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La acuapónica, hasta hace poco, ha estado dominada por enfoques de diseño totalmente recirculantes (o acoplados) que comparten y recirculan constantemente el recurso hídrico entre los dos componentes principales (cultivo de peces y plantas) (Rakocy et al. 2006; Lennard 2017). Además, los enfoques de tecnología baja a media aplicada históricamente a la acuapónica han impulsado el deseo de eliminar componentes costosos a fin de aumentar el potencial de un resultado económico positivo. Uno de los componentes de filtración aplicados casi siempre a las tecnologías estándar de cultivo de hidroponía/sustrato, el de la esterilización acuática, no ha sido incluido regularmente por los diseñadores acuapónicos.

La esterilización en un contexto de RAS y cultivo hidropónico o sustrato se aplica universalmente porque las altas densidades de los peces o las plantas cultivadas generalmente atraen la presión de organismos patógenos acuáticos que reducen sustancialmente las tasas generales de producción (Van Os 1999; Timmons et al. 2002). La principal razón de este aumento de la presión de plagas acuáticas en ambas tecnologías es que cada una se concentra en proporcionar recursos bióticos y ecológicos mínimos y, por lo tanto, permite un considerable «espacio ecológico» dentro del sistema de agua para la colonización biótica. En estas condiciones biológicas «abiertas» proliferan las plagas y las especies patógenas y tienden a coloniarse rápidamente para aprovechar las especies presentes (es decir, peces y plantas) (Lennard 2017). En este contexto, la esterilización o desinfección del agua de cultivo se ha visto históricamente como un enfoque diseñado para contrarrestar el problema (Van Os 1999; Timmons et al. 2002). Esto significa que tanto la RAS como las industrias de cultivo hidroponía/sustrato adoptan un enfoque de esterilización para controlar los organismos patógenos dentro del agua de cultivo asociada.

La acuapónica siempre ha puesto énfasis en la importancia de la microbiología asociada para realizar importantes servicios biológicos. En todos los diseños acuapónicos acoplados de Rakocy y su equipo UVI, no se incluyó un filtro biológico porque demostraron que el cultivo de balsa, componente hidropónico proporcionaba una superficie más que suficiente para apoyar el tamaño de la colonia de bacterias nitrificantes para tratar todo el amoníaco producido por los peces como un desecho disuelto y convertirlo en nitrato (Rakocy et al. 2006, 2011). Por lo tanto, Rakocy y su equipo no abogaron por la esterilización aplicada del agua del sistema porque podría haber afectado a las colonias bacterianas nitrificantes. Esta perspectiva histórica UVI/Rakocy dictó el diseño del sistema acuapónico en el futuro. Se identificaron y discutieron otras ventajas de no incluir la esterilización acuática en los sistemas acuapónicos, especialmente en el contexto de la microbiota vegetal asistencial (Savidov 2005; Goddek et al. 2016).

El pensamiento actual en la investigación y la industria acuapónica es que la no aplicación de ninguna forma de esterilización o desinfección acuática permite que el agua del sistema desarrolle una ecología acuática compleja que consiste en muchas formas de vida microbiológicas diferentes (Goddek et al. 2016; Lennard 2017). Esto produce una situación similar a un ecosistema natural en el que una alta diversidad de microflora interactúa entre sí y las otras formas de vida asociadas dentro del sistema (es decir, peces y plantas). El resultado propuesto es que esta diversidad conduce a una situación en la que ningún organismo patógeno puede dominar debido a la presencia de todas las demás microflora y, por lo tanto, no puede causar efectos devastadores en la producción de peces o plantas. Se ha demostrado que los sistemas acuapónicos contienen una alta diversidad de microflora (Eck 2017) y, a través del mecanismo de diversidad ecológica propuesto anteriormente, se presta asistencia a la salud y el crecimiento de los peces y las plantas a través de esta diversidad microbiana (Lennard 2017).

El enfoque no esterilizado y ecológicamente diverso de la acuapónica se ha aplicado históricamente a diseños acuapónicos acoplados o completamente recirculados (Rakocy et al. 2006), mientras que se ha propuesto una analogía hidropónica esterilizada para algunos enfoques de diseño acuapónico desacoplados (Monsees et al. 2016; Priva 2009; Goddek 2017). Sin embargo, parece que los diseñadores más desacoplados están aplicando principios que toman en consideración un enfoque ecológico y no esterilizado (Goddek et al. 2016; Suhl et al. 2016; Karimanzira et al. 2016) y, por lo tanto, reconocen que existe un efecto positivo asociado a una microflora acuapónica diversa (Goddek et al. et al. 2016; Lennard 2017).


Aquaponics Food Production Systems

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