Los investigadores descubrieron que después de que las algas hubieran sido recolectadas por el zooplancton de agua dulce D. magna, todo el fósforo y el 90 por ciento del exceso de nitrógeno habían sido asimilados por las pulgas de agua
Al igual que los nutrientes residuales de los fertilizantes terrestres pueden estimular la proliferación de microalgas cuando se vierten en medios acuáticos, las aguas residuales ricas en nutrientes procedentes de la acuicultura en sistemas abiertos pueden estimular fenómenos de eutrofización perjudiciales similares si no se gestionan adecuadamente. La creciente implantación de sistemas de acuicultura de recirculación (SRA) en interiores se ha utilizado como solución para mitigar este problema tanto en la acuicultura marina como en la de agua dulce. Sin embargo, es difícil eliminar del agua el exceso de nutrientes (que podrían dañar a los peces cultivados) antes de la recirculación
Aunque los sistemas de recirculación de agua pueden eliminar eficazmente las preocupaciones medioambientales y de salud pública sobre las emisiones de nutrientes de las granjas al medio acuático, la calidad del agua recirculada debe ser precisa para mantener la salud de los peces. Este problema se ha abordado en el pasado mediante el uso de biofiltros -colonias microbianas vivas que eliminan el exceso de nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo-; sin embargo, un equipo de investigación interdisciplinar de la Universidad Técnica de Dinamarca ha demostrado que la sostenibilidad de estos sistemas puede llevarse un paso más allá.
Con las algas, los investigadores extrajeron el 100% del fósforo y el 70% del nitrógeno del agua recirculada procedente de un sistema RAS de agua dulce © Dorottya Sarolta Wagner-Zafirov
El equipo utilizó un enfoque combinado de uso de microalgas para biorremediación del agua recirculada, y la bio-recolección de estas algas por el zooplancton para maximizar la recuperación de recursos, siendo el zooplancton una fuente adecuada de alimento vivo, en particular para las larvas de peces.
Al igual que las plantas terrestres, las microalgas marinas necesitan nutrientes como el fósforo y el nitrógeno -dos de las emisiones de nutrientes más significativas de la acuicultura de peces de aleta- para crecer, y los investigadores han explotado esta característica para eliminar el exceso de nutrientes del agua recirculada, rica en nutrientes. Utilizando las especies de algas Chlorella vulgaris y Scenedesmus dimorphis, los investigadores lograron extraer el 100 por ciento del fósforo y el 70 por ciento del nitrógeno del agua recirculada procedente de una operación RAS de agua dulce.
Aunque el uso de microalgas para extraer el exceso de nutrientes de las instalaciones RAS no es una técnica novedosa, el reto de este enfoque radica en la recolección de las algas después de su crecimiento. Sin embargo, los investigadores superaron este reto simplemente aprovechando el comportamiento natural de la especie de zooplancton Daphnia magna, la humilde pulga de agua, que pasta en las comunidades de algas de agua dulce. Tras la recolección de las algas por la D. magna, todo el fósforo y el 90 por ciento del exceso de nitrógeno habían sido asimilados por las pulgas de agua, lo que demuestra lo prometedor de este enfoque para la eliminación eficaz de nutrientes antes de la recirculación del agua, y el potencial para la comercialización de este enfoque.
"Para recolectar las Daphnia sólo utilizamos tamices, e incluso podríamos emplear este método para separar los adultos de los neonatos: es el mejor método. Esto es mucho más fácil que la recolección de algas, que a menudo requiere más tiempo, energía y recursos", explica el profesor Borja Valverde-Pérez, autor correspondiente del estudio.
Los investigadores han propuesto que las daphniasse capturen en el medio ambiente
Los investigadores han propuesto que las poblaciones de D. magna alimentadas con dietas experimentales de microalgas cultivadas en agua recirculada pueden proporcionar un sustituto alimenticio adecuado para la harina de pescado, ya que las pulgas tienen un contenido proteico adecuado del 30 por ciento de peso seco, y perfiles favorables de ácidos grasos y aminoácidos, incluyendo altos niveles de lisina y metionina, que suelen ser los más limitantes de los aminoácidos esenciales.
Los investigadores creen que D. magna alimentada con microalgas cultivadas en RAS sería un alimento adecuado para peces omnívoros y camarones. Esta fuente de alimentación no sólo tendría el potencial de reducir los costes para los acuicultores a escala comercial, sino que también reduciría la presión sobre las poblaciones de peces silvestres, que son una fuente clave de harinas de pescado utilizadas en piensos comerciales.
"Tengo entendido que es un buen alimento vivo, y que es mejor que utilizar las propias algas como alimento, debido a su mejor palatabilidad y digestibilidad. Como alimento vivo, los dáfnidos son especialmente buenos para las larvas de peces, ya que los peces tienen que nadar para atraparlos, lo que mantiene activas a las larvas de peces", afirma el profesor Valverde-Pérez.
Cuando se le preguntó por las predicciones de la biomasa de dafnias que se puede esperar que produzca un centro de acuicultura, el profesor Valverde-Pérez dijo: "Utilizamos efluentes de aguas residuales de un lugar que no estaba tan contaminado, por lo que tuvimos algunos problemas para que las algas crecieran de forma óptima. En casos reales, espero que la productividad de la Daphnia sea mayor que en nuestro estudio"
Esto sugiere que, aunque puede no ser posible extrapolar la productividad potencial de Daphnid de una instalación RAS a partir de estos datos, se podría esperar que la biomasa de Daphnid cosechada fuera suficiente para proporcionar una fuente significativa de alimento vivo.
El estudio sugiere que cualquier biomasa de Daphnid recolectada sería suficiente para proporcionar una fuente significativa de alimento vivo © Shutterstock
Sin embargo, aunque la perspectiva de reducir costes y disminuir el impacto medioambiental de los piensos puede ser emocionante, es necesario responder a muchas preguntas antes de que este enfoque de la acuicultura de recirculación pueda ampliarse y comercializarse.
Las microalgas, por ejemplo, pueden acumular compuestos tóxicos de su entorno inmediato, y éstos pueden transferirse a niveles tróficos superiores, por lo que debe investigarse la posibilidad de que los piensos obtenidos de este modo provoquen la acumulación de compuestos tóxicos en los productos acuícolas.
Además, mientras que esta investigación apoyó el potencial de las microalgas para remediar el agua de los sistemas de acuicultura de recirculación, sólo se midieron los niveles de nitrógeno y fósforo, y el perfil completo de nutrientes del agua recirculada debe ser considerado para garantizar la seguridad de los animales contenidos en el sistema.
Por último, aunque en este estudio se utilizó Daphnia magna, un zooplancton de agua dulce, para cosechar algas de un RAS de agua dulce, los investigadores afirman que se puede adoptar un enfoque similar en instalaciones de RAS marinas, donde se pueden utilizar copépodos en lugar de D. magna.
