España - Biofloc, una tecnología emergente que sienta las bases de la economía circular en acuicultura

miércoles 8 de septiembre de 2021

España - Biofloc, una tecnología emergente que sienta las bases de la economía circular en acuicultura

El estanque funciona como un sistema ecológico donde se produce el ciclo de los nutrientes para regresar a la materia viva

Alejandro Güelfo Fuentes
Msc. Periodismo y Comunicación Científica

La tecnología biofloc tuvo sus orígenes en la década de los setenta del siglo pasado de la mano de Ralston Purina en Estados Unidos. Estos sistemas se idearon bajo la idea de conseguir sistemas de acuicultura de bajo coste, que funcionaran con un uso de agua, aplicando los principios de economía circular de prolongación del ciclo de vida.

Los sistemas biofloc tienen potencial para zonas rurales donde el agua es un recurso muy limitado. Deben ser capaces de biorremediar los compuestos tóxicos disueltos en el medio, principalmente el nitrógeno amoniacal, generar alimento extra al pienso empleado, y mejoran la conversión del alimento y el sistema inmune de los peces o crustáceos del cultivo.

La biorremediación del agua se consigue manteniendo un “caldo de cultivo” donde algas, microorganisos y especies acuícolas conviven generando un sistema circular de transformación del carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Los microorganismos, principalmente los bacterianos: Vibrios, Bacillus y Lactobacillus, aunque también hay microalgas y cianobacterias, son los encargados de transformar el nitrógeno amoniacal en otros compuestos nitrogenados menos tóxicos.

Es importante que en este “caldo” se formen flóculos biológicos que sirven de alimento para los peces y crustáceos. Esto hace que de comienzo el ciclo y se requiera de menos pienso para obtener mayor rendimiento de crecimiento. Y éstos, los peces y crustáceos, con su actividad metabólica fertilizan de nuevo estos sistemas, de manera que se cierra un círculo virtuoso.

Sencillo sobre el papel, pero no tanto en la práctica
Mantener estables estos sistemas con alta carga biológica como requiere un sistema de acuicultura comercial no está exento de complicaciones. El crecimiento de los peces o los crustáceos por el aporte externo del alimento obliga a mantener estable el sistema a través del control del microbioma del cultivo.

Para ello, hace falta aplicar mucha tecnología de sensorización y control de parámetros. Lo que aleja la posibilidad de que sea una tecnología apta para zonas con pocos recursos.

En definitiva, la idea de tener unos sistemas bajo control, lo cual, no está todavía al alcance de los pequeños productores. Es necesario avanzar en una mejor comprensión de los procesos biológicos que tienen lugar para así minimizar el uso de energía.

En Europa, donde el acceso a la tecnología es más plausible, se ve como una tecnología interesante para incorporar a los modernos sistemas RAS (Sistemas de Recirculación en Acuicultura) de producción.

Cultivo biofloc para langostinos en América Latina
En América Latina a inicios de siglo ha surgido un emergente corriente innovador de los sistemas biofloc para el cultivo de langostinos, con Brasil como principal país impulsor. Al contrario de la primigenia tecnología, ésta es altamente demandante en energía, necesaria para airear los sistemas, mover el agua y controlar la luz, la temperatura, el pH, o la concentración de oxígeno.

Además, estos sistemas también requieren de la adición de carbono para mantener una tasa apropiada en relación con el nitrógeno del medio, y mantener así, el crecimiento de la flora del sistema.

A cambio, en el caso del langostino vannamei, se pueden alcanzar densidades de cultivo de 9 kilogramos por metro cúbico, con una reducción del 25% en el uso del pienso.

Nuevos tiempos para los sistemas biofloc en acuicultura

La cada vez mayor sensibilización ciudadana sobre el uso de los recursos, unido al desarrollo tecnocientífico de la acuicultura en los últimos años, junto con la digitalización de las medidas abre una nueva oportunidad a los bioflocs.

Junto con los sistemas multitróficos o la acuaponía es la gran esperanza tecnológica de la próxima década para hacer más sostenible a la acuicultura. En uno de los sectores donde mayor esfuerzo se está realizando para aplicar esta tecnología es en el cultivo de langostinos tropicales (Litopenaeus vannamei). Una industria que mueve miles de millones en el mundo y que, a pesar de ellos, está poco tecnificada.

La academia está trabajando tanto en la mejora de los factores bióticos, incluida la densidad y tamaño de la siembra, el pienso; así como los factores abióticos.

Encontrar la fuente de carbono ideal es fundamental, ya que aun no se ha dado con un estándar que permitan determinar la tasa de carbono que debe incluirse conforme avanza el proceso. Tampoco la forma en la que incorporar los azúcares como fuente de carbono. Por el momento se está probando con azúcares simples como melaza y dextrosa que son degradados más fácilmente por las bacterias que los azúcares complejos como, por ejemplo, el salvado de trigo. Con esto se consigue mejorar la concentración de nitrógeno amoniacal, da tasas de crecimiento más altas y mejor calidad del agua.

Tampoco se sabe bien cuál es el valor nutricional de los flóculos generados ya que su composición cambia según los microbios que colonizan el agua, que a su vez depende de los factores abióticos del cultivo.

Tendencias y nuevos horizontes de investigación
Varias son las nuevas ideas surgidas en torno a los bioflocs. Una de las más interesantes propone el uso de harina de biofloc seca como ingrediente altamente proteico en piensos en sustitución de la harina de pescado o de soja. En un estudio experimental se comprobó que es posible reemplazar hasta un 15% de harina de pescado en dietas para langostino usando la harina de biofloc.

En otros casos se ha propuesto esta harina como suplemento nutricional por su papel probiótico. Para prevenir brotes de enfermedades, o para estimular las actividades enzimáticas digestivas.

O el uso de los biofloc también se ha probado para mejorar el perfil de ácidos grasos en dietas basadas en harina de insecto. Un estudio interesante llevado a cabo con tilapia cultivada en biofloc demostró que es posible mejorar los niveles de ácidos grasos poliinsaturados.