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12.4 Marapónica y haloponía

2 years ago

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Aunque la acuapónica de agua dulce es la técnica acuapónica más ampliamente descrita y practicada, los recursos de agua dulce para la producción de alimentos (agricultura y acuicultura) son cada vez más limitados y la salinidad del suelo está aumentando progresivamente en muchas partes del mundo (Turcios y Papenbrock 2014). Esto ha dado lugar a un mayor interés y/o movimiento hacia fuentes alternativas de agua (por ejemplo, agua salobre a alta salina, así como agua de mar) y el uso de peces eurihalina o de agua salada, plantas halofíticas, algas marinas y glucófitos poco tolerantes a la sal (Joesting et al. 2016). Es interesante observar que, si bien la cantidad de solución salina en las aguas subterráneas sólo se estima en el 0,93% de los recursos hídricos totales del mundo en 12.870.000 kmsup3/sup, esto es más que las reservas subterráneas de agua dulce (10.530.000 kmsup3/sup), que constituyen el 30,1% de todas las reservas de agua dulce (Appelbaum y Kotzen 2016).

El uso de agua salina en la acuapónica es un desarrollo relativamente nuevo y, como ocurre con la mayoría de los nuevos desarrollos, los términos utilizados para describir la gama o jerarquía de tipos deben establecerse sobre una base firme. En su corta historia, el término marapónica (es decir, acuapónica marina) se ha acuñado para acuapónica de agua de mar (SA), es decir, sistemas que utilizan agua de mar y agua salobre (Gunning et al. 2016). Estos sistemas se encuentran principalmente en tierra, en lugares costeros y, en el caso de SA, cerca de una fuente de agua de mar. Pero hay peces y plantas que crecen y se pueden usar en unidades acuapónicas donde los niveles de salinidad del agua varían. Por lo tanto, aunque tiene sentido etimológico utilizar el término «marapónica» para acuapónica de agua de mar, tiene menos sentido denominar acuapónica de agua salobre utilizando este término. Por lo tanto, sugerimos que hay que añadir un nuevo término al léxico aquapónico y esto es 'haloponía', derivado de la palabra latina halo que significa sal y combinarlo con sufijo ponics. Por lo tanto, la marapónica es un sistema de acuicultura multitrófica integrada en tierra (IMTA) que combina la producción acuícola de peces marinos, crustáceos marinos, moluscos marinos, etc. con la producción hidropónica de plantas acuáticas marinas (por ejemplo, algas marinas, algas marinas y halófitos de agua de mar) utilizando agua de mar de resistencia (aproximadamente 35.000 ppm [35 g/l]). Sin embargo, los sistemas acuapónicos que utilizan agua salina por debajo de los niveles oceánicos en una gama de salinidades deben denominarse haloponías (agua ligeramente salina —1000 a 3000 ppm [1—3 g/L], moderadamente salina 3000—10.000 ppm [3—10 g/L] y alta salinidad entre 10.000 y 35.000 ppm [10—35 g/L]). Estos sistemas son también sistemas IMTA en tierra que combinan la producción acuícola con la producción hidropónica de plantas acuáticas, pero tanto los peces como las plantas se adaptan o crecen bien en lo que puede denominarse agua salobre.

Aunque el concepto de marapónica es muy nuevo, el interés por la maricultura integrada a base de algas marinas en tierra comenzó a aparecer en la década de 1970, comenzando desde una escala de laboratorio y luego expandiéndose a ensayos a escala piloto al aire libre. En algunos de los primeros estudios experimentales, Langton et al. (1977) demostraron con éxito el crecimiento de las algas rojas, Hypnea musciformis, cultivadas en tanques con efluente de cultivo de moluscos. Alternativamente, cultivos que normalmente se clasificarían como glucófitos, como el tomate común (Lycopersicon esculentum), el tomate cereza (Lycopersicon esculentum var. Cerasiforme) y albahaca (Ocimum basilicum), pueden alcanzar niveles de producción notablemente exitosos hasta 4 g/L (4000 ppm) de salinidad y a menudo se les denomina que tienen niveles de tolerancia a la sal moderada (no debe confundirse con verdaderos halófitos, que son resistentes a altas salinidades). Otros cultivos tolerantes a salinidades poco moderadas incluyen nabo, rábano, lechuga, batata, frijol, maíz, col, espinacas, espárragos, remolacha, calabaza, brócoli y pepino (Kotzen y Appelbaum 2010; Appelbaum y Kotzen 2016). Por ejemplo, Dufault et al. (2001) y Dufault y Korkmaz (2000) experimentaron con residuos de camarón (materia fecal de camarón y alimento descompuesto) como fertilizante para la producción de brócoli (Brassica oleracea italica) y pimiento (Capsicum annuum), respectivamente. Aunque sus estudios no utilizaron técnicas marapónicas, involucraron plantas que se cultivan comúnmente utilizando técnicas acuapónicas (agua dulce). Por lo tanto, debido a sus niveles de tolerancia a la salinidad, estos cultivos tienen un enorme potencial como especies candidatas para la producción en sistemas halopónicos utilizando salinidades bajas a medias.

Recientemente, varios estudios han demostrado que los halófitos pueden ser regados exitosamente con aguas residuales acuícolas procedentes de sistemas marinos utilizando técnicas hidropónicas o como parte de un sistema acuícola recirculante (RAS). Waller et al. (2015) demostraron la viabilidad del reciclaje de nutrientes a partir de una salinidad de agua salada (16 psu de salinidad [16 000 ppm]) para la lubina europea (D. labrax) mediante la producción hidropónica de tres plantas halofíticas: Tripolium pannonicum (aster), Plantago coronopus (plátano de cuerno de buck) y _ Salicornia dolichostachya_ (agripalma larga).

La mayor parte del trabajo marapónico realizado hasta ahora implica la integración de dos niveles tróficos: plantas/algas y peces. Sin embargo, un ejemplo de sistema que incorpora más de dos niveles tróficos puede verse en un experimento realizado por Neori et al. (2000), quienes diseñaron un pequeño sistema para el cultivo intensivo en tierra de abulón japonés (Haliotis discus hannai), algas (Ulva lactuca y Gracilaria conferta) y alimentado con pellets dorada dorada (Sparus aurata). Este sistema consistía en agua de mar sin filtrar (2400 l/día) bombeada a dos tanques de abulón y drenada a través de una pecera y finalmente a través de una unidad de filtración/producción de algas marinas antes de ser descargada de vuelta al mar. Los moluscos de alimentación de filtro también podrían utilizarse en un sistema de este tipo. Kotzen y Appelbaum (2010) y Appelbaum y Kotzen (2016) compararon el crecimiento de vegetales comunes usando agua potable y agua moderadamente salina (4187—6813 ppm) y encontraron que la albahaca (Ocimum basilicum), el apio (Apium graveolens), los puerros (Allium ampeloprasum porturum) ce (Lactuca sativa — varios tipos), acelgas suizas (Beta vulgaris. 'cicla'), cebollas primaverales (Allium cepa) y berros (Nasturtium officinale) funcionaron muy bien.

La marapónica (SA) y la haloponía ofrecen una serie de ventajas sobre los métodos tradicionales de producción de cultivos y peces. Debido a que utilizan agua salina (marina a salobre), se reduce la dependencia del agua dulce, que en algunas partes del mundo se ha convertido en un recurso muy limitado. Por lo general, se practica en un entorno controlado (por ejemplo, un invernadero; tanques de caudal controlados), lo que ofrece mejores oportunidades para una producción intensiva. Muchos sistemas marapónicos y halopónicos están cerrados RAS con biofiltros orgánicos y/o mecánicos y, posteriormente, la reutilización del agua es alta, la contaminación de las aguas residuales se reduce o elimina enormemente, y los contaminantes se eliminan o tratan. Incluso los sistemas que no son RAS pueden reducir significativamente el exceso de nutrientes en las aguas residuales antes de su descarga. Además, la aparición de contaminantes en los sistemas marapónicos y halopónicos no RAS puede reducirse o eliminarse mediante el uso de agua que contenga bajos niveles de contaminantes naturales y el uso de alternativas acuafeeds que no contengan dioxinas ni PCD (por ejemplo, nuevos piensos hechos a partir de macroalgas). Esta mejora en la calidad del agua reduce el potencial de aparición de enfermedades y, por lo tanto, la necesidad de utilizar antibióticos se reduce enormemente. Debido a su configuración versátil y a las bajas necesidades de agua, la marapónica y la haloponía se pueden implementar con éxito en una amplia variedad de entornos, desde zonas costeras fértiles hasta desiertos áridos (Kotzen y Appelbaum 2010), así como en asentamientos urbanos o periurbanos. Otro beneficio potencial es que muchas de las especies que son adecuadas para estos sistemas tienen un alto valor comercial. Por ejemplo, la lubina europea eurihalina (Dicentrarchus labrax) y la dorada (Sparus aurata) pueden obtener un precio de mercado de 9 euros y 6 euros, respectivamente. Además, los halófitos comestibles tienden a tener un precio de mercado alto, con el mar agretti (Salsola soda), por ejemplo, con un precio de mercado de 4 €/4,5 €/kg y el samphire de pantano (Salicornia europaea) que se vende a 18 €/kg en los supermercados.

Por lo tanto, las pruebas son convincentes. La marapónica y la haloponía proporcionan un campo dinámico y de rápido crecimiento que tiene el potencial de proporcionar una serie de servicios a las comunidades, muchos de los cuales se exploran en otras partes de esta publicación.


Aquaponics Food Production Systems

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