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5.2 Una definición de acuapónica

2 years ago

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La acuapónica encaja en la definición más amplia de sistemas integrados de agroacuicultura (IAAS). Sin embargo, IAAS aplica muchas tecnologías diferentes de producción de animales y plantas acuáticas en muchos contextos, mientras que la acuapónica se asocia mucho más estrechamente con la integración de tecnologías de cultivo de peces basadas en tanques (por ejemplo, sistemas acuícolas de recirculación; RAS) con tecnologías de cultivo de plantas acuáticas o hidropónicas ( Lennard 2017). Las tecnologías RAS aplican métodos conservados y estándar para el cultivo de peces en tanques con filtración aplicada para controlar y alterar la química del agua para que sea adecuada para peces (es decir, eliminación rápida y eficiente de desechos sólidos de peces, conversión eficiente y bacterianizada de residuos de peces disueltos potencialmente tóxicos amoniaco a nitratos menos tóxicos y mantenimiento del oxígeno mediante aireación asistida o gas oxígeno inyectado directamente) (Timmons et al. 2002). Las tecnologías hidropónicas y de cultivo de sustratos aplican métodos conservados y estándar para el cultivo de plantas terrestres comestibles en entornos acuáticos (es decir, las plantas obtienen acceso a los nutrientes necesarios para el crecimiento a través de un método de entrega a base de agua) (Resh 2013).

La asociación de la acuapónica con la acuicultura estándar RAS y el cultivo de hidroponía/sustrato significa que la acuapónica a menudo se define simplemente como «... la combinación de la producción de peces (acuicultura) y la hidroponía de cultivo de plantas sin suelo bajo circulación de agua acoplada o desacoplada» (Knaus y Palm 2017). Esta definición amplia hace hincapié en la integración de hardware, equipos o tecnologías y hace poco hincapié, si lo hace, en cualquier otro aspecto del método.

Debido a que la acuapónica es una tecnología de escala industrial relativamente nueva que aplica métodos y enfoques diferentes, la definición aplicada parece muy amplia. Algunos definen la acuapónica en un contexto de recirculación solamente (Cerozi y Fitzsimmons 2017), algunos se concentran en enfoques que no devuelven el agua de las plantas a los peces (Delaide et al. 2016) y otros incluyen métodos de recirculación y desacoplamiento (Knaus y Palm 2017). Además, algunos investigadores están incluyendo el uso de efluentes de acuicultura regados a la producción de cultivos basados en el suelo bajo el título acuapónico (Palm et al. 2018). Históricamente, la acuapónica, como sugiere el desglose de la palabra (aquaculture e hidroponics), se definió como sólo referente a la acuicultura y la producción de plantas hidropónicas (Rakocy y Hargreaves 1993), por lo que los intentos actuales de asociación con el cultivo basado en el suelo parecen incongruentes.

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Fig. 5.1 Representación esquemática de los flujos nutritivos dentro de un sistema acuapónico. El alimento para peces es el principal punto de entrada de nutrientes. Los peces comen el alimento, usan los nutrientes que necesitan, liberan el resto como residuos y estos residuos se dividen entre los microbios, las plantas y el agua del sistema. (adaptado de Lennard 2017)

Mientras que los sistemas acuapónicos integran tecnologías acuícolas basadas en tanques con tecnologías de cultivo hidropónico de plantas, los sistemas acuapónicos funcionan suministrando nutrientes y partiendo nutrientes entre los habitantes de producción (peces y plantas) y los habitantes que prestan servicios biológicos y químicos que ayudan al resultado de la producción habitante (microflora) (Fig. 5.1) (Lennard 2017). Por lo tanto, ¿la acuapónica es más un sistema asociado con el suministro de nutrientes, la dinámica y la partición en lugar de uno asociado con la tecnología, el equipo o el hardware aplicado?

En las últimas décadas, la definición de acuapónica ha incluido un tema similar, con variaciones sutiles. La definición más amplia se ha proporcionado generalmente en las publicaciones científicas de Rakocy y su equipo UVI, por ejemplo:

_Aquaponics es el cultivo combinado de peces y plantas en sistemas cerrados de recirculación. _

— Rakocy y otros (2004a, b)

Esta definición temprana se basó en el supuesto de que los sistemas de recirculación completa de un bucle, consistentes en un componente de acuicultura recirculante y un componente hidropónico, representaban todos los sistemas acuapónicos, lo que en ese momento lo hacían. Graber y Junge (2009) ampliaron la definición, debido a los cambios y desarrollos en el enfoque, de la siguiente manera:

_Aquaponic es una forma especial de sistemas acuícolas recirculantes (RAS), es decir, un policultivo compuesto por tanques de peces (acuicultura) y plantas que se cultivan en el mismo círculo hídrico (hidropónico) . _

— Graber y Junge (2009)

Los acontecimientos y métodos recientes exigen una reconsideración de este punto de vista. En los últimos años ha habido un cambio en el enfoque de la acuapónica hacia un sistema de producción que aborde tanto la responsabilidad ecológica como la sostenibilidad económica. Kloas et al. (2015) y Suhl et al. (2016) fueron uno de los primeros en abordar esta consideración económica:

_ [...] se desarrolló un sistema acuapónico de doble recirculación único e innovador como requisito previo para una alta productividad comparable a las instalaciones profesionales de peces y plantas independientes. _

— Suhl et al. (2016)

La cuestión de la definición, o aclarar «lo que puede definirse como acuapónica», ha sido un punto de discusión en los últimos años. Una de las principales áreas de desarrollo ha sido la de los sistemas aquapónicos multibucle (o desacoplados) que tienen como objetivo proporcionar fertilizantes adicionales a las plantas para exponerlas a una concentración óptima de nutrientes (Goddek 2017). No debe haber oposición entre las ideologías de las metodologías acuapónicas de recirculación completa y multi-bucle, ambas tienen sus respectivos lugares y aplicaciones dentro del contexto industrial apropiado y una única fuerza motriz común de ambas debería ser que la tecnología, aunque sea nutritiva y agua eficiente, también tiene que ser económicamente competitivo para establecerse en el mercado. Para reemplazar las prácticas convencionales, es necesario ofrecer más que una ideología a los posibles clientes/usuarios, es decir, viabilidad técnica y económica.

El Hub Aquaponics patrocinado por COST (COST FA1305 2017) aplica la definición »... un sistema de producción de organismos acuáticos y plantas donde la mayoría (\ > 50%) de los nutrientes que sostienen el crecimiento óptimo de las plantas se derivan de residuos procedentes de la alimentación de los organismos acuáticos", que claramente coloca una énfasis en el aspecto de intercambio de nutrientes de la tecnología.

También debe señalarse que la proporción de peces a plantas debe mantenerse en un nivel que apoye una perspectiva básica de acuapónica; que las plantas se cultivan utilizando desechos de peces. Un sistema que contenga un pez y varias hectáreas de cultivo hidropónico, por ejemplo, no debe considerarse acuapónica, simplemente porque un pez no contribuye efectivamente a las necesidades nutritivas de las plantas. Dado que el etiquetado de los productos acuapónicos desempeña un papel cada vez más importante en la elección del consumidor, queremos fomentar una discusión redefiniendo la acuapónica basada en estos múltiples desarrollos de la tecnología. Aunque abogamos por cerrar el ciclo de nutrientes al mayor grado posible en el contexto de los mejores medios factibles, una definición potencial también debería tener en cuenta todos los desarrollos.

Por lo tanto, la definición debe contener como mínimo el requisito de una mayoría de nutrientes derivados de la acuicultura para las plantas. Por consiguiente, una nueva definición puede representarse de la siguiente manera:

Aquaponics uis/u definido como un sistema de acuicultura recirculante (RAS) y una unidad hidropónica conectada, por lo que el agua para cultivo se comparte en alguna configuración entre las dos unidades. proporcionados a las plantas deben ser residuos de pescado/u.

Las definiciones basadas en nutrientes son abiertas y no prejuzgan la elección de la tecnología aplicada, o incluso las proporciones de cada componente (peces y plantas), siempre y cuando se utilice el cultivo de peces y alguna forma de tecnología de producción de plantas acuáticas (cultivo hidropónico o sustrato). Sin embargo, también enfoca la definición en la dinámica de nutrientes y aspectos de intercambio de nutrientes de los métodos aplicados y, por lo tanto, asegura, al menos en cierta medida, que las ventajas asociadas a menudo con la acuapónica (ahorro de agua, eficiencia de nutrientes, menor impacto ambiental, sostenibilidad) estén presentes en alguna proporción.

La definición de asociación de nutrientes aplicada a la acuapónica será siempre una fuente de mayor contención entre quienes la practican. Esto está respaldado por el hecho de que el nombre aquapónica se aplica a una amplia gama de diferentes tecnologías con diferentes motivaciones de suministro de nutrientes y resultados de uso: a partir de diseños de sistemas y métodos que esperan, si no exigen, que la gran mayoría de los nutrientes necesarios para cultivar las plantas surjan de la Residuos de peces (en algunos casos, superiores al 90%; Lennard 2017) a diseños que comparten el suministro de nutrientes vegetales entre desechos de peces y adiciones externas más sustanciales (por ejemplo, aproximadamente 50:50 residuos de pescado a la suplementación externa, como hacen muchos diseños de sistemas acuapónicos europeos disociados modernos; COST FA1305 2017) a aquellos diseños que añaden tan pocos peces que no hay suministro discernible de nutrientes de los residuos de pescado a las plantas (Lennard 2017).

El nombre aquapónica, hasta hace relativamente poco (es decir, los últimos 3 a 5 años), se ha aplicado universalmente a diseños de sistemas acoplados y totalmente recirculantes que buscan suministrar la mayor parte posible de la nutrición vegetal necesaria a partir de los residuos de peces (Rakocy y Hargreaves 1993; Lennard 2017) (Fig. 5.2).

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Fig. 5.2 Esquema simplificado de los flujos de agua principales dentro de un sistema aquapónico acoplado. Las concentraciones de nutrientes en el agua de proceso se distribuyen por igual en todo el sistema

Sin embargo, los enfoques disociados representan ahora una proporción de los sistemas que se están investigando o aplicando comercialmente, especialmente en Europa, y en la práctica actual no suministran las necesidades de nutrientes vegetales a partir de los residuos de peces en la misma medida que los sistemas de recirculación completa (Lennard 2017; Goddek y Keesman 2018 ). Por ejemplo, Goddek y Keesman (2018) afirman que para 3 ejemplos de diseños actuales de sistemas aquapónicos desacoplados europeos, los requisitos relativos de adición para los nutrientes derivados hidropónicos externos son del 40 al 60% (NerBreen), del 60% (Tilamur) y del 38,1% (IGB Berlin). Dado que estos diseños disociados se basan en la integración de las tecnologías existentes de cultivo hidropónico y sustrato, se consideran de naturaleza acuapónica (Delaide et al. 2016) (Fig. 5.3) (véase Cap. 8).

La definición de acuapónica se está ampliando más allá de los impulsores y la optimización de la eficiencia ecológica, hídrica y nutritiva para incluir también factores económicos (Goddek y Körner 2019; Goddek y Keesman 2018; Goddek 2017; Kloas et al. 2015; Reyes Lastiri et al. 2016; Yogev et al. 2016) (./8-desacoplado- aquaponics-systems.md)). Los beneficios de ese enfoque son que un resultado económico positivo de la tecnología acuapónica es tan importante como sus credenciales biológicas, químicas, de ingeniería, ecológicas y sostenibles y, por lo tanto, el resultado económico debería desempeñar un papel dentro de la definición general (cap. 8 -systems.md)).

Muchas ventajas se asocian a menudo con la acuapónica, especialmente en términos de su eficiencia en el uso del agua, su eficiencia en el uso de nutrientes, su naturaleza sostenible, su capacidad de producir dos cultivos a partir de una fuente de entrada (alimento para peces) y su menor impacto ambiental (Timmons, et al., 2002; Buzby y Lian-shin 2014; Wongkiew et al. 2017; Roosta y Hamidpour 2011; Suhl et al. 2016). Estas ventajas son citadas y aplicadas regularmente por los operadores acuapónicos comerciales y se utilizan como vía de comercialización y regulación de precios para los productos (peces y plantas), y por lo tanto, el uso de la denominación «acuapónica» directa e inmediatamente asocia que los productos etiquetados como tales se han producido con métodos que contienen o utilizan las ventajas enumeradas. Sin embargo, no existe una regulación formal de la industria que dicte que el uso de la palabra (acuapónica) sólo se produce cuando las ventajas son aparentes y están presentes dentro de la tecnología y los métodos aplicados. Si las ventajas anteriores se asignan a la acuapónica como tecnología, entonces seguramente la tecnología debe proporcionar las ventajas prescritas, y si la tecnología no proporciona las ventajas, entonces la palabra no debe aplicarse (Lennard 2017).

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Fig. 5.3 Esquema simplificado de los flujos de agua principales dentro de un sistema aquapónico desacoplado. Las concentraciones de nutrientes en cada componente pueden adaptarse por separado a las necesidades de cada componente

Debido a que la acuapónica puede definirse ya sea en términos de su aspecto de integración de equipos de hardware (RAS con hidroponía), de sus propiedades compartidas o de partición de nutrientes o de su capacidad para proporcionar ventajas importantes, todavía hay un amplio espectro de posibles aplicaciones del nombre para muchas diferentes técnicas enfoques que utilizan diferentes métodos y exigen resultados diferentes. Por lo tanto, parece que la definición real de acuapónica aún no se ha resuelto.

Por lo tanto, parece que todavía no se han respondido preguntas muy importantes: ¿qué es la acuapónica y cómo se define?

Esto sugeriría que un aspecto muy importante para la industria acuapónica a considerar es el desarrollo de una definición veraz y acordada. La industria acuapónica más amplia seguirá estando llena de desacuerdo si no se acuerda una definición, y lo que es más importante, los consumidores de los productos producidos dentro de los sistemas acuapónicos se volverán cada vez más confundidos acerca de lo que es realmente la acuapónica, un estado de cosas que no ayudará al crecimiento y la evolución de la industria.


Aquaponics Food Production Systems

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