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Granjas de peces que se trasladan a tierra

Granjas de peces que se trasladan a tierra
Un desafío importante relacionado con las instalaciones terrestres para la piscicultura es el control adecuado de las condiciones microbianas y la calidad química del agua. El proyecto DigRAS analizará esto. Así serán las futuras piscifactorías terrestres. Crédito: Grupo AKVA

La piscicultura en tierra ofrece muchos beneficios tanto para los peces como para el medio ambiente. En las granjas tradicionales en alta mar, los peces son vulnerables a la infestación de piojos de mar y enfermedades infecciosas. 


por SINTEF


Los sistemas de acuicultura terrestres modernos pueden ofrecer productos pesqueros locales en países sin litoral.

Para promover una piscicultura en tierra más extendida , los investigadores están empleando la colaboración internacional , la inteligencia artificial y enfoques analíticos avanzados.

«Noruega tiene una gran experiencia previa en la acuicultura terrestre, ya que gran parte del smolt de salmón que ahora vive en los corrales de red noruegos nació y se crió en tales instalaciones», dice Roman Netzer, científico investigador principal de SINTEF.

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«El conocimiento que Noruega ha generado en el campo del cultivo de salmón en tierra en sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) de última generación durante los últimos 20 años ha sido muy atractivo a nivel internacional, especialmente en relación con el cultivo de otras especies. . Las instalaciones terrestres cerradas de este tipo en las que se recircula el agua permiten la producción de pescado en casi cualquier lugar, y no menos cerca del mercado «, dice.

Un ejemplo de esto es la instalación Fresh Cooperation en Alemania que produce pescado para los clientes locales en Europa central en las llamadas instalaciones de ‘intercambio de agua cero’ (RAS), que funcionan con electricidad de fuentes renovables y utilizan alimentos sostenibles que están libres de componentes de pescado capturado en la naturaleza. Este tipo de sistema de producción no solo es ecológico, sino que también ayuda a conservar las poblaciones de peces silvestres. Hoy en día, mientras que grandes volúmenes de pescado se transportan por aire a grandes distancias, las instalaciones de RAS ofrecen una alternativa sostenible.

Sin embargo, la piscicultura en tierra no está libre de desafíos. El sector sufre muertes masivas y carne de pescado contaminada con un sabor terroso porque las condiciones biológicas en las instalaciones terrestres son difíciles de controlar y los peces muy jóvenes son sensibles a la mala calidad del agua . En el peor de los casos, muchos miles de smolts pueden morir de forma relativamente repentina, lo que puede generar pérdidas importantes si consideramos las ganancias que podrían generarse con la venta de salmón completamente desarrollado.

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La investigación impulsa el desarrollo

El sector asegurador internacional solicita que los operadores realicen mayores esfuerzos para mitigar los problemas derivados de las condiciones biológicas del agua. Esta es la razón por la que un nuevo proyecto de investigación europeo, llamado DigiRAS, está intentando abordar una serie de desafíos relacionados con la piscicultura en tierra. El proyecto está siendo coordinado por SINTEF Ocean y cuenta con la participación de once socios de investigación de cinco países diferentes. Noruega está representada por los socios de investigación de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (NMBU), el centro de investigación acuícola LetSea, el proveedor de tecnología AKVA Group y SINTEF.

«El proyecto examinará de cerca el cultivo en las instalaciones de RAS de cinco especies de peces», dice Netzer. «El consorcio del proyecto internacional pretende estudiar las comunidades microbianas tanto que habitan los peces como en el agua de las instalaciones. El objetivo es diseñar estrategias para mejorar la calidad del agua, desarrollar sensores y estudiar el bienestar de los peces utilizando sistemas de cámaras e inteligencia artificial», dice. .

Microbiología exigente

Un desafío importante relacionado con las instalaciones RAS terrestres en la actualidad es el control adecuado de las condiciones microbianas y la calidad química del agua. También pueden surgir variaciones significativas dentro de una sola instalación. También intervienen varios componentes físicos diferentes, como filtros mecánicos, biofiltros, desgasificadores para la eliminación de CO 2 y los «tanques» en los que se crían los peces.

«Es por eso que un tratamiento de agua eficaz y unas condiciones microbiológicas estables son fundamentales para una producción responsable y sostenible de estas instalaciones», explica Netzer.

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Como parte del proyecto, se estudiarán las comunidades microbianas tanto dentro de las instalaciones de RAS como las que habitan en la piel y las branquias del salmón, la salchicha ártica, el besugo, la lubina europea y la Seriola utilizando tecnología de secuenciación de genes de próxima y tercera generación.

Los socios industriales del proyecto LetSea, Norwegian Fish Farms Tydal AS, Fresh Cooperation y Andromeda Group están suministrando el pescado para su uso en el proyecto de investigación y proporcionando la infraestructura de su piscifactoría.

«Nuestro objetivo es identificar las especies de bacterias que son importantes para mantener una calidad adecuada del agua y, al mismo tiempo, aquellas que pueden representar una amenaza para la salud de los peces», dice Netzer. «Este trabajo está siendo dirigido por mi colega de SINTEF Deni Ribičić, quien es un experto en el mapeo de comunidades microbianas en ambientes acuáticos.

Ribičić está trabajando en estrecha colaboración con investigadores de la Universidad de Bielefeld en Alemania, que ofrece experiencia especializada en tecnología de secuenciación y bioinformática «, agrega.

Inteligencia artificial y visión artificial que detectan enfermedades y contaminación del agua

El riesgo de muertes masivas es muy grande en las instalaciones de cría de agua de mar. Esto se debe a que el agua de mar contiene sulfato, a partir del cual se puede formar sulfuro de hidrógeno (H 2 S) altamente tóxico por la actividad de ciertas bacterias que se encuentran comúnmente de forma natural en el agua y las biopelículas. El número y los niveles de actividad de estas bacterias se analizarán mediante métodos biológicos moleculares, como reacciones en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativas y digitales en tiempo real.

«El H 2 S, o sulfuro de hidrógeno, se ha destacado repetidamente como la causa de muertes masivas en las instalaciones de RAS», dice Netzer. «Esto sucede porque actualmente no tenemos un método analítico para identificar el H 2 S antes de que los peces muestren signos claros de intoxicación, momento en el que generalmente es demasiado tarde para salvarlos», dice Roman Netzer.

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«Por lo tanto, un objetivo clave de este proyecto es diseñar un método que pueda monitorear la formación de toxinas mediante el desarrollo de un sensor portátil que facilite análisis precisos de H 2 S, incluso de concentraciones ultrabajas, basado en tecnología de nanomateriales. Este trabajo está siendo encabezado por nuestro Compañeros de investigación portugueses del INL en Braga ”, dice el investigador.

El proyecto también empleará sistemas de cámaras subacuáticas para monitorear el comportamiento de los peces. La incomodidad y el estrés generalmente harán que los peces cambien su comportamiento en forma de patrones de natación diferentes o desviaciones en las frecuencias de batir branquias y / o cola.

«Mi colega de investigación Bjarne Kvæstad ha construido un sistema de cámara submarina para monitorear el comportamiento de los peces», dice Netzer. «Mediante el uso de inteligencia artificial, esperamos identificar las primeras indicaciones de cambio de comportamiento en respuesta al empeoramiento de las condiciones ambientales», dice.

El objetivo es desarrollar un sistema de alerta temprana que envíe una alerta en respuesta a los cambios en la calidad del agua antes de que los peces resulten dañados. Los investigadores esperan que la inteligencia artificial les permita ver en una etapa temprana si los peces están sufriendo molestias debido a causas como la intoxicación por sulfuros. Ya se han desarrollado y probado algoritmos similares en corrales de salmón tradicionales y ahora se utilizarán para monitorear peces en instalaciones RAS cerradas.

Netzer agrega que, en su mayor parte, los peces experimentan buenas condiciones de bienestar en tales instalaciones, entre otras cosas porque están libres de parásitos como los piojos, así como de algas tóxicas que pueden afectar a los peces de cultivo tradicionales. También viven en un entorno donde la calidad del agua se adapta a sus necesidades. La salud de los peces también será estudiada por investigadores de la Universidad de Patras en Grecia.

Eliminando las manchas terrosas

Otro problema es que el pescado que se mantiene en instalaciones RAS en tierra hasta el momento del sacrificio a menudo desarrolla carne contaminada con un sabor terroso (el llamado sabor desagradable), que es inaceptable para el mercado. Esto a menudo significa que los peces tienen que permanecer durante varias semanas antes del sacrificio en un tanque de flujo continuo para ‘depuración’, lo que aumenta significativamente los costos de producción. El problema es mayor en especies con alto contenido de grasa, como la salchicha ártica, la trucha y Según Netzer, los investigadores están convencidos de que también podrán resolver este problema diseñando nuevos métodos de tratamiento de agua en colaboración con un experto en tratamiento de agua de la Universidad LUT en Finlandia.

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Ideal para sistemas de producción combinados

Otra ventaja de las instalaciones cerradas de piscicultura es que los residuos generados se pueden utilizar como fertilizante en los denominados sistemas de acuaponía, que involucran una combinación de acuicultura e hidroponía, o en el cultivo de nuevos biorecursos como gusanos de cerdas, pepinos de mar, mariscos o algas .

«Ya tenemos ejemplos de cómo se pueden combinar la piscicultura y la producción de hortalizas», dice Netzer. «Se trata de una producción de alimentos eficiente y una explotación eficaz de los recursos en la práctica, y es un concepto que se explorará como parte de un proyecto hermano llamado Sidestreams», dice.

Big Data

El proyecto DigiRAS generará grandes volúmenes y una amplia variedad de datos, desde datos sobre la calidad del agua hasta secuencias de ADN y videos. La NMBU encabezará el trabajo para recopilar estos datos y garantizar que la piscicultura en las instalaciones de RAS pueda digitalizarse de manera óptima para mejorar el control operativo. Aquí es donde el socio del proyecto AKVA Group tendrá un papel importante que desempeñar, ya que esta empresa se especializa en tecnologías de acuicultura y experiencia relacionada.




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