Simulación de un Modelo de Cultivo Integrado Salmones - Algas
Lorenzo Andrade Delgado
Ingeniero de Ejecución en Acuicultura
Profesor Liceo Politécnico Calbuco
sistemico@mixmail.com
Introducción
La salmonicultura en Chile es una actividad de gran éxito económico, su fuerte crecimiento la ha llevado a ser una de las primeras a nivel mundial. Sin embargo, junto al fuerte ritmo de crecimiento de esta actividad industrial, se han ido generando, en forma paralela, algunos inconvenientes de tipo ambiental. Uno de los impactos negativos tiene que ver principalmente con la excesiva acumulación de nutrientes como el Nitrógeno y Fósforo, cuya incorporación al medio acuático tiene una relación directa con la alimentación exógena utilizada. Tales nutrientes pueden quedar disueltos en la columna de agua o depositados en el fondo marino, pudiendo ser dispersados por las corrientes hacia otras áreas.
Según los investigadores Folke y Kautsky (1989), aproximadamente sólo el 25% de los nutrientes aportados por el alimento quedaría retenido o asimilado por los peces y el 75% restante se incorporaría al medio, ya sea en forma disuelta en la columna de agua o como sedimentos en el fondo. Más específico aún, del 75% de Nitrógeno que ingresaría al ambiente, un 62% quedaría disuelto en la columna de agua y un 13% se depositaría en el fondo; en cuanto al Fósforo, de un 77% que ingresaría al medio, un 11% quedaría disuelto en la columna de agua y un 66% se depositaría en el fondo.
El aumento excesivo de la carga de nutrientes en los ecosistemas acuáticos implicaría una posible eutrofización, lo cual se traduciría en una disminución del oxígeno y de la biodiversidad. También debemos tener presente la posible relación que tendrían los nutrientes liberados por la salmonicultura con la aparición de Florecimientos Algales Nocivos (FAN) o "mareas rojas", situación que debe ser investigada (Buschmann, 2005).
Ante la problemática planteada, emerge la necesidad de mitigar el impacto ambiental de la salmonicultura y dirigirlo hacia la sustentabilidad, para ello, el fomento de la investigación científica y el desarrollo tecnológico en función de tal objetivo resultan claves. .
Una de la tecnologías de cultivo que se investigan en la actualidad, tiene que ver con los cultivos integrados, donde el exceso de nutriente puede ser utilizado por otros organismos acuáticos benéficos para el ser humano, como por ejemplo las macroalgas (Buschmann et al, 2001, Troell et al, 2003, etc).
De acuerdo con lo anteriormente expuesto, se presenta a continuación un modelo de cultivo integrado basado en la metodología de Dinámica de Sistemas. La creación de este modelo tiene por objetivo servir de apoyo pedagógico para la comprensión del concepto de acuicultura integrada por parte de alumnos y alumnas de la Especialidad de Acuicultura del Liceo Politécnico Calbuco (Región de los Lagos, Chile).
Descripción general del modelo
El modelo considera una producción de peces asociada a una producción de algas en un centro marino. Se asume que los nutrientes (Nitrógeno y Fósforo), generados por la producción de peces, serán limitantes de la producción de algas, es decir que la tasa de crecimiento de la biomasa de algas dependerá de la disponibilidad de nutrientes.
Con lo que respecta a los salmones, se asumió un período de engorda en el mar de 12 meses, se consideró un peso medio inicial de la fase marina ("smolt") y un número inicial de peces. Para la obtención de la tasa específica de crecimiento de los salmones (SGR) se consideró una temperatura media de 12 ºC y la variación del peso medio en el tiempo (W). La biomasa de los peces se refiere a las toneladas totales de salmón existentes en el centro. En cuanto al alimento utilizado este se dejó en función de la biomasa de los peces y el factor de conversión (FC).
Fig.1. Modelo cultivo integrado Salmones-Algas.
Fig.2. En esta simulación se puede ver como la curva de Nitrógeno en el medio se dispara al no existir una forma de aprovechamiento de dicho nutriente (línea roja) y cuando existe una alternativa de absorción o aprovechamiento de dicho nutriente al integrar un cultivo de algas.
Comentarios finales
El modelo de cultivo integrado salmones-algas parece ser bastante amigable con el ambiente puesto que permitiría reducir los niveles de Nitrógeno y Fósforo generados por la actividad salmonera. Es probable que el aprovechamiento de los nutrientes por parte de las macroalgas impida o disminuya la probabilidad de aparición de los Florecimientos Algales Nocivos (FAN).
Lo observado en las diversas simulaciones efectuadas indicaría que una excesiva biomasa inicial de algas sería inadecuada, si lo que se quiere es mantener una situación sostenible en el tiempo.
Este modelo puede ser modificado e incluir nuevas variables como corrientes marinas, profundidad, densidad de cultivo de algas, considerar una cosecha de algas, considerar la variable absorción como dependiente de la disponibilidad de nutrientes o de la densidad de cultivo, etc. El grado de aproximación a lo que es la realidad dependerá de la información que se maneje la cual tendrá una relación directa con las investigaciones científicas que se desarrollen.
En términos pedagógicos este modelo puede resultar bastante útil para el proceso de enseñanza-aprendizaje, puesto que los alumnos y alumnas pueden reproducir, probar, modificar o crear un nuevo modelo.
Referencias bibliográficas
Buschmann,A.H, Troell M & Kautsky N (2001). Integrated algal farming. Cahiers de Biologie Marine 42: 83-90.
Buschmann, A.H. (2005). Marea Roja y Salmonicultura en el Sur de Chile. Fundación Oceana, Documento 14/Septiembre 2005.
Folke C. and Kautsky,N. (1989). The role of ecosystems for a sustainable development of Aquaculture. Ambio Vol. 18 Nº4 1989.pp.234-243.
Troell, M., C. Halling, A. Neori, T. Chopin, A.H. Buschmann, N. Kautsky and C. Yanish. 2003. Integrated mariculture: asking the right questions. Aquaculture 226: 69-90.
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