Impacto Ambiental

Simbiosis de algas y bacterias para tratar los efluentes del cultivo de camarones

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By Milthon Lujan

Resumen gráfico del estudio. Fuente: Bhatt et al.,  (2024); Environmental Research.
Resumen gráfico del estudio. Fuente: Bhatt et al., (2024); Environmental Research.

El cultivo de camarón tiene un desafío ambiental importante: la generación de aguas residuales. Estas aguas residuales están cargadas de contaminantes orgánicos e inorgánicos, lo que amenaza la salud de nuestras vías fluviales. Pero los científicos están explorando una solución prometedora que aprovecha el poder de la naturaleza: algas y bacterias autóctonas.

Un estudio reciente publicado por científicos de la Purdue University (EE.UU) y de Suez University (Egipto) investigó la eficacia de un sistema de tratamiento natural que utiliza una combinación de microalgas, cianobacterias y bacterias autóctonas que se encuentran en las aguas residuales de camarón. El equipo de investigación probó los cultivos de diferentes algas (Chlorococcum minutus, Porphyridum cruentum, Chlorella vulgaris y Chlorella reinhardtii) junto con la comunidad bacteriana natural (Microcystis aeruginosa y Fishcherella muscicola).

Aprovechando el poder de los pequeños equipos de la naturaleza

Los desechos de camarón y el alimento no consumido se acumulan en los estanques de cultivo, liberando amoníaco, nitrógeno y fósforo nocivos. Estos contaminantes pueden agotar el oxígeno, alterar los ecosistemas e incluso provocar la muerte de los animales acuáticos.

En resumen la descarga de estas aguas residuales no tratadas puede causar:

  • Agotamiento de oxígeno: Nocivo para la vida acuática.
  • Floraciones de algas nocivas: Asfixiando a otros organismos marinos.
  • Reducción de la biodiversidad: Alteración del delicado equilibrio de los ecosistemas.
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Métodos de tratamiento tradicionales: un arma de doble filo

Los métodos convencionales, como el tratamiento químico, pueden eliminar los contaminantes, pero a menudo conllevan costes elevados y pueden dejar residuos nocivos. Los humedales artificiales ofrecen un enfoque más natural, pero requieren mucho espacio y luchan contra ciertos contaminantes.

Una solución prometedora: el poder de las asociaciones

El estudio investigó la eficacia del uso de microalgas y bacterias autóctonas trabajando juntas para tratar las aguas residuales de camarón. Estos pequeños organismos forman una relación simbiótica.

Las algas y las bacterias trabajan en una hermosa sinergia:

  • Las algas proporcionan oxígeno y dióxido de carbono para las bacterias.
  • Las bacterias liberan nutrientes esenciales para el crecimiento de las algas.

Esta relación simbiótica crea un poderoso sistema de tratamiento de aguas residuales.

Eliminando las cosas malas

El estudio investigó la eficacia de combinar diferentes cultivos de microalgas y cianobacterias (incluidos nombres familiares como Chlorella vulgaris y Microcystis aeruginosa) con bacterias naturales presentes en las aguas residuales del camarón. ¡Estas potencias microscópicas trabajaron juntas para reducir significativamente los contaminantes en solo 21 días!

  • Materia orgánica reducida: El estudio observó una notable eliminación del 95 % de la demanda química de oxígeno soluble (sCOD), lo que indica una disminución significativa de los contaminantes orgánicos, gracias a Fishcherella muscicola.
  • Campeones en la eliminación de nitrógeno: Varias microalgas y cianobacterias, incluida C. vulgaris, M. aeruginosa y C. reinhardtii, sobresalieron en la degradación del nitrógeno disuelto total en más del 90%. Además, C. vulgaris se destacó con una impresionante eliminación de 93% de nitrógeno orgánico disuelto.
  • Potencia de fosfato: Todas las asociaciones de algas y bacterias lograron una hazaña notable: más del 99 % de eliminación de fosfato de las aguas residuales. Esto es vital para prevenir la eutrofización, una condición en la que el exceso de nutrientes alimenta el crecimiento de algas no deseado.
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Acelerar la limpieza

Los investigadores también calcularon la cinética de degradación, lo que reveló información fascinante:

  • M. aeruginosa facilitó la descomposición más rápida de la sCOD, con una vida media (t1/2) de solo 5 días.
  • F. muscicola y C. reinhardtii se unieron para lograr la eliminación más rápida de nitrógeno amoniacal (NH3-N) y fosfato, logrando un t1/2 de solo 2,9 días para ambos.

Simbiosis para la sostenibilidad

Estos hallazgos resaltan el poder de una relación simbiótica entre algas y bacterias. Juntos, limpian eficazmente las aguas residuales en un corto período de incubación (21 días). Este método de tratamiento natural ofrece una alternativa sostenible y ecológica a los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales.

Conclusión

“El tratamiento de aguas residuales de camarón utilizando cultivos puros de algas y bacterias autóctonas ha demostrado un gran potencial para eliminar eficazmente los contaminantes”, concluyen los investigadores.

Esta investigación allana el camino para una industria de cultivo de camarón más sostenible. Al utilizar algas y bacterias autóctonas fácilmente disponibles, las granjas camaroneras pueden tratar eficazmente sus aguas residuales, minimizando su huella ambiental. Este enfoque innovador promueve la recuperación de recursos dentro del sector de la acuicultura, ofreciendo beneficios tanto para el medio ambiente como para la industria del camarón.

El estudio fue financiado por USDA National Institute of Food and Agriculture.

Contacto
Halis Simsek
Department of Agricultural & Biological Engineering, Purdue University, W. Lafayette, IN, USA
Email: simsek@purdue.edu

Referencia
Bhatt, P., Brown, P. B., Huang, J., Hussain, A. S., Liu, H. T., & Simsek, H. (2024). Algae and indigenous bacteria consortium in treatment of shrimp wastewater: A study for resource recovery in sustainable aquaculture system. Environmental Research, 250, 118447. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118447