mar”, es una halófita, lo que la convierte en un candidato perfecto para un nuevo tipo de sistema de acuicultura llamado Acuicultura Multitrófica Integrada (IMTA) que se puede integrar con la producción de peces marinos en Sistema de acuicultura de recirculación (RAS).

La salicornia se cultiva hidropónicamente, lo que significa que prospera sin tierra, utilizando el efluente de los tanques de crianza de peces, rico en nutrientes como fertilizante.

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Doble victoria: limpiar y crecer

La investigación destaca dos beneficios clave de este sistema innovador:

  • Potencia de eliminación de nutrientes: La salicornia actúa como un filtro natural, eliminando una porción importante de nutrientes de las aguas residuales de los peces. Esto reduce la contaminación y ayuda a mantener un ambiente saludable para los peces. El estudio encontró tasas de eliminación impresionantes:
  • Nitrato (NO3-): Hasta 82,8% en DWC, 68,6% en NFT
  • Fosfato (PO43-): Hasta 72,6% en DWC, 82,9% en NFT
  • Nitrito (NO2-): Hasta 63,6% en DWC, 56,4% en NFT
  • Amonio (NH4+): Hasta 89,2% en DWC, un asombroso 94,1% en NFT
  • Bonanza de biomasa: La Salicornia prospera en este entorno rico en nutrientes y produce altos rendimientos. El sistema de cultivo en aguas profundas (DWC) demostró ser particularmente eficaz, con rendimientos que alcanzaron la friolera de 320 gramos por metro cuadrado por día.

“Hemos obtenido hasta 320 gramos de Salicornia ramosissima por metro cuadrado al día, esto es, el equivalente a una taza de leche, y casi 10 kilogramos al mes por cada tanque de este tamaño. Traducido a valor económico, podría suponer una ayuda para la gestión de los residuos”, comenta Marta Castilla.

Surge una potencia nutricional

Más allá de su capacidad de limpieza de residuos, la propia Salicornia encierra un potencial apasionante. El estudio analizó el perfil lipídico de la planta, revelando un tesoro escondido de ácidos grasos esenciales, incluidos los altamente beneficiosos ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Los PUFA son cruciales para la salud humana y desempeñan un papel en la salud del corazón y la función cerebral.

Los investigadores también analizaron el perfil lipídico de Salicornia cultivada en el sistema DWC. Descubrieron un contenido total de lípidos que oscilaba entre el 2,99% y el 3,83%.

El perfil de ácidos grasos fue particularmente interesante. Los ácidos grasos poliinsaturados, conocidos por sus beneficios para la salud, dominaron, con el ácido alfa-linolénico (41%) y el ácido linoleico (24%) a la cabeza. Los ácidos grasos saturados y monoinsaturados también estaban presentes en cantidades menores.

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“Mientras que las plantas del primer tanque están bien alimentadas, las del último tienen que poner en marcha mecanismos biológicos para suplir la falta de nutrientes, y esto hace que al final del proceso las plantas presenten ciertos compuestos beneficiosos en mayor o menor proporción. Por ejemplo, las plantas sometidas a estrés nutricional presentan más Omega 3 o más glucolípidos, relacionados con la actividad antioxidante, antitumoral o antiinflamatoria”, detalla Marta Castilla.

Un futuro sostenible para la acuicultura

Esta investigación allana el camino hacia un futuro más sostenible y resiliente para la acuicultura. IMTA con Salicornia ofrece una solución convincente:

  • Impacto ambiental reducido: Al eliminar eficientemente los nutrientes de las aguas residuales, IMTA ayuda a minimizar la contaminación en los ecosistemas circundantes.
  • Optimización de recursos: Los residuos se transforman en un recurso valioso, promoviendo un sistema de circuito cerrado con un mínimo de residuos.
  • Oportunidades económicas: La producción de Salicornia, rica en nutrientes y potencialmente valiosa para el consumo humano o la industria farmacéutica, crea nuevas oportunidades económicas para las operaciones de acuicultura.

Conclusión

La investigación sobre el uso de las plantas Salicornia integradas a los sistemas de recirculación para crianza de peces marinos es un rayo de esperanza para un futuro más sostenible y productivo para la acuicultura. Aprovechando el poder de la naturaleza, podemos crear sistemas que beneficien tanto al medio ambiente como a nuestra salud, al mismo tiempo que fomentamos el crecimiento económico.

El siguiente paso de las investigadoras del grupo de Acuicultura Sostenible del IFAPA se centra en cultivar salicornia con vertidos de distintos sistemas de producción acuícola. Según el tipo de granja de peces, los vertidos pueden ser más o menos ricos en nitratos o en amonios (otra fuente de nitrógeno, tóxica para los peces). Las expertas quieren comprobar con esto si el cultivo de Salicornia ramosissima puede adaptarse a todo tipo de granjas de peces en tierra, basándose en aquellas presentes actualmente en la Bahía de Cádiz. Por otro lado, también estudian la posibilidad de alargar el ciclo de vida de esta planta o de retrasar su floración para aumentar su productividad y permitir a las granjas cosechar durante una mayor parte del año.

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El estudio ha sido financiado por la Consejería de Universidades, Investigación e Innovación y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades bajo el programa Next Generation EU. Además, ha recibido apoyo del Fondo Europeo Marítimo, de Pesca y Acuicultura (EMFF) bajo el proyecto ‘Ecointensificación de la acuicultura mediante tecnologías innovadoras’.

Contacto
M. Castilla-Gavilán
Laboratorio de Biología Marina, Departamento de Zoología, Facultad de Biología, Universidad de Sevilla, Avda. Reina Mercedes 6, Sevilla, Spain.
mcasgavilan@gmail.com
mcastilla1@us.es

Referencia (acceso abierto)
Castilla-Gavilán, M., Muñoz-Martínez, M., Zuasti, E., Canoura-Baldonado, J., Mondoñedo, R., & Hachero-Cruzado, I. (2024). Yield, nutrients uptake and lipid profile of the halophyte Salicornia ramosissima cultivated in two different integrated multi-trophic aquaculture systems (IMTA). Aquaculture, 583, 740547. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.740547

Nota: Elaborado por información de la Fundación Descubre y del artículo científico.