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CURSO DE CAPACITACIÓN: ACUACULTURA SUSTENTABLE. Junio 2011 2 ÍNDICE I.- INTRODUCCIÓN. 4 II. OBJETIVOS. 5 III.- DESARROLLO DEL TEMARIO. 6 Tema 1. Ecosistemas acuáticos. 6 1.1. Agua. 6 1.2. Luz. 9 1.3. Nutrientes. 10 1.4. Flora. 11 1.5. Fauna. 12 Tema 2. Pesquerías. 13 2.1. La pesca como actividad humana. 13 2.2. La pesca en México. 14 2.3. Principales pesquerías en México. 16 Tema 3. Acuacultura. 18 3.1. El contenedor. 18 3.2. El agua. 22 3.3. Introducción de especies en acuacultura. 27 3.4. Las especies cultivadas (bagre y tilapia). 28 3.5. Manejo y prevención de escapes o fugas. 32 3.6. El sistema. 33 Pág. 3 3.7. Materia orgánica de los efluentes. 35 3.8. El alimento. 36 3.9. Ingredientes de las dietas. 40 Tema 4. Sanidad acuícola. 44 4.1. Inocuidad alimentaria. 44 4.2. Salud y enfermedad en los peces. 47 4.3. Impacto ambiental de la acuacultura. 48 4.4. Productos antifouling. 48 4.5 Importancia de la Certificación. 49 Tema 5. Sustentabilidad. 51 5.1. ¿Qué es la sustentabilidad? 51 5.2. La Ley General de Pesca y Acuacultura Sustentable. 54 5.3. El balance entre la conservación y el aprovechamiento. 55 Tema 6. Sistema producto. 56 6.1. ¿Qué es el sistema producto? 56 6.2. Mercados, competitividad y eficiencia. 60 6.3. El futuro de la acuacultura. 61 Pág. 4 Manual de “Acuacultura Sustentable” I.- INTRODUCCIÓN. La diversidad biológica de México incluye recursos naturales que son aprovechados en la pesca y acuacultura, ya que cuenta con cerca de 10,000 km de litoral y 3 millones de km2 de zona económica exclusiva, 358,000 km 2 de plataforma continental y de más de 2.9 millones de hectáreas de aguas interiores. Los recursos naturales de nuestro país, son fuente importante de alimento para la población, aportan insumos para la industria y divisas por la venta de producto de alto valor comercial. En el ámbito local, las actividades acuícolas se han convertido en un elemento fundamental de ingresos de segmentos importantes de la población y de impulso de desarrollo económico regional. La acuacultura en años recientes se ha desarrollado como una alternativa para ampliar la oferta de alimentos en el país; contribuye a la seguridad alimentaria y ha permitido disminuir la presión sobre los recursos pesqueros silvestres. Para asegurar el éxito de la acuacultura en nuestro país, es necesario realizar un Manejo Sustentable que permita planear un desarrollo que satisfaga las necesidades en el presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las propias. Uno de los problemas más recurrentes a que se enfrenta la gente que quiere iniciarse en la acuacultura, se debe a que anteriormente se dedicaba a alguna otra actividad no relacionada, y que en busca de nuevas opciones productivas y ocupacionales se involucra con está, y desconoce los procesos, aspectos y demandas que la rigen, por lo que su incorporación a esta nueva actividad requiere de capacitación e integración en un proceso de aprendizaje. La voluntad de cambio y asimilación de las nuevas tecnologías varía mucho, así como sus intereses, lo que hace necesario buscar mecanismos para organizarlos como empresarios y promover en ellos nuevas capacidades para un exitoso manejo de sus centros de producción a nivel técnico, administrativo y financiero. La asesoría técnica y la capacitación continua deben ser objetivos prioritarios para aplicarse en el corto plazo. El presente documento es un complemento al curso impartido, mismo que contiene un conjunto de temas que se consideran de importancia para una mejor comprensión de la actividad, considerando los aspectos biológicos, técnicos, económicos y administrativos. II. OBJETIVOS. Objetivos generales. Desarrollar en los participantes, una perspectiva global, sustentable y multidisciplinaria de la acuacultura como actividad productiva. Concientizar a los participantes, a cerca de la importancia que tienen todos los elementos del ambiente en las actividades productivas. Resaltar el valor de la integración de cadenas productivas y de los sistemas productos. Educar en el respeto por el ambiente y el valor del ser humano como elemento central de toda actividad productiva. 5 III.- DESARROLLO DEL TEMARIO. 1. Ecosistemas acuáticos Objetivo particular: Integrar en el asistente una visión estructurada y funcional del ecosistema acuático, como origen de la actividad productiva acuícola. 1.1. Agua. El ciclo del agua. El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua). Figura 1. Ciclo del agua. Los principales procesos implicados en el ciclo del Agua son: 1º • Evaporación. 2º • Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes. 3º • Precipitación. 4º • Infiltración. 5º • Escorrentía. 6º • Circulación subterránea. 6 7º • Vaporización. 8º • Fusión. 9º • Solidificación. Ecosistemas lóticos. Los hábitats de las corrientes de agua o lóticos, incluyen todas las partes del curso de los ríos: los arroyos y manantiales de su cabecera, la zona central del valle, con sus estanques y sus rápidos, la zona de la llanura aluvial, y los estuarios en los que vierten sus aguas al mar. Figura 2. Ecosistema lótico: Río Coachapa. Minatitlán, Ver. Ecosistemas lénticos. Los ecosistemas de las aguas inmóviles, llamados lénticos (los estanques y lagos de agua dulce), comprenden una zona de aguas poco profundas a lo largo de la costa; una zona de aguas abiertas superficiales que se extiende hasta la profundidad en la que la luz resulta insuficiente para que pueda producirse la fotosíntesis; una zona de aguas profundas sobre las que flota el agua más caliente y menos densa y una zona de fondo compuesta de sedimentos y fango, donde se produce la descomposición. 7 Figura 3. Estanque artificial, Cosoleacaque, Veracruz. Humedales. El término humedales se refiere a una amplia variedad de hábitats interiores, costeros y marinos que comparten ciertas características. Generalmente se los identifica como áreas que se inundan temporariamente, donde la napa freática aflora en la superficie o en suelos de baja permeabilidad cubiertos por agua poco profunda. Todos los humedales comparten una propiedad primordial: el agua juega un rol fundamental en el ecosistema, en la determinación de la estructura y las funciones ecológicas del humedal. Figura 4. Humedal. Cuenca baja del rio Coatzacoalcos. Coatzacoalcos, Ver. 8 El océano. Los océanos cubren el 71 % de la superficie de la Tierra, siendo el Pacífico el mayor de los océanos. La profundidad de los océanos es variable dependiendo de las zonas del relieve oceánico pero resulta escasa en comparación con su superficie. Se estima que la profundidad media es de 4 km. La parte más profunda se encuentra en la fosa de las Marianas alcanzando los 11033 m de profundidad.Figura 5. El océano. 1.2. Luz. Composición de la luz. Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm. Figura 6. Composición de la luz. Pelágico Nerítico Oceánico 9 1.3 Nutrientes. El ciclo del carbono. La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0.03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. Figura 7. El ciclo del carbono. El ciclo del nitrógeno. El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera. Figura 8. El ciclo del nitrógeno. 10 El ciclo del fósforo. El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico, describe el movimiento de este elemento en su circulación en el ecosistema. Figura 9. Ciclo del fósforo. 1.4. Flora. Fitoplancton. En biología marina y limnología se llama fitoplancton al conjunto de los organismos acuáticos autótrofos del plancton, que tienen capacidad fotosintética y que viven dispersos en el agua. El nombre proviene de los términos griegos, φύτον (phyton, "planta") and πλαγκτος ("plánktos", "vagabundo" o "el que va dando tumbos"). Figura 10. Fitoplancton. 11 1.5. Fauna. Zooplancton. Se denomina zooplancton a la fracción del plancton constituida por seres que se alimentan de materia orgánica ya elaborada por ingestión. Está constituido por protozoos, es decir, protistas diversos, fagótrofos que engloban el alimento fagocitándolo. También por larvas de animales más grandes, como esponja, gusanos, equinodermos, moluscos o crustáceos, y de otros artrópodos acuáticos, así como formas adultas de pequeño tamaño de crustáceos — como copépodos o cladóceros—, rotíferos, y fases juveniles de peces (alevines). Figura 11. Zooplancton. Integrantes del holoplancton (plancton permanente). Protozoarios Pluricelulares Integrantes del meroplancton (plancton temporal) Larvas de invertebrados Larvas de crustáceos Larvas de equinodermos 12 2. Pesquerías. Objetivo particular: Describir la actividad pesquera, su origen, su importancia en el desarrollo de la sociedad a nivel mundial y describir las pesquerías más representativas en México. 2.1. La pesca como actividad humana. La pesca, actividad que sabemos se practica desde la Prehistoria, ha sido y es la base de la cultura dietética de muchos pueblos. Cómo o cuándo exactamente el hombre inicia esta actividad, será siempre un misterio. La pesca es, sin lugar a dudas, una de las primeras actividades del hombre, encaminada a satisfacer sus necesidades alimenticias. Podemos remontarnos a los inicios de la pesca marina bajo su forma más simple, tal como se practicó en las costas europeas durante la Edad de Piedra. En un principio la pesca se limitaba a una simple recolección de almejas, mejillones, peces y otros animales marinos, principal actividad del hombre prehistórico, pasando a usarse posteriormente ingenios habituales de caza, tales como lanzas, arco, flechas y canoas, tanto en las aguas continentales como en el mar. La pesca sirvió, en un principio, para atender las necesidades individuales, pero actualmente constituye para la humanidad una fuente importante de alimentos y proporciona empleo y beneficios económicos a quienes se dedican a esta actividad. Desde entonces la presión ejercida por el incremento poblacional para adquirir alimento procedente del mar, ha sido tal que ha generado que desde 1945 ocurra un aumento sin precedentes en el uso de los recursos vivos del océano, pasando de los 20.0 a los 141.0 millones de toneladas de producción pesquera mundial que se registraron en el 2005 (Cifuentes et al., 1997). 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 Mi llo ne s d e t on ela da s 19 45 19 50 19 55 19 60 19 65 19 70 19 75 19 80 19 85 19 90 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 Años Figura 12. Panorama mundial de la pesca, 1945-2005. Efecto del Niño 13 Actualmente el crecimiento de la población a escala mundial es del orden de 208,000 personas al día, por lo que la demanda de recursos naturales se incrementa en forma desproporcionada, con su consiguiente agotamiento, debido a la explotación irracional y al desperdicio. Por esta razón, la humanidad ha puesto nuevamente su atención en la provincia marina ya que de élla depende el potencial que el mar ofrece como abastecedor de alimentos. De los 510´000,000 km² de la superficie total de nuestro planeta, 362´000,000 corresponden al área marina, o sea, alrededor del 71 por ciento (Aguayo y Trápaga, 1996). De 1950 a 1969 se paso de una producción mundial de 21 millones de toneladas a 56; entre 1970 y 1980, el incremento en la producción fue mínimo y se mantuvo alrededor de las 70 millones de toneladas. En 1997 la producción disminuyó y paso de 131 millones de toneladas a 118 millones en 1998, debido principalmente a los efectos de la anomalía climática, El Niño, sobre algunas de las principales pesquerías de captura marina. Sin embargo, se recuperó en 1999 y llego a las 127 millones de toneladas, para posteriormente pasar de los 131 a los 141 millones, entre el 2000 y el 2005; este aumento con respecto a los años anteriores se debió principalmente a la acuacultura, ya que la producción de la pesca de captura se mantuvo relativamente estable (FAO, 2006). De las 140.5 toneladas reportadas en 2004, el 67.6% fueron capturadas y el 32.4% tienen su origen en la Acuacultura. De este volumen 36.4 millones de toneladas procedieron de aguas continentales y 104.1 millones tuvieron su origen en aguas marinas. Las principales especies capturadas en el 2004, en cuanto a su volumen de producción, fueron la Anchoveta, Colín de Alaska, Bacaladilla, Listado, Arenque del Atlántico, Estornino, Anchoita japonesa, Jurel chileno, Pez sable y Rabil. La anchoveta peruana fue con mucho la primera de las diez especies marinas más capturadas. El estancamiento de las capturas pesqueras totales en los años más recientes se debe a la tendencia general registrada en la mayoría de las zonas pesqueras del mundo, donde se ha alcanzado el potencial máximo de captura pesquera, ya que la mayoría de las poblaciones están plenamente explotadas; de esta manera se ha identificado que los recursos acuáticos son limitados y no ilimitados como se creía antes. Por esta razón, es poco probable que en los últimos años se obtengan aumentos sustanciales en la captura total. 2.2. La pesca en México. Por su situación geográfica, México tiene aguas marítimas de diferente temperatura y salinidad, aunque predominan las tropicales; en ellas existe una gran variedad de recursos, de los cuales se han identificado alrededor de 20 especies de interés comercial, pero no hay gran abundancia de individuos en la mayoría de ellas, por lo que su captura no es redituable. La riquezapesquera se genera, principalmente, en la salida de corrientes frías y en las extensas plataformas continentales; por esta razón, en México las zonas pesqueras más importantes son: la del Pacífico Norte, por la influencia de la corriente fría de California y la plataforma situada frente a las costas de Campeche, factores que favorecen la proliferación de plancton (algas, protozoarios, pequeños moluscos y crustáceos) con que se inicia la cadena alimenticia en el mar, lo que da lugar a una mayor concentración y volumen de 14 recursos pesqueros. Si la explotación pesquera se realizará en forma científica y técnica, México podría competir, a nivel mundial, con los mercados más desarrollados, ya que cuenta con una zona económica pesquera exclusiva de 2.9 millones de Km². Los recursos pesqueros se distribuyen en cinco zonas: En el Océano Pacífico: Zona 1. Desde las costas de la península de Baja California hasta las del estado de Nayarit. Zona 2. Comprende las costas de Jalisco hasta Chiapas. En el Golfo de México: Zona 3. Abarca las costas de Tamaulipas y las de Veracruz. Zona 4. Se extiende desde las costas de Tabasco hasta las de Quintana Roo, en el Mar de las Antillas. Zona 5. Comprende los recursos pesqueros de ríos, lagos, lagunas y represas. La captura mundial de recursos pesqueros, se ha estabilizado desde hace una década, a pesar del aumento en la capacidad pesquera. Esto ha propiciado el agotamiento de bancos pesqueros y el colapso de pesquerías que hasta hace medio siglo se consideraban inagotables. El excesivo crecimiento de la capacidad pesquera, combinado con las capturas incidentales de especies no objetivo, con la poca atención a la problemática ambiental por parte de los países con flotas distantes y, especialmente, agravado por la indefinición general de regímenes de propiedad de los recursos pesqueros, han sido las causas de estas catástrofes. Sin embargo, es claro que gran cantidad de estos colapsos se habrían podido evitar de haberse tomado y aplicado medidas adecuadas de manejo, basadas en evidencia científica cuantitativa de calidad. México no es ajeno a esta problemática mundial; las capturas han aumentado ligeramente en los últimos años, oscilando en alrededor de 1.5 millones de toneladas anuales, pero la capacidad pesquera se ha incrementado considerablemente. Para lograr la sustentabilidad y llevar a cabo una pesca responsable en México, como lo establece el Código de Conducta para la Pesca Responsable de la FAO (Organización para la Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas) es necesario tomar medidas consistentes y efectivas derivadas de la mejor evidencia científica disponible. Esta tarea requiere de definiciones técnicas precisas sobre el estado de sustentabilidad de los recursos pesqueros, misión que se ha intensificado en los últimos años. La determinación del estado de sustentabilidad de los principales recursos pesqueros de México es, precisamente el objetivo. El estado de sustentabilidad se puede definir como la relación entre la explotación o aprovechamiento pesquero y la capacidad de renovación biológica de los recursos, modulada por las condiciones del medio ambiente; con equidad intrageneracional y una visión de largo plazo. Se han formulado recomendaciones de manejo para que las pesquerías que están en deterioro se recuperen; para que las pesquerías que están aprovechadas al máximo mantengan sus niveles de capturas y para que las pesquerías que tienen potencial de desarrollo se aprovechen dentro de un marco de sustentabilidad. 15 2.3. Principales pesquerías en México. De 1947 a 1972, el crecimiento de la producción pesquera mexicana fue lento, incrementándose a un ritmo más o menos constante, pasando de 122,735 a 301,890 toneladas en peso desembarcado. Luego, el crecimiento fue más rápido, aumentando de 1973 a 1979 de 358,000 a 850,525 toneladas, respectivamente. 0 200,000 400,000 600,000 800,000 1,000,000 1,200,000 1,400,000 1 9 4 7 1 9 4 9 1 9 5 1 1 9 5 3 1 9 5 5 1 9 5 7 1 9 5 9 1 9 6 1 1 9 6 3 1 9 6 5 1 9 6 7 1 9 6 9 1 9 7 1 1 9 7 3 1 9 7 5 1 9 7 7 1 9 7 9 1 9 8 1 1 9 8 3 1 9 8 5 1 9 8 7 1 9 8 9 1 9 9 1 1 9 9 3 1 9 9 5 1 9 9 7 1 9 9 9 2 0 0 1 2 0 0 3 Figura 13. Panorama de la pesca en México, 1947-2004. Desde 1980 y hasta el 2004, la producción se ha mantenido por arriba del millón de toneladas, excepto entre 1983 y 1984 en donde se registraron producciones de 926,626 y 992,694 toneladas, respectivamente. De esta manera en este periodo se paso de una producción de 1’058,556 a 1´325,783 toneladas, registrándose en 1997 el máximo histórico de nuestro país con 1’325,783 toneladas (SAGARPA, 2007a). El comportamiento de la pesca en México en los últimos diez años ha tenido variaciones importantes causadas por cambios en el medio ambiente que afectan la abundancia y la disponibilidad de los recursos. Nuestro país se ubicó en el 2003, en el 19° lugar a nivel mundial en cuanto a la captura de recursos pesqueros, con 1´468,000 toneladas en peso vivo, lo que represento el 1.0% de las capturas mundiales, destacando por su volumen las pesquerías de sardina y anchovetas y por valor las de camarón, atún, mojarra y tilapia (SAGARPA, 2007a). El promedio de producción, para el periodo de 1983 a 2004, indica que el 88% de la pesca procede de captura y el 12% de acuacultura; la mayoría de la producción es generada por el grupo animal (97 %), y solo una pequeña cantidad procede del grupo vegetal (3 %). El 91 % de las especies son capturadas en el mar y el 9 % restante en el agua dulce (SAGARPA, 2007a). Las principales especies que se explotaron en nuestro país en el 2004, en cuanto a su volumen se refiere fueron la sardina, camarón, atún, calamar, mojarra, ostión, barrilete, carpa, pulpo, tiburón, almeja y jaiba. De las 1’325,783 toneladas de producción reportada en el 2004 en peso vivo, el 78% procedía de las entidades del Litoral del Pacifico, el 20% de las entidades del Golfo de México y el Caribe, y solo el 2% de entidades sin litoral. La mayoría del producto pesquero se destinó para consumo humano directo, 81%; una menor proporción para consumo humano Años 16 indirecto, 17%, y una pequeña cantidad, 2 %, para uso industrial. En lo que se refiere a la acuacultura en aguas interiores las especies que se cultivan son distintas, éstas se presentan en la siguiente Figura. Figura 14. Especies dulceacuícolas que se cultivan en México. Se considera como pesquería con potencial de desarrollo cuando hay una alta probabilidad de que las capturas aumenten. Por ello es factible el aumento del esfuerzo pesquero, siempre y cuando se desarrolle de una manera precautoria y controlada. En el caso de las pesquerías aprovechadas al máximo, se considera que éstas ya llegaron a un nivel de utilización óptimo y que el esfuerzo no debe aumentar para evitar así una sobreexplotación. Las pesquerías en deterioro son aquellas que presentan un exceso de esfuerzo pesquero, bajos niveles de biomasa y reducción de la capacidad de reclutamiento. Para lograr este objetivo se requiere, por una parte, de información biológica de alto nivel y series de tiempo de información pesquera consistente y de calidad. Y, por otra parte, es necesario aplicar métodos cuantitativos de vanguardia; enfoque que permite la integración y el análisis necesario para la determinación del estado de sustentabilidad de cada pesquería. Estas nuevas estrategias de manejo tienencomo base la modelación dinámica y consideran explícitamente la incertidumbre asociada a las estimaciones y acciones de manejo; incorporando así la evaluación del riesgo en la toma de decisiones, factor que previamente no era explícito ni estimado. Estos conceptos cuantitativos de vanguardia, fortalecidos por el establecimiento de puntos de referencia biológicos y usados en conjunción con instrumentos novedosos en el manejo de recursos pesqueros como la teoría de decisiones, la estadística bayesiana, el análisis de riesgo, el manejo adaptativo y el enfoque precautorio, constituyen la base para el desarrollo sustentable Así, los modelos matemáticos que se aplican a las pesquerías en forma dinámica, proporcionan respuestas más cercanas a la realidad y 17 resultados más precisos sobre el manejo. Por ejemplo, los efectos del medio ambiente se han incluido explícitamente en el modelo dinámico de biomasa de Schaefer, en forma de anomalías de la temperatura superficial del mar. Figura 15. Modelo de Schaefer. 3. Acuacultura. Objetivo particular: Definir qué es la acuacultura mediante una descripción de los elementos que la conforman, de cómo se integran y funcionan, de los niveles de intensidad, de su desarrollo histórico a nivel mundial y del estado que guarda en México. 3.1. El contenedor. El contenedor es el recipiente o espacio físico en el cual se hace el cultivo. Su tamaño, forma y material de construcción obedece a una infinidad de factores de muy diversa índole: técnicas, económicas, estratégicas, sociales, ecológicas, etc. Prácticamente el único límite es la imaginación. Sin embargo, todos tienen pros y contras que analizamos a continuación: Figura 16. Estanque de tierra. Esfuerzo Capturas Rendimiento Máximo Sostenible (RMS) (RMS) 18 Tierra. La construcción de estanques de tierra es la forma más simple. Requiere terrenos arcillosos contengan bien el agua. Son muy económicos y fáciles de hacer. La limpieza es difícil y las actividades dentro del estanque son muy incomodas. Nivel freático. Similares al anterior, tienen la ventaja de mantener su nivel de agua constante pues es freática. Tiende a ser eutróficos debido a que generalmente se construyen en planicies húmedas y el flujo es lento por lo que requieren bombeo para renovar el agua. Figura 17. Estanque de nivel freático. Embalses. Normalmente la acuacultura es una actividad secundaria al fin primario del embalse (riego, generación de energía, ganadería, etc.) Dependiendo de la organización social de la comunidad, es posible hacer siembras comunitarias en embalses para un aprovechamiento colectivo. Figura 18. Embalse. 19 Polietileno. El revestimiento con polietileno y otros plásticos es la forma más práctica de construir estanques. La estructura de soporte puede ser de tierra (arcillosa o no), tubulares, mallas, madera, etc. Tiene la ventaja de ser muy fácil de construir, mover, modificar, limpiar, desinfectar, etc. Estéticamente son muy atractivos, especial para la venta a pie de estanque. Su costo es más elevado y requiere mano de obra más especializada para su construcción. Figura 19. Contenedor de polietileno. Concreto. Tienen las mismas ventajas que los estanques de polietileno y no requieren mano de obra especializada para su fabricación. La desventaja es que no se los puede cambiar de lugar pero tienen la ventaja de una gran durabilidad. Figura 20. Contenedor de concreto. 20 Jaulas. Sirven para aprovechar espacios lóticos y lénticos. Confinan a los peces y la vigilancia es mejor así como el aprovechamiento de la alimentación. La cosecha es muy sencilla. Figura 21. Jaula de tubo de PVC y red de plástico. Hapas. De construcción extremadamente simple, sirven para aprovechar áreas someras en las que la separación sea importante, como en las granjas de producción de alevines. Figura 22. Hapas de red de polietileno. 21 3.2. El agua. La calidad del agua es el punto de partida de cualquier proyecto acuícola. Agua de buena calidad produce buenos resultados. Las características del agua que se consideran en el cultivo de las especies más comunes de peces de agua dulce son: Oxígeno Figura 23. Dinámica del oxígeno. El oxígeno es esencial para la vida de los organismos acuáticos, las bajas concentraciones de oxígeno disuelto en el agua pueden causar atraso en el crecimiento, reducción en la eficiencia alimentaria de los peces, aumento de incidencia de enfermedades y la muerte de los peces, resultando una notable reducción en la productividad de los sistemas de cultivo. Muchas especies de peces pueden tolerar concentraciones de oxígeno disuelto entre 2 a 3mg/l por periodos prolongados. El oxígeno es el elemento más importante en el agua para los organismos acuáticos, ya que los animales necesitan adecuadas cantidades de este gas, para realizar los procesos oxidativos que le permiten la obtención de energía a partir del alimento. La presencia del oxígeno en el agua está determinada por el proceso fotosintético de los vegetales y por el aporte proveniente de la atmósfera. Su concentración en el aire está en equilibrio permanente con el del agua, dependiendo de la altitud (presión) y de la temperatura. En los estanques de cultivo la pérdida de oxígeno se 22 debe, en mayor grado, a la respiración de los organismos vegetales y animales, así como también por las reacciones químicas con la materia orgánica. El contenido de oxígeno varía con la hora del día; en la noche la fotosíntesis no tiene lugar y en consecuencia, las concentraciones de este elemento son bajas, llegando a un mínimo justo antes de comenzar el nuevo día. La cantidad de fitoplancton también promueve variaciones en el contenido de oxígeno en los estanques de cultivo. Un mayor número de estos organismos aumenta la concentración del elemento durante el día por medio de la fotosíntesis, detectándose en ese momento una alta saturación en el agua. Pero durante la noche los organismos dejan de realizar la fotosíntesis, respirando únicamente, lo que trae como consecuencia que puedan producirse estados anóxicos. Figura 24. Oxímetro. Temperatura La temperatura es un parámetro de mucha importancia en el cultivo de peces, por cuanto éstos son animales poiquilotermos. Es decir, que su temperatura corporal depende de la temperatura ambiental; así cada especie puede vivir dentro de ciertos límites de temperatura. Sin embargo ocurren determinados procesos en intervalos estrechos de temperatura, como por ejemplo: la reproducción y el crecimiento. Fuera de este intervalo los peces están sometidos a condiciones estresantes, que los hacen propensos al ataque de enfermedades. La exigencia en temperatura depende de la especie de peces y la fase de desarrollo en este se encuentra (huevo, larva, post-larva o juvenil). Las especies tropicales normalmente presentan un óptimo crecimiento a temperaturas de 28 a 32 °C. Temperaturas mínimas y máximas de agua deben ser conocidas de modo de determinar la viabilidad del cultivo de una especie en particular. Por otra parte, hay una relación inversa entre la cantidad máxima de oxígeno, que pueda disolverse en el agua y la temperatura. A mayor temperatura, menor es la cantidad de oxígeno en el agua. 23 Figura 25. Termómetro. Transparencia. La transparencia puede tomarse como una medida indirecta de la productividad del estanque, siempre y cuando se deba al plancton y no a partículas orgánicas e inorgánicas en suspensión. Una turbidez permanente en el agua (término opuesto a la transparencia) que restringe la visibilidad a menos de 30 cm., impide el desarrollo del plancton al reducir lapenetración de luz (el bagre requiere 45 cm de transparencia). Figura 26. Disco de Secchi. Dureza. Es la medida de la concentración de los iones de Ca y Mg expresados en ppm de su 24 equivalente a carbonato de calcio CaCO3. Existen aguas blandas (< 100ppm) y aguas duras (>100ppm). El rango óptimo para las tilapias es de entre 50-350 ppm de CaCO3 y de 20-200 ppm para el bagre. Por estar relacionada directamente con la dureza, el agua para el cultivo debe tener una alcalinidad entre 100 ppm a 200 ppm. Durezas por debajo de 20 ppm ocasionan problemas en el porcentaje de fecundidad [se controlan adicionando carbonato de calcio (CaCO3), o cloruro de calcio (CaCl)]. Durezas por encima de 350ppmse controlan con el empleo de zeolita en forma de arcilla en polvo, adicionada al sistema de filtración. Alcalinidad total. Este parámetro se refiere a la concentración total de bases titulables en agua. Si bien el amonio, los fosfatos, silicatos se comportan como bases contribuyendo a la alcalinidad total, los iones bicarbonatos (HCO3-) y carbonatos (CO3=) son los más abundantes y responsables por toda la alcalinidad de las aguas en sistemas de cultivo. La alcalinidad total se expresa en equivalentes de mg de CaCO3/litro. La alcalinidad total está directamente ligada a la capacidad del agua en mantener su equilibrio ácido-básico (poder tampón). Aguas con alcalinidad total inferior a 20 mg de CaCO3/litro, presentan reducido poder tampón y pueden presentar significativas fluctuaciones diarias de los valores de pH, en función a los procesos de fotosíntesis y respiración en los sistemas de cultivo. Los peces pueden vivir en un intervalo amplio de alcalinidad. Aguas con valores de 120 hasta 200 ppm son óptimas. A bajas alcalinidades el agua pierde su capacidad de actuar como buffer en los cambios de acidez en los estanques de cultivo. pH. El rango óptimo para tilapias está entre 6.5 a 9.0 (7.5 a 9.0 para el bagre). Valores por encima o por debajo, causan cambios de comportamiento en los peces como letárgia, inapetencia, retardan el crecimiento y retrasan la reproducción. Valores de pH cercanos a 5 producen mortalidad en un período de 3 a 5 horas, por fallas respiratorias; además, causan pérdidas de pigmentación e incremento en la secreción de mucus de la piel. Cuando se presentan niveles de pH ácidos, el ion Fe ++ se vuelve soluble afectando las células de los arcos branquiales y por ende, disminuyendo los procesos de respiración, causando la muerte por anoxia (asfixia por falta de oxígeno). El pH en el agua fluctúa en un ciclo diurno, principalmente influenciada por la concentración de CO2, por la densidad del fitoplancton, la alcalinidad total y la dureza del agua. El pH para tilapia debe de ser neutro o muy cercano a él, con una dureza normalmente alta para proporcionar una segregación adecuada del mucus en la piel. 25 Figura 27. Cintas de papel pH. Figura 28. pHmetro. Amonio. Es un producto de la excreción, orina de los peces y descomposición de la materia (degradación de la materia vegetal y de las proteínas del alimento no consumido). El amonio no ionizado (forma gaseosa) y primer producto de excreción de los peces, es un elemento tóxico. La toxicidad del amonio en forma no ionizada (NH3), aumenta cuando la concentración de oxígeno disuelto es baja, el pH indica valores altos (alcalino) y la temperatura es alta. Cuando los valores de pH son bajos (ácidos), el amonio no causa mortalidades. Los valores de amonio deben fluctuar entre 0.01 ppm a 0.1 ppm (valores cercanos a 2 ppm son críticos). El amonio es tóxico, y se hace más tóxico cuando el pH y la temperatura del agua están elevados, los niveles de tolerancia para la tilapia se encuentra en el rango de 0.6 a 2.0 p pm (bagre 0.3 ppm). La concentración alta de amonio en el agua causa bloqueo del metabolismo, daño en las branquias, afecta el balance de sales, produce lesiones en órganos internos, inmunosupresión y susceptibilidad a las enfermedades, reducción del crecimiento y sobrevivencia, exolftalmia (ojos brotados) y ascitis (acumulación de líquidos en el abdomen). El nivel de amonio se puede controlar con algunas medidas de manejo como: Secar y encalar el suelo dependiendo de los valores de pH (pH < 5: 2500 a 3500 kg/ha, pH de 5 a 7: 1500 a 2500 kg/ha, pH > de 7: de 1000 a 500 kg/ha). Adición de fertilizantes inorgánicos, fosfatados (SPT) (25kg/ha) o al 20% (45kg/ha), durante 5 días continuos. Implementar aireación: aereadores de paletas para estanques de profundidad de 1.5 m o aereadores de inyección para estanques con profundidades mayores de 1.8 m. 26 3.3. Introducción de especies en acuacultura. La introducción de especies es una actividad que el hombre ha realizado desde sus orígenes. Durante la conquista de América por los españoles y portugueses, fueron introducidos a este continente animales como el caballo, las vacas, los cerdos y las gallinas. También diversas plantas llegaron con los conquistadores: el trigo, el mango y el tamarindo son ejemplo de ello. Las abejas melíferas fueron traídas por los conquistadores. Sin duda, la introducción de algunas especies ha sido un pilar del desarrollo económico. Sin embargo, este fenómeno, no siempre realizado como un acto voluntario, en muchos casos supone un efecto negativo sobre los ecosistemas nativos, al competir muchas veces con ventaja las especies introducidas con las especies nativas. El caso del Pseudacanthicus leopardus en los ríos del sur de México. Figura 29. Pseudacanthicus leopardus. El Pseudacanthicus leopardus es un pez nativo de Sudamérica. Cuando jóvenes, son animales atractivos que se pueden tener en acuarios como mascotas donde se adhieren a los vidrios con la boca, por lo que son conocidos como limpia-vidrios. Sin embargo, este pez suele crecer por arriba de los 30 cm de longitud, con lo cual pierde su atractivo y con frecuencia son arrojados a los cauces naturales en los cuales ha encontrado las condiciones para reproducirse, convirtiéndose de esta manera en una plaga debido a la carencia en los ríos del país, de depredadores naturales. Existen otros ejemplos de especies introducidas que actualmente constituyen un problema para las especies nativas. Pero no todas pueden ser consideradas como un problema. Las tilapias (Oreochromis spp.), son una especie introducida de origen africano o del medio oriente que ha prosperado con bastante facilidad en México, tanto en cautiverio como en forma libre, sirviendo como base a una industria que hoy suministra proteínas de buena calidad al ser humano en nuestro país. 27 La pregunta no es entonces si debemos o no introducir especies exóticas, sino la forma más segura de hacerlo, apegándonos a las leyes y considerando los potenciales efectos negativos. 3.4. Las especies cultivadas. (Bagre y tilapia) Bagre. Figura 30. Bagre (Ictalurus punctatus) El bagre de canal es uno de los peces, cuyo potencial comercial es muy provechoso, debido a su rápido crecimiento, fácil domesticación y adaptabilidad a diversas condiciones ecológicas. El bagre de canal ocupa un lugar de elección en su cultivo por razones como: su fácil reproducción en estanques, gran adaptabilidad a diversas condiciones, acepta alimento artificial rápidamente, alta resistencia a condiciones ambientales diversas, entre otras. Esta especie es ampliamente apreciada en el mercado por su carne blanca, sabrosa y consistente. Clasificación taxonómica del bagre de canal Clase: OSTEICHTHYS Orden: CYPRINIFORMES Familia: ICTALURIDAE Bagre de canal: Ictalurus punctatus Anatomía El bagre de canal presenta las siguientes características anatómicas: Cuerpo desnudo, sinescamas. El macho es tosco, con la cabeza grande y gruesa, en las hembras la cabeza es un poco más chica. Cuerpo aplanado. Boca grande con labios delgados. En la boca tiene seis pares de barbillas sensoriales (de ahí el nombre de pez gato “catfish”). Coloración azul- olivácea en el dorso, plateada en los costados y blanca en el vientre. Presentan una espina en la parte dorsal, con la cual hay que tener cuidado, ya que una punzada de esta es similar a una quemadura. Aleta caudal fuertemente bifurcada. 28 Reproducción El bagre alcanza la madurez sexual a una talla de 25 a 30 cm, con un peso aproximado de 350 g, sin embargo, la plenitud de su madurez sexual la obtiene en un peso que va de 1 a 4.5 Kg y de los 2 a 4 años. Se presenta diferenciación sexual, el inicio de la reproducción está en estrecha relación con la elevación de la temperatura del agua en el periodo de primavera - verano en un mínimo de 22 ºC abarcando mayo-agosto. La fecundación es externa lo cual varía de acuerdo a la talla y peso del organismo. Las hembras desovan una vez al año, el macho es capaz de fecundar varias hembras. El desarrollo del huevo está ligado a la temperatura del agua y en general tarda 8 días en eclosionar manteniéndose en piletas de alevinaje. La temporada de reproducción comprende de marzo a julio, periodo en que la temperatura del agua debe estar por arriba de 21ºC. El pico reproductivo se presenta cuando la temperatura fluctúa entre 25.5 y 27.7ºC. Crecimiento Para alcanzar el tamaño de cría de 12cm, y de 10g de peso, deben transcurrir de 2 a 3 meses, para alcanzar la talla comercial de 250 a 300 g transcurren 7 meses o más. Distribución Los bagres son animales sedentarios, con migraciones locales en los lagos, se les encuentra distribuidos en regiones variadas, todas ellas en climas tropicales y subtropicales, en altitudes que van desde los 500 a los 1, 500 m sobre el nivel del mar. El bagre de canal especie neártica nativa de América, naturalmente se distribuye en los ríos tributarios del Golfo de México. Se ha introducido a los estados de Nayarit, Nuevo León, Sinaloa, Tamaulipas, Michoacán y Morelos principalmente. Hábitat Es una especie dulce acuícola que habita principalmente en ríos caudalosos, en presas y en lagos con aguas claras y sombreadas, fondo preferentemente de grava o arenoso, difícilmente se le encuentra en aquellos cuerpos de agua poco profundos o inundados de vegetación, tienen hábitos nocturnos. Hábitos alimenticios: A medida que los peces se van desarrollando, sus requerimientos van variando, éstos no son muy sustanciales, de tal forma que para los efectos prácticos se consideran dos tipos de alimento; iniciador y engorda. Como en todos los organismos acuáticos, el bagre muestra hábitos alimenticios de acuerdo a cada una de sus etapas de crecimiento: En la etapa de cría el bagre se alimenta de pequeñas hierbas que encuentra en el fondo del cuerpo de agua en el cual se encuentra. En su etapa juvenil y adulto, ingiere además de insectos, peces de menor tamaño y alimento balanceado. 29 Las tilapias. Las tilapias son especies eurihalinas del género Oreochromis. Algunas se desarrollan bien en agua salobre e incluso en agua salada, la O. mossambicus y la O. zilli pueden desarrollarse en aguas hipersalinas con más de 42 o/oo. Se sabe que esta especie en el sudeste acuático causo grandes problemas al competir con “milk fish” Chanos chanos en los cultivos desarrollados en zonas estuarinas, convirtiéndose en una plaga. Figura 31. Oreochromis niloticus, tilapia del Nilo. Figura 32. Oreochromis aureus, tilapia aurea o azul. Figura 33. Oreochromis mossambicus, tilapia mozambica. 30 La O. aureus no se reproduce a altas salinidades y es la tilapia que soporta mejor el frío, se desarrolla bien hasta 21°C de temperatura, mientras que la mayoría de tilapias del género Oreochromis se desarrollan entre 25 y 35°C. Las tilapias mueren a temperaturas menores o iguales a 12°C y a partir de los 42°C. El género Oreochromis comprende a las especies que forman nido, entre ellas la especie más conocida es la O. niloticus, cuya característica más notoria es presentar una aleta dorsal con 16 a 18 espinas y de 29 a 31 radios; la aleta caudal presenta bandas negras características de la especie; esta especie presenta microbranquiespinas en un número que varía de 14 a 27, por este hecho en la dieta de los adultos predomina el fitoplancton incluyendo las cyanobacterias. La diferenciación externa de los sexos se puede efectuar observando la papila urogenital, el macho presenta dos orificios bajo el vientre: el ano y el orificio urogenital, mientras que la hembra posee tres: el ano, el poro genital y el orificio urinario. El dimorfismo sexual de las hembras y machos es bastante acentuado y está relacionado con el crecimiento y peso que alcanzan estos ejemplares en un mismo periodo de cultivo, donde los machos llegan a triplicar el peso de las hembras. Las tilapias como los demás cichlidos presentan una reproducción parcelada; de acuerdo a la temperatura se reproducen a partir de los 4 ó 6 meses de edad. Esta especie logra reproducirse 6 ó 7 veces al año; este hecho ha causado problemas a los acuicultores que cultivan hembras y machos juntos, debido a que el estanque se llena de peces pequeños (sin valor comercial) que compiten con los peces cultivados; basta un porcentaje mayor del 5% de hembras en el estanque para que se malogre el cultivo. El rango óptimo de temperatura para la reproducción es de 25 a 30º C y el mínimo es de 21º C. Las tilapias, situadas muy abajo en la cadena trófica natural, debido a su alimentación a base de algas, materia en descomposición y plancton; aceptan también rápidamente alimento balanceado en forma de pastillas o pellets. Las especies del género Oreochromis son las de mayor aceptación en cultivo comercial, destacándose entre ellas la O. niloticus, llamada "tilapia del Nilo", la O. aureus, llamada "tilapia azul", la O. mossambicus o "tilapias mozambica" y O. urolepis hornorum o “tilapia hornorum”. Existen diferencias entre estas 04 especies de tilapia, así tenemos que el crecimiento la O. niloticus es más rápido por que aprovecha mejor el alimento natural y artificial que la O. 31 mossambicus. Además la O. niloticus presenta mejor biotipo y por ende un mayor tamaño y mayor ganancia de peso, dependiendo del tiempo de cultivo puede llegar a pesar de 250 g a 700 g. Las tilapias O. hornorum y O. mossambicus, son las especies que generan el color rojo por poseer un gen recesivo, sin embargo estas especies presentan una mala conformación anatómica, por lo que se cruzan con la O. niloticus que presenta mejor biotipo. En la producción de híbridos, la O. niloticus aporta el crecimiento (mayor asimilación), la O. aureus aporta la tolerancia al frío y se busca que las características de la O. mossambicus y la O. hornorum se pierdan; además la O. niloticus (gris), sólo presenta un 10% de predación por aves, mientras que en el cultivo de las tilapias rojas las pérdidas oscilan entre 30 a 35%. 3.5. Manejo y prevención de escapes y fugas El conocimiento de un proceso es fundamental para tener mayores probabilidades de éxito en una empresa que usa dicho proceso en producción de un bien o un servicio. Dicho conocimiento puede tener básicamente dos orígenes: la experiencia o la ciencia. La experiencia es la serie de conocimientos adquiridos con la práctica. Se basa en la ejecución repetitiva de un proceso a lo largo del tiempo en un cierto lugar o de ese mismo proceso en muchos lugares. Es individual y a menos que se aprenda del experto al enseñar a otros, se pierde con la muerte de este. La ciencia es un conjunto de conocimientos adquirido a través del estudio,o del estudio y la práctica ejecutada en condiciones controladas. Se basa en información acumulada por muchas generaciones en forma de libros, películas, fotografías, dibujos, diagramas, etc. Generalmente perdura por muchas generaciones por mucho tiempo, evoluciona y se enriquece al difundirse, sea en la sociedad que la creo o en otras sociedades que la puedan compartir. El personal técnico es un grupo de personas que ha sido capacitada, es decir, educada en el conocimiento científico y práctico controlado de un proceso. Normalmente son capaces de identificar las fortalezas o debilidades de un proceso, un lugar, un grupo de personas o una sociedad que pretenda ejecutar dicho proceso. Son proactivos (proponen ideas para hacer mejor las cosas, más fácilmente), son positivos (desean que las cosas salgan bien), son honestos (no dicen lo que no saben y reconocen sus limitaciones) y mantienen una sana distancia entre si y las personas a las que sirven. Todos podemos ser personal técnico en la medida que aprendemos, practicamos y estudiamos. Nadie nace sabiendo de todo. Es muy importante entender que en todo proceso de capacitación TODOS APRENDEMOS DE TODOS y NADIE SABE TODO. Lo importante es la confianza y el respeto. TODO LO QUE PUEDE SUCEDER; VA A SUCEDER. Una de las mayores preocupaciones en los procesos de introducción de especies es el posible impacto de su liberación en los ecosistemas naturales. Y la mayor preocupación de cultivar especies exóticas no es si pueden escapar o no, sino cuando lo harán, si se podrán instalar en el ecosistema y cuál será su efecto. 32 Es por demás una actitud ingenua pensar que las especies cultivadas no saldrán de los encierros o no tendrán un efecto sobre el ambiente, desgraciadamente es una actitud oficial y se le buscan medidas de mitigación y de prevención. La única forma de que una especie no se escape de un encierro, es no trayéndola a ese encierro. Sin embargo, como una medida de control, se debe siempre evitar la liberación de huevos, larvas, juveniles o adultos de las especies exóticas y se deben usar jaulas, encierros o recipientes en buenas condiciones. Finalmente, es un hecho que la dispersión de las especies agresivas y exitosas es algo inevitable, aun sin la intención humana. En un mundo globalizado, con medios de comunicación y movilización de alcance mundial, es casi imposible evitar la dispersión de las especies que colonizan otros territorios. La evolución de las especies tiene muchos mecanismos, así como su dispersión. Las actividades humanas de alcance global son ahora usadas por todas las especies que puedan aprovecharse de ellas, exactamente igual que la ha usado el perro o la rata para acompañar a la humanidad en su largo peregrinar. 3.6. El sistema. La acuacultura se practica de diferentes formas, dependiendo de las densidades de animales que se manejen y la magnitud del rendimiento esperado. El cultivo implica la intervención del hombre en el proceso de cría para aumentar la producción, en operaciones como la siembra, la alimentación, la protección de los depredadores, etc. La actividad del cultivo también presupone que los individuos o asociaciones que la ejercen son propietarios de la población bajo cultivo, implicando esta definición a efectos de estadística que: “una determinada producción de organismos acuáticos constituye una aportación a la acuacultura cuando estos son recolectados por individuos o asociaciones que han sido propietarios durante el periodo de cría” y que “aquellos organismos acuáticos explotables públicamente como un recurso de propiedad común, con o sin necesidad de las oportunas licencias, son considerados productos de la pesca”. Los cultivos según las especies seleccionadas se desarrollan en diferentes sistemas, dependiendo de la demanda del producto en el mercado, de la clase de especie que se trate, del sitio donde se lo quiera desarrollar, etc. En general, se mencionan en acuacultura cuatro sistemas principales de cultivo. En relación íntima con la densidad de siembra utilizada (cantidad de animales vivos por hectárea o por metro cúbico). De acuerdo a la premisa señalada, se conocen los sistemas: Extensivo. Es el cultivo más simple y se aplica principalmente en los grandes embalses. La alimentación de los peces solo depende de la base alimentaria natural del agua. Se basa en la siembra de peces a baja densidad, hasta 2,000 alevines por hectárea. El tamaño y alcance de las repoblaciones depende de la disponibilidad de alimento natural en el embalse. Este cultivo está sujeto a las variaciones del clima, así como al tipo de explotación que se 33 realice del agua embalsada. Las capturas dependen, entre otros factores, de la potencialidad propia de las capturas de pescado. Se realiza con fines de repoblamiento o aprovechamiento de un cuerpo de agua determinado. Se realiza en embalses, reservorios y jagüeyes, dejando que los peces subsistan de la oferta de alimento natural que se produzca. La densidad está por debajo de un pez por metro cuadrado (1 pez/m2). Se caracteriza por: baja densidad, baja producción y sin aporte externo de alimento ración. Se caracteriza por: Utilización de bajas densidades de población en relación con el área de cultivo Un bajo o nulo control en el cultivo. O la producción por volumen es menor, de 200 a 400 Kg/Ha/año, frente a las posibles 100 Tm/Ha/año en intensivo, o producción aleatoria de un año a otro ya que se está a expensas de la climatología, y/o de la producción natural de postlarvas y alevines. Semintensivo Este sistema de cultivo, practicado en embalses pequeños o micropresas y estanques se basa en la siembra de peces en monocultivo o policultivo a densidades bajas a medias, hasta 6,000 alevines por hectárea, según las peculiaridades de cada sitio. A diferencia del extensivo, donde los animales sólo consumen el alimento natural disponible, en este cultivo la alimentación natural se ve mejorada por la fertilización artificial mediante la aplicación de fertilizantes orgánicos (excretas animales, composta, etc.) e inorgánicos (urea, nitrato de amonio, superfosfato, etc.), lo que permite incrementar la diversidad de especies y aprovechar toda la columna de agua. Es un sistema de siembra-fertilización-cosecha, que requiere de una atención sistemática. Se practican en forma similar a la extensiva pero en estanques construidos por el hombre, en donde se hace abonamiento y algo de alimento de tipo casero o esporádicamente concentrados. La densidad de siembra final está entre 1 y 5 peces / m2. Se caracteriza por: Las instalaciones son recintos naturales o con escasas modificaciones. Requerimiento de un bajo nivel tecnológico y de inversión, Suele exigir grandes extensiones de terrenos Falta de uniformidad en las producciones y en la calidad de las mismas. Alta densidad, alta producción y manejado totalmente con ración externa balanceada. Intensivo Este es el cultivo que presenta más exigencias, debido a las altas densidades a que se trabaja, pudiendo alcanzar desde varias decenas de miles hasta cientos de miles de alevines por hectárea. En correspondencia con esto, los rendimientos son elevados. En este caso, la alimentación que reciben los peces es totalmente artificial, mediante piensos concentrados 34 peletizados; en algunos casos los requerimientos tecnológicos son también superiores, necesitándose el uso de aireadores para mantener niveles de oxígeno adecuados, mayor recambio del agua, etc. Por lo general, estos cultivos se realizan con una sola especie. Se efectúa con fines comerciales en estanques construidos, en sistemas de cascada (Raceways), en canales abiertos o en jaulas situadas en los embalses. Dado que los volúmenes de estoscultivos son pequeños y los costos de producción son los más elevados, las capturas se destinan a la exportación. Se realiza un control permanente de la calidad de agua. La alimentación básicamente es concentrada con bajos niveles de abonamiento. La densidad de siembra final va de 5 a 20 peces /m2 dependiendo del recambio y/o aireación suministrada al estanque. Se caracteriza por: Aporte complementario de alimento externo ración Adición paralela y controlada de semillas o alevines Mayor densidad y del caudal de renovación del agua Mayor control de la producción y calidad que el extensivo mayor producción obtenida Mayor control y regulación tanto del ciclo biológico de la especie a cultivar como de los parámetros ambientales Empleo de altas densidades de individuos, cultivados con aporte exógeno de alimento Las instalaciones son de menor superficie, requiriéndose grandes modificaciones del medio para la construcción de estanques, sistemas de bombeo y tratamiento del agua, sistemas de aireación, mecanismos para el aporte de alimento, etc. Precisa del empleo de tecnología muy avanzada y de elevadas inversiones, tanto en instalaciones como en gastos de explotación. Superintensivos Aprovecha al máximo la capacidad del agua y del estanque. Se hace un control total de todos los factores y en especial a la calidad del agua, aireación y nutrición. Se utilizan alimentos concentrados de alto nivel proteico y nada de abonamiento. Las densidades de siembra finales están por encima de 20 peces / m2. Se caracteriza por: Muy alta densidad por unidad de superficie o volumen, Muy alta producción y totalmente manejado con ración balanceada 3.7. Materia orgánica en los efluentes. De manera natural, los organismos vivos en general excretan sustancias al medio ambiente. Estas pueden ser desde hormonas (feromonas), aromas, señales y materiales de desecho. Normalmente, estas sustancias se reintegran a los ecosistemas sin causar ningún efecto negativo gracias a la capacidad de carga del medio para degradar dichas sustancias. Sin embargo, en los cultivos, la alta densidad de peces, hace que la cantidad de material excretado, rebase la capacidad de carga del medio, ocasionando que estos se acumulen y 35 en muchos casos tengan un efecto sobre el cultivo y el ecosistema. Existen diversas razones para vigilar y controlar el acumulamiento de materia orgánica derivada de los cultivos de peces, principalmente DBO5, nitrato y fosfato (eutroficación): 1. Sustentabilidad. En el caso de los embalses, el acumulamiento sin control de los materiales orgánicos ocasiona la eutroficación que agota el oxigeno y hace imposible el cultivo de peces a largo plazo. 2. Conservación ambiental. La eutroficación altera los equilibrios naturales, favoreciendo a algunas especies y afectando negativamente a otras, cambiando las dinámicas que de manera natural ocurren. 3. Legalidad. La Norma Oficial NOM-001-SEMARNAT-1996 establece los límites máximos permisibles para contaminantes básicos en embalses naturales y artificiales en el cual se establece las concentraciones permitidas, dependiendo del uso del embalse, para (entre otros) los contaminantes orgánicos. Por lo tanto, las modificaciones significativas del ambiente que ocurran con la instalación de un sistema de producción acuícola en un cuerpo de agua, se deben medir antes y durante la operación del mismo. 4. Escenario y paisaje. Toda alteración físico-química del agua de un ecosistema acuático, conlleva un cambio de su valor escénico y del paisaje. El incremento de materia orgánica en el agua, genera la proliferación de algas que cambian el color, el olor y el sabor de la misma. No siempre es posible o rentable el control de la materia orgánica en los efluentes de sistemas de producción acuícola, pero debemos tener en cuenta que son un efecto inherente de la misma que debemos analizar antes de la instalación. 3.8. El alimento. Figura 34. Relación sistema-alimento. Extensivo Semiintensivo Intensivo Alimentación exógena o artificial Densidad de siembra peces/crustáceos Alimentación natural en el estanque 36 Proteínas Las proteínas están consideradas como el constituyente más importante de cualquier célula viviente y representan el grupo químico más abundante en el cuerpo de los animales, con excepción del agua; en promedio, el cadáver del pez contiene 75% de agua, 16% de proteína, 6% de lípidos y 3% de cenizas. Las proteínas son componentes esenciales tanto del núcleo celular como del protoplasma celular y por lo tanto constituyen el grueso del tejido muscular, órganos internos, cerebro, nervios y piel. Función de las proteínas. La función de las proteínas puede ser resumida como sigue: Reparación del tejido dañado y desgastado (mantenimiento de tejido) y formación de tejido nuevo (síntesis de nuevas proteínas durante el crecimiento). La proteína suministrada en la dieta, puede ser catabolizada y actuar como fuente de energía o puede servir como substrato para la formación de lípidos y carbohidratos en el tejido. Además, es requerida dentro del cuerpo del animal para la formación de hormonas, enzimas y una variedad muy amplia de otras substancias biológicamente importantes, tales como los anticuerpos y hemoglobina. Aminoácidos Aunque se han aislado más de 100 diferentes aminoácidos de materiales biológicos, únicamente 25 de éstos se encuentran comúnmente presentes en las proteínas. Los aminoácidos se caracterizan por tener un grupo carboxilo (-COOH) ácido y un grupo nitrogenado básico, los aminoácidos son anfotéricos (es decir que poseen propiedades tanto ácidas como básicas) y consecuentemente actúan como amortiguadores o “Buffers” de los cambios en el pH. Función de los aminoácidos Los aminoácidos desempeñan un importante papel en el metabolismo celular, ya que todas las reacciones bioquímicas son catalizadas por enzimas constituidas por residuos de aminoácidos. Los aminoácidos son esenciales para el metabolismo lipídico y de carbohidratos, para la síntesis de proteína tisular y de otros compuestos muy importantes (p. ej. adrenalina, tiroxina, melanina, histamina, porfirinas-hemoglobina, pirimidinas y purinas - ácidos nucléicos, colina, ácido fólico y ácido nocitínico-vitaminas, taurina-sales biliares, etc.) y como fuente metabólica de energía. Lípidos. Los lípidos pueden ser clasificados en dos grupos básicos, acorde a la presencia o ausencia del alcohol glicerol: Basados en glicerol: Grasas y aceites, glucolipidos, galactolipidos, lecitinas y cefalinas. Otros: Ceras, cerebrosidos, esteroides, terpenos y sifinomielinas. 37 Los lípidos son una fuente importante de energía metabólica (ATP). De hecho de todos los nutrientes, los lípidos son los compuestos más energéticos, el valor energético global comparativo es: Lípidos 9.5 Kcal/g Proteínas 5.6 Kcal/g Carbohidratos 4.1 Kcal/g De aquí que los lípidos se pueden utilizar como energía, de modo tal que las proteínas, nutrientes mucho más valuables, se destinen exclusivamente para el crecimiento. En particular, los ácidos grasos libres, derivados de los triglicéridos (grasas y aceites) representan la principal fuente de combustible aeróbico para el metabolismo energético del músculo del pez. Los lípidos son componentes esenciales de todos las membranas celulares y subcelulares (el tipo de lípidos involucrados incluye a los ácidos grasos poli-insaturados conteniendo fosfolípidos y ésteres del esterol). Los lípidos sirven como vehículo biológico en la absorción de vitaminas liposolubles A, E, y K. Los lípidos son fuente de ácidos grasos esenciales, mismo que son indispensables para el mantenimiento e integridad de lasmembranas celulares. Se requieren para el óptimo transporte lipídico (ligados a fosfolípidos como agentes emulsificantes) y son precursores de la hormona prostaglandina. Se considera que los lípidos juegan un papel importante como colchón mecánico para el soporte de los órganos vitales y ayudan en el mantenimiento de la flotabilidad neutra. Son fuente de esteroides esenciales, mismo que desempeñan una amplia gama de funciones biológicas importantes (p. ej. el colesterol está involucrado en el mantenimiento de los sistemas de membrana, en el transporte lipídico y como precursor de la vitamina D3, los ácidos biliares y hormonas esteroidesandrógenos, estrógenos, hormonas adrenales y corticosteroides). Desde el punto de vista de tecnología de alimentos, los lípidos actúan como lubricante, que ayuda en el paso del alimento a través del dial de la peletizadora; además ayudan a reducir el polvo en los alimentos y juegan un importante papel en la palatabilidad del alimento. Carbohidratos Después de las proteínas y lípidos, los carbohidratos representan el tercer grupo de compuestos orgánicos más abundantes en el cuerpo animal, En contraste, los carbohidratos constituyen los nutrientes orgánicos principales del tejido vegetal. El grupo de los carbohidratos incluye importantes compuestos como la glucosa, fructosa, sacarosa, almidón, glicógeno, quitina y celulosa. Los carbohidratos son definidos como aquellas substancias que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, con los dos últimos elementos presentes en la misma proporción que en el agua (p. ej. Cx (H2O) y). Aunque esta definición es satisfactoria para la mayoría de los compuestos presentes dentro de este grupo, algunos carbohidratos contienen una proporción menor de oxígeno, que en el agua, o bien existen derivados de carbohidratos que pueden contener nitrógeno y azufre. 38 Las Vitaminas. Las vitaminas son un grupo heterogéneo de compuestos orgánicos esenciales para el crecimiento y mantenimiento de la vida animal. La mayoría de las vitaminas no son sintetizadas por el cuerpo de los animales, o bien si lo son, es a una tasa muy inferior, que permita cubrir los requerimientos de los animales. Las vitaminas difieren de los otros nutrientes principales (proteínas, lípidos y carbohidratos) en que éstas no están químicamente relacionadas unas con otras, existen en cantidades muy pequeñas dentro de las materias alimenticias de origen animal y vegetal y son requeridas por los animales en cantidades traza. Aproximadamente se han aislado 15 vitaminas a partir de materiales biológicos, su condición de esencial depende de la especie animal, la tasa de crecimiento del mismo, la composición del alimento y la capacidad de síntesis de la población bacteriana localizada en el tracto gastrointestinal del animal. En general, todos los animales muestran distintos signos morfológicos y fisiológicos por deficiencia, cuando alguna vitamina está ausente en la dieta. Clasificación de las vitaminas Vitaminas hidrosolubles Vitaminas liposolubles Tiamina (Vitamina B1) Retinol (Viatamina A) Riboflavina (Vitamina B2) Colecalciferol (Vitamina D3) Piridoxina (Vitamina B6) Tocoferol (Vitamina E) Acido pantoténico Filoquinona (Vitamina K) Acido nicotínico (Niacina) Biotina Acido fólico Cianocobalamina (Vitamina B12) Inositol Colina Acido ascórbico (Vitamina C) Minerales- Con excepción de los elementos orgánicamente ligados, hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, existen aproximadamente 20 ó más elementos minerales que son considerados como esenciales para la vida animal, incluyendo peces y camarones. Los elementos minerales esenciales, son clasificados en dos principales grupos, acorde a su concentración en el cuerpo animal; los macroelementos y los microelementos. 39 Elementos esenciales. Macroelementos Traza ó Microelementos Principales cationes Principales aniones Calcio (ca) Fósforo (P) Cobalto Hierro (Fe) Manganeso Cromo (Cr) Magnesio Cloro (Cl) (Co) Vanadio (V) (Mn) Yodo (I) (Mg) Azufre (S) Niquel (Ni) Cobre (Cu) Molibdeno (Mo) Sodio (Na) Estaño (Sn) Flúor (F) Silicio (Si) Potasio (K) Selenio (Se) Zinc (Zn) Función general La función general de los minerales y elementos traza, se puede resumir como sigue: Son constituyentes esenciales de las estructuras esqueléticas, tales como huesos y dientes. Juegan un papel clave en el mantenimiento de la presión osmótica y consecuentemente, regulan el intercambio de agua y solutos dentro del cuerpo animal. Sirven como constituyentes estructurales de tejidos blandos. Son esenciales para la transmisión de los impulsos nerviosos y para las contracciones musculares. Juegan un papel vital en el equilibrio ácido-base corporal y consecuentemente regulan el pH de la sangre y otros fluidos corporales. Sirven como constituyentes esenciales de muchas enzimas, vitaminas, hormonas y pigmentos respiratorios, o como cofactores en el metabolismo, catálisis y como activadores enzimáticos. 3.9. Ingredientes de las dietas ¿Qué podemos usar para preparar el alimento de nuestros peces? Granos de cereales y subproductos. El nombre “cereal” esta dado a la familia de los pastos (Gramineae) las cuales son cultivadas por sus semillas (granos) e incluyen: Cebada, Maíz, Mijo, Avena, Arroz, Sorgo y Trigo. Los granos de cereal y sus subproductos se utilizan generalmente como recursos energéticos dietáricos para animales de granja monogástricos, incluyendo peces y camarones. Oleaginosas y subproductos. Las oleaginosas difieren de los cereales en que los líquidos reemplazan a los carbohidratos como la más importante reserva de alimento dentro de la semilla. Las oleaginosas importantes incluyen: Soya, Algodón, Cacahuate, Girasol, Nabo 40 (colsa), Lino (linaza), Coco (copra), Ajonjolí, Higuera (ricino), Palma, Cártamo, Mostaza y Níger. Algunas semillas oleaginosas pueden ser usadas en su forma completa o “sin desengrasar” para alimentos de animales, pero la mayoría son usadas en la forma de pastas y harinas desengrasadas de oleaginosas. Granos de legumbres. Los granos de leguminosas o legumbres, son especies vegetales que pertenecen a la familia Leguminosae, las cuales son cultivadas a través de sus semillas maduras o vainas verdes inmaduras e incluyen la Haba, Garbanzo, Chícharo, Frijol común y Lenteja. Raíces cultivadas. Las raíces cultivadas son aquellas especies de plantas que poseen una extensa reserva de carbohidratos en sus tallos subterráneos (por ejemplo: tubérculos) o raíces. Las raíces cultivadas o tubérculos son pobres recursos de proteína (2–10% en peso seco; una gran proporción del nitrógeno se encuentra en la forma de nitrógeno no proteico), vitaminas, calcio y fósforo, pero estas son un recurso rico de potasio y carbohidratos digeribles; estos últimos pueden estar en la forma de azúcares dentro de las raíces y fructanos o almidones dentro de los tubérculos. Como en la mayoría de los productos y subproductos de plantas, las raíces también contienen una gran cantidad de factores antinutricionales endógenos, los cuales si no son destruidos o desactivados pueden reducir seriamente el valor alimenticio de estos productos para los peces y los camarones. Frutas. Muchos de los frutos de plantas y sus subproductos provenientes del procesado pueden ser considerados para la alimentación animal. Por otra parte, los frutos son generalmente como un recurso pobre en proteínas, vitaminas (con la posible excepción de la vitamina C) y minerales. Estas son recursos de carbohidratos digeribles y por ende de energía. Figura 35. Cadena alimenticia artificial. 41 Figura 36. Cadena alimenticia natural. Figura37. Síntesis del fitoplancton. Pastos, cultivos verdes y materiales alimenticios misceláneos. Los pastos y los cultivos forrajeros constituyen un valioso recurso de carbohidratos dietáricos, proteínas, vitaminas y minerales. Estos cultivos pueden ser utilizados tanto en su estado natural (fresco), como 42 en un estado conservado. La paja por otro lado, consiste de los tallos y hojas de las plantas después de la eliminación de las semilla maduras por el trillado o desgranado y son producidos en la mayoría de los cultivos de cereales y de algunas legumbres. Los tamos consisten de las cascarillas o cascabillos de las semillas los cuales son separados de los granos durante el trillado. Plantas acuáticas vasculares. Las plantas acuáticas vasculares o macrofitas constituyen potencialmente un recurso valioso de nutrientes dietáricos para especies en cultivo tanto omnívoros como herbívoros. Sin embargo, el alto contenido de agua de las macrofitas acuáticas (i.e. rango de 75-95%) puede ser indeseable desde el punto de vista económico cuando son usados para animales de granja (i.e. altos costos de secado), esto no deberá ser el caso para especies utilizadas en acuacultura bajo condiciones de cultivo semi-intensivo en pozas donde estos productos deberán ser utilizados en su estado fresco, enteros o picados, como alimentos suplementarios. En general, las macrofitas acuáticas son recursos pobres de proteína dietárica (rango de 0.7–3.5% de proteína, en base fresca) y lípidos, pero son vistos como un buen recurso de carbohidratos digeribles y minerales (i.e. calcio, potasio, magnesio y elementos traza). En común con las plantas terrestres, las macrofitas acuáticas vasculares pueden contener cantidades considerables de fibra cruda y en particular factores antinutricionales, como los taninos. “Proteínas unicelulares”. Las proteínas unicelulares es un término aplicado a un amplio rango de algas unicelulares y filamentosas, hongos y bacterias los cuales son producidos por procesos de fermentación controlada para su uso como alimento animal. Comparada con las proteínas alimenticias convencionales de plantas y animales, estos microorganismos ofrecen numerosas ventajas como productores de proteínas: Su producción puede ser basada sobre substratos de Carbón natural los cuales son disponibles en grandes cantidades (hulla, petroquímicos, gas natural) o sobre subproductos celulósicos de la agricultura, los cuales por el otro lado causan daños al medio ambiente. La mayoría de los microorganismos cultivados poseen altos niveles de proteínas (40–80% de proteína cruda en base seca, dependiendo de la especie). Tienen un tiempo de generación muy corto; bajo condiciones óptimas de cultivo las bacterias pueden doblar su masa celular en 0.5–2 horas, las levaduras en 1–3 horas y las algas en 3–6 horas Organismos invertebrados usados como alimento. En numerosos sistemas de acuacultura el zooplancton vivo (i.e. rotíferos, copépodos y nauplios de Artemia salina) son comunmente usados como alimento vivo para la propagación masiva de muchas larvas de peces y camarones marinos y de agua dulce. Estos alimentos vivos son generalmente producidos a altas densidades, en unidades especializadas, separadas de los tanques de cultivo de peces y camarones. Sin embargo, el valor nutritivo del zooplancton para peces o camarones dependerá del tamaño físico, línea genética, origen y estado de desarrollo del animal en cuestión, el análisis proximal, la composición de minerales y aminoácidos de las especies individuales es relativamente constante. En contraste, la composición de ácidos grasos dentro de las especies individuales se ha encontrado que varía considerablemente, dependiendo de la línea genética, el estado de desarrollo del animal y el método de cultivo usado para su producción. De hecho se cree generalmente que el perfil de ácidos grasos esenciales (EFA) de los alimentos vivos como el zooplancton y el fitoplancton son el factor principal que gobierna su éxito (o no) como alimento para larvas de peces y camarones; 43 zooplancton que contiene una alta proporción de ácidos grasos esenciales poliinsaturados (i.e. ácidos grasos de la serie w6-18:2w6 y 20:4w6 o de la serie w3–20:5w3 y 22:6w3) poseen el valor nutricional más alto para larvas de peces marinos y de agua dulce respectivamente. Subproductos de animales vertebrados. Casi todos los subproductos de rastro, granjas avícolas, pescado y subproductos de leche pueden ser considerados para su uso en alimentos para la acuacultura. Con la excepción de productos específicos tales como harina de sangre y harinas de hidrolizados de plumas (que a pesar de tener un alto contenido de proteínas tienen desbalances de aminoácidos específicos), la mayoría de los subproductos animales tienen un adecuado balance en su perfil de aminoácidos (así complementan las deficiencias de lisina y meionita de los materiales que se utilizan para la alimentación de origen vegetal) y son recursos dietáricos adecuados en proteínas, lípidos, energía, minerales y vitaminas. Excretas de animales. Los abonos orgánicos incluyen todos los materiales de animales y plantas los cuales frescos, en descomposición o secos pueden ser usados como fertilizantes para incrementar la producción de alimento natural vivo dentro de un cuerpo de agua cerrado que contiene peces o camarones; el incremento en la producción de organismos vivos para alimento (i.e. fitoplancton, algas, bacterias, plantas, micro y macro invertebrados) en su caso sirve como un recurso directo de nutrientes dietáricos para los peces o camarones cultivados. Los abonos orgánicos más comúnmente usados incluyen las excretas del ganado frescas o secas (i.e. excrementos de animales de granja, con o sin orina), residuos de plantas frescas o secas (i.e. paja, cascarillas, hojas, desperdicios de vegetales, pastos cortados, subproductos de árboles y hierbas), excretas de granja (i.e. mezcla de excrementos de animales con orina y residuos de cosechas, usualmente paja, aserrín y ocasionalmente suelo), compostas (i.e. mezclas en descomposición parcial de materiales vegetales y animales), desperdicios humanos (i.e. suelos negros y aguas negras). 4.- Inocuidad alimentaria y Sanidad acuícola Objetivo particular: . 4.1. Inocuidad alimentaria. El término “inocuidad” se refiere a la incapacidad para hacer daño, y cuando hablamos entonces de Inocuidad en los alimentos, nos referimos entonces que éstos deben cumplir ciertas normas para no causar daño alguno en sus consumidores; es decir, la exigencia de que los alimentos que adquirimos y consumimos, no contengan elementos patógenos como virus, bacterias, hongos y otros componentes que puedan afectar nuestra salud. Por lo tanto, la inocuidad de los alimentos es un factor determinante de la producción y comercio de alimentos. Involucra a varias personas a lo largo de la cadena alimenticia y servicios oficiales de control de alimentos, hasta llegar al consumidor final, como son: productores primarios, manipuladores de alimentos, los elaboradores y los comerciantes. Los servicios oficiales de control de alimentos desempeñan una función fundamental para garantizar que los alimentos sean inocuos y aptos para el consumo humano. Asimismo, inciden en la organización y las actividades de otras partes interesadas. Dicha función radica principalmente en analizar el marco de un sistema nacional de control de alimentos, en donde se describen y examinan los diferentes tipos de estructuras organizativas existentes 44 de los servicios oficiales de control de los alimentos. Posteriormente, se estudia la manera de mejorar la gestión y la eficacia de dichos servicios. Finalmente, se examinan algunas cuestiones específicas relacionadas con los servicios de control de los alimentos de los países en desarrollo.
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