Francisco J. Encarnación Ramírez, Jorge L. Sandoval Soto, Jesús Morales Castillo, Pedro Uriarte Ureta y Minerva C. Maldonado García (Cibnor)

La Organización de las Naciones Unidas (ONU) pronostica el decaimiento de los recursos pesqueros para la mitad del presente siglo; desde este punto de vista, la acuicultura se perfila como una práctica tan preciada como imprescindible, en magnitudes que van desde la nutrición hasta la conservación medioambiental. No en vano, hoy en día se cultivan más de 600 especies de organismos acuáticos, y alrededor de un 50% del pescado que se utiliza para consumo humano en el mundo procede de la acuicultura.

El cultivo de peces marinos ha mostrado, en la última década, un gran progreso a nivel mundial, producto de los trabajos de investigación e innovación tecnológica realizados por diversas instituciones, motivado también por la gran demanda de productos bioacuáticos de calidad en el comercio mundial.

De igual manera, en México el cultivo de peces marinos ha progresado de forma importante, gracias a la investigación desde la academia.

En el Centro de Investigaciones Biológicas de Noroeste (Cibnor), ubicado en la ciudad de La Paz B.C.S., México, se encuentra el Laboratorio de Recepción y Mantenimiento de Peces Marinos que se dedica al estudio de aspectos reproductivos, nutricionales y fisiológicos de especies de peces marinos de importancia económica para la región, entre ellas, el huachinango, el jurel y el robalo, mantenidos en un sistema de flujo abierto continuo bajo temperatura ambiente.

Existen tres categorías básicas de sistemas de cultivo en la acuicultura: sistemas cerrados, semicerrados y sistemas abiertos; estos últimos se refieren al cultivo de organismos acuáticos en jaulas flotantes dentro de cuerpos de agua como océanos, ríos, lagunas, estuarios y lagos; por su parte, los sistemas semicerrados son aquellos que reciben un flujo constante de agua, efluente que luego es descartado (los cultivos mediante raceways son un ejemplo de ello); finalmente, en los sistemas cerrados el agua es reacondicionada y recirculada hacia las unidades de cultivo.

Un sistema abierto es uno que tiene interacciones externas a través del flujo continuo de aguas naturales. Cuando hablamos de sistemas abiertos, nos referimos a la acuicultura que es realizada en una extensión de aguas naturales, como océanos, bahías, estuarios, lagos o ríos.

En los sistemas de flujo abierto en tierra (flow-through), el agua que se utiliza en el proceso de cultivo pasa una vez por las unidades del sistema y luego es devuelta al medio natural. Los cultivos en circuito abierto en tierra adoptan la forma de un canal o tanque por donde el agua circula por gravedad o es impulsada mediante una bomba. Los estanques son estructuras de baja profundidad en los que, para mantener las especies cultivadas, se emplean considerables caudales de agua. En sistemas de cultivo de este tipo, el agua recorre una vez el circuito y al completarlo es desechada.

Los sistemas de flujo continuo o cultivo abierto en tierra, cuando son intensivos, incorporan aireación mecánica que les facilita la eliminación de CO2 o una mayor oxigenación en el agua. Para mejorar la calidad del agua de captación y de descarga se emplean diversas técnicas. Un control optimo del agua de captación es fundamental para disminuir el efecto nocivo de patógenos, sólidos suspendidos en la columna de agua y contaminación orgánica.

El Laboratorio de Recepción y Mantenimiento de Peces del Cibnor es el lugar donde se coloca inicialmente a los organismos provenientes de capturas en el mar; además, es el área que les provee el mantenimiento de condiciones óptimas para su adaptación al cautiverio y posterior utilización en actividades de investigación.

Las actividades realizadas aquí se pueden sintetizar en las interacciones entre el ambiente de cultivo y los peces a través del manejo de los parámetros fisicoquímicos del agua, las densidades de carga, la alimentación suministrada, etcétera, en lo que se denomina “manejo”. Es importante tener en cuenta que cuando se afecta a uno de los componentes del manejo, también se perjudica a los demás. Así, el objetivo principal de este laboratorio es esperar hasta que los organismos exhiban adaptación positiva y maduración sexual para reubicarlos en otra área y poder reproducirse junto con la población asignada.

El laboratorio se subdivide en diversas áreas que corresponden a un sistema en concreto o alguna derivación que cumple un propósito específico; está situado cerca de la orilla del mar, a un costado de los tanques supralitorales del Cibnor. La ubicación estratégica del laboratorio en un área en exterior tiene como finalidad la buena y eficaz toma y distribución de agua de mar al laboratorio.

Medidas y descripción del área

El Laboratorio de Recepción mide 13.2 m de ancho, 18 m de largo y su área total es de 219 m². Cuenta con tres sistemas de recirculación y dos sistemas de flujo de agua continuo o abierto; los cinco sistemas del laboratorio están equipados con dos tanques de fibra de vidrio de 3 m de diámetro x 1 m de altura, con capacidad de 7 m³. Los tanques circulares disponen de una entrada de agua tangencial que facilita la formación de un vórtice en su interior, lo que permite alcanzar mayores velocidades y, al mismo tiempo, mejorar en su interior la uniformidad de las condiciones ambientales (concentraciones de oxígeno y metabolitos), favoreciendo una distribución más uniforme de los peces. Asimismo, la mayor velocidad del agua, combinada con la formación de un flujo secundario en el fondo del tanque circulando del perímetro exterior hacia el centro, facilita su limpieza.

Equipo del laboratorio

Cada sistema del laboratorio anteriormente mencionado está dotado con el equipo necesario para óptimo cultivo de los organismos: aireación, bombeo, aclimatación, filtración y esterilización (rayos ultravioleta, UV) del agua de mar, el cual se compone de nueve equipos, como se explica a continuación:

• Blower

Se utiliza para abastecer el aire en los sistemas de cultivo; produce grandes volúmenes de aire a baja presión distribuyéndolo a los tanques de cultivo a través de tubería PVC y piedras difusoras que son ampliamente usadas en la acuicultura; sin embargo, si bien son muy ineficientes para transferir el oxígeno (3-7% de eficiencia), son baratas en términos de costos de operación. Una desventaja es el mantenimiento que requieren, debido a la obstrucción por biofilm o microalgas, o al depósito de sales, principalmente, en aguas duras.

• Bomba

Se encarga de succionar el agua marina y provoca que la corriente de agua fluya hacia las tuberías del laboratorio, impulsándola a los tanques de cultivo con una presión suficiente para el recambio de agua necesario.

• Chiller

Es el encargado de reducir la temperatura del agua para mantenerla en un rango adecuado para los organismos en cuestión. Cada chiller es capaz de reducir, aproximadamente, 2°C en este tipo de cultivo.

• Filtro de arena

Este equipo funciona para eliminar la materia orgánica que pueda contener el agua extraída del mar; se trata de una esfera que contiene arena silica fina para filtrar mecánicamente partículas indeseadas en el agua y salvaguardar la calidad del líquido que ingresa a los sistemas. Contiene arena de pequeño diámetro (≤ 5mm). El medio granular se estructura en una capa porosa y el agua pasa a través, mientras los sólidos son retenidos en los intersticios del medio granular. El medio tiene que lavarse con frecuencia para evitar que se ocluya por la acumulación de los sólidos. La principal ventaja de utilizar filtros de medio granular en los sistemas acuícolas es que también se pueden utilizar como biofiltros, ya que proveen una superficie para el crecimiento de las baterías nitrificantes.

• Filtro de bolsa tipo gaf y cartucho

Estos tienen como objetivo retener las partículas que no fueron detenidas por el filtro de arena.

• Filtro de rayos ultravioleta, UV

Una práctica necesaria en estos sistemas de cultivo es el tratamiento del agua descargada. Lo más habitual es someter el agua de captación a un proceso de filtración seguido de un proceso de desinfección mediante luz de rayos ultravioleta, (UV). El agua de descarga se somete igualmente a procesos de filtración y desinfección mediante luz ultravioleta, así como también a procesos de eliminación de residuos de nitrógeno.

• Hidrociclón o sedimentador

Funciona con el principio de la sedimentación y, por lo tanto, de la velocidad de sedimentación de las partículas. Esta forma de separación, generalmente, se acopla con otra que puede remover sólidos más finos que no pueden ser retirados por sedimentación.

• Cilindro de oxígeno puro

Debido al costo y a su limitada capacidad, los cilindros de alta presión generalmente se usan como reserva en caso de emergencia.

• Kit de monitoreo de parámetros

Se utiliza para el análisis la calidad del agua de mar utilizada en el cultivo de peces en los contenedores. Está diseñado para el monitoreo de nitrógeno amoniacal, nitratos, nitritos, pH, alcalinidad, dióxido de carbono, oxígeno disuelto, salinidad y temperatura.

La calidad del agua es crítica en cualquier sistema de cultivo acuícola; la principal característica de los cultivos en sistemas abiertos es que usan el agua y la descargan al medio. Si bien, desde el punto de vista productivo, tienen bajos costos de energía electrica, y menos mantenimiento en comparación con los sistemas de recirculación (RAS), una de las desventajas de los sistemas abiertos es que requiere tener un suministro constante de gran cantidad de agua que sea de buena calidad, ya que no pasa por un sitema de recirculación que sea limpiada y devulta al sistemas de tanques.

En ese sentido, y en general, es otra alternativa mas económica de mantener peces marinos en condiciones de cautiverio, lo que nos ha permitido en el Cibnor mantener organismos marinos en buen estado de salud, e inclusive llevarlos a su maduración sexual.

Para mejorar de manera eficiente, nuestro plan estratégico se tiene que centrar en optimizar el uso de los recursos, preservar los recursos naturales, aumentar la producción, la rentabilidad, así como mejorar la clase del producto y de su competitividad, generando de esta manera la existencia ideal y estable de alimentos, el acceso y el consumo oportuno y permanente de los mismos en cantidad, calidad e inocuidad para todas las personas, bajo condiciones que permitan su adecuada utilización biológica y llevar una vida saludable y activa.

El presente proyecto está siendo apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) en el año 2022 con número de referencia Proyecto de Incidencia Pronace 321279, aprobado en la XVII sesión extraordinaria del CTA del programa de presupuestos F003, convocatoria FOP07-2022-01, así como el proyecto 20464 con la empresa Kampachi Farms.

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Autores

El licenciado Francisco J. Encarnación Ramirez, técnico acuicola por más de 20 años, es responsable del Laboratorio de Recepción y Mantenimiento de Peces Marinos. El licenciado Jorge L. Sandoval Soto, adscrito a la Coordinación de Atención Interna Especializada (CATIE), se dedica a los diseños de los sistemas acuicolas en versión digital. Pedro Uriarte Ureta, técnico acuícola, es responsable del Laboratorio de Reproducción de Peces Marinos. Jesús Morales Castillo es técnico acuícola en entrenamiento técnico. La doctora Minerva C. Maldonado García es la coordinadora de la Línea Estratégica de Peces, con más de 25 años de experiencia. Los autores y la autora están adscritos al Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste S. C. (Cibnor).

Contacto: maestra Cinthya Castro, ccastro@cibnor.mx

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