El Acuicultor, Sistemas de Cultivo

IMTRAS: Exploración del potencial de los sistemas acuícolas de recirculación multitróficos integrados

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By Milthon Lujan

RAS de smolt de salmón. Cortesía: Nofima
RAS de smolt de salmón. Cortesía: Nofima

La demanda mundial de productos del mar está aumentando, lo que ejerce presión sobre las prácticas pesqueras tradicionales y destaca la necesidad de soluciones acuícolas sostenibles.

Las prácticas de acuicultura tradicionales, en particular aquellas que dependen de sistemas de flujo abierto, pueden generar preocupaciones sobre el uso del agua, la gestión de residuos y el impacto ambiental. Para abordar estos desafíos, están ganando terreno enfoques innovadores como los sistemas de acuicultura de recirculación (RAS) y la acuicultura multitrófica integrada (IMTA).

En este sentido, un equipo de científicos del Hubbs-SeaWorld Research Institute y de AquaFarm establecieron un sistema modular de acuicultura de recirculación multitróficos integrados (IMTRAS) en tierra para peces, pepinos de mar, mejillones y macroalgas para optimizar la utilización de recursos y al mismo tiempo reducir los requisitos de agua y los niveles de descarga de nutrientes.

El sistema comprendía unidades interconectadas que albergaban jurel cola amarilla de California Seriola dorsalis (pez alimentado), lechuga de mar Ulva lactuca (biofiltro), mejillones Mytilus galloprovincialis (filtradores) y pepinos de mar Apostichopus parvimensis (detritívoros).

¿Qué son RAS e IMTA?

  • RAS: Estos sistemas reutilizan el agua tratada, minimizando el consumo de agua y ofreciendo un mejor control sobre la calidad del agua y la prevención de enfermedades. Sin embargo, la gestión de residuos dentro de estos sistemas cerrados sigue siendo crucial.
  • IMTA: Este enfoque combina el cultivo de diferentes especies de varios niveles tróficos (niveles de alimentación) en un solo sistema. Esto crea un miniecosistema donde los desechos de una especie se convierten en alimento o recurso para otra, promoviendo la sostenibilidad y la eficiencia. Por ejemplo, los filtradores como los mejillones pueden consumir los desechos producidos por los peces, creando un ecosistema más equilibrado y sostenible.
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Combinando las fortalezas: IMTRAS

Los sistemas acuícolas de recirculación multitrófica integrada (IMTRAS) llevan el concepto un paso más allá al fusionar los principios RAS con IMTA dentro de un circuito cerrado. Según los investigadores este enfoque innovador ofrece varias ventajas:

  • Reducción del consumo de agua: Al reutilizar el agua tratada, IMTRAS minimiza el uso de agua dulce en comparación con los sistemas tradicionales de flujo abierto.
  • Calidad del agua mejorada: Al incorporar especies extractoras de desechos, como algas marinas y filtradores, IMTRAS ayuda a mantener la calidad del agua eliminando el exceso de nutrientes y materia orgánica.
  • Mejor gestión de residuos: La integración de diversas especies permite la biofiltración natural, reduciendo la acumulación de residuos y mejorando la calidad del agua.
  • Producción diversificada: IMTRAS puede producir múltiples productos pesqueros comercializables, incluidos pescados, mariscos y algas.
  • Mayor eficiencia: IMTRAS optimiza la utilización de recursos mediante la creación de un sistema de circuito cerrado con desperdicio mínimo y un ciclo eficiente de nutrientes.

Diseño modular para una eficiencia óptima

De acuerdo con el estudio IMTRAS empleó un diseño modular, lo que permitió una gestión eficiente de diferentes especies y flujos de residuos. El sistema constaba de dos módulos interconectados:

  • Módulo 1: Albergaba al jurel cola amarilla de California (especie alimentada) y algas marinas (Ulva lactuca) que actuaban como biofiltros.
  • Módulo 2: Albergaba las especies extractivas de residuos: mejillones mediterráneos (Mytilus galloprovincialis) y pepinos de mar verrugosos (Apostichopus parvimensis).

Explorando el potencial de IMTRAS

Si bien la investigación sobre IMTRAS aún se encuentra en sus primeras etapas, los estudios iniciales han mostrado resultados prometedores:

  • Crecimiento de peces: El jurel cola amarilla (Seriola dorsalis) exhibió tasas de crecimiento impresionantes en ambas pruebas, con una eficiencia de conversión de alimentos mejorada a mayor densidad de población.
  • Rendimiento de la lechuga de mar: La macroalga, Ulva lactuca, prosperó, demostrando una alta productividad y una absorción eficiente de nutrientes, particularmente nitrógeno. Esto resalta su eficacia como biofiltro, eliminando el exceso de nutrientes que de otro modo podrían dañar el sistema. Curiosamente, el contenido de proteínas de las algas también mostró variación, lo que sugiere potencial para una mayor exploración de su uso como fuente de alimento.
  • Gestión de residuos: Los mejillones y pepinos de mar eliminaron con éxito una porción importante de los residuos sólidos producidos por la cola amarilla, lo que demuestra su papel en la conversión de residuos y el equilibrio del ecosistema dentro del IMTRAS.
  • Balance de nitrógeno: El análisis del nitrógeno dentro del sistema reveló una distribución prometedora. Una parte sustancial se convirtió en biomasa de peces y producción de algas, mientras que el resto permaneció dentro del sistema para su posterior utilización. Esto minimiza el impacto ambiental potencial debido a la descarga excesiva de nitrógeno.
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Mirando hacia el futuro

El estudio identificó una posible proporción de cocultivo para esta configuración específica de IMTRAS. Esta valiosa información allana el camino para mejoras futuras que maximicen la eficiencia y la productividad.

Se necesita más investigación para optimizar el diseño, la operación y la selección de especies de IMTRAS para diferentes objetivos de producción. Sin embargo, los hallazgos iniciales sugieren que IMTRAS es muy prometedor para el futuro de la producción pesquera sostenible y eficiente.

Conclusión

Este estudio proporciona pruebas sólidas de la viabilidad de IMTRAS como una solución acuícola sostenible y eficiente. El diseño modular, las impresionantes tasas de crecimiento, la gestión eficiente de residuos y el balance positivo de nitrógeno demuestran el potencial del sistema para revolucionar la producción de pescados y mariscos.

A medida que continúe la investigación, IMTRAS podría convertirse en un actor clave para satisfacer la creciente demanda de productos del mar y al mismo tiempo salvaguardar nuestros preciosos recursos hídricos y minimizar el impacto ambiental.

El estudio fue financiado por Pacific States Marine Fisheries Commission (PSMFC) y The Builders Initiative and SeaWorld, San Diego.

Contacto
Mark Drawbridge
Hubbs-SeaWorld Research Institute, 2595 Ingraham Street, San Diego, CA 92109, USA.
Email: mdrawbridge@hswri.org

Referencia
Huo, Y., Stuart, K., Rotman, F., Ernst, D., & Drawbridge, M. (2024). The culture of fish, mussels, sea cucumbers and macroalgae in a modular integrated multi-tropic recirculating aquaculture system (IMTRAS): Performance and waste removal efficiencies. Aquaculture, 740720.