Pruebas de calidad del agua en el primer prototipo de sistema de acuaponía interior vertical CSA de Suecia en una ONG en Malmö, Henrique Sánchez 2015

La acuaponía es un sistema innovador y sostenible de producción de alimentos que combina la acuicultura (cría de animales acuáticos) con la hidroponía (cultivo de plantas en agua sin suelo) en un entorno simbiótico (1). En un sistema acuapónico, los desechos producidos por los animales acuáticos sirven como fuente de nutrientes para las plantas, mientras que las plantas actúan como un filtro natural, limpiando el agua para los animales (2). En este sentido, un sistema acuapónico es un ecosistema productivo construido.

Historia

El concepto de acuaponía se remonta a la antigua civilización azteca, donde utilizaban un sistema llamado “chinampas” para cultivar en lagos poco profundos (3). Sin embargo, la acuaponía moderna ha sido desarrollada y popularizada por varias figuras clave, entre ellas:

  • El Dr. James Rakocy, quien realizó una extensa investigación en la Universidad de las Islas Vírgenes y desarrolló el sistema de “balsa”, que es ampliamente utilizado en la actualidad (4).
  • El Dr. Mark McMurtry, quien desarrolló el sistema acuapónico de “cama de arena” en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en la década de 1980 (5).
  • El Dr. Nick Savidov, quien fue pionero en el uso de la acuaponía en invernaderos y realizó investigaciones sobre el uso de diferentes especies de peces en sistemas acuapónicos (6).
Diseño del sistema de acuaponía UVI, Rakocy et al 2006

El ciclo del nitrógeno en la acuaponía

El ciclo del nitrógeno desempeña un papel crucial en el éxito de un sistema acuapónico. Los desechos de los peces contienen amoníaco, que es tóxico para los peces en altas concentraciones. Las bacterias beneficiosas, como Nitrosomonas y Nitrobacter, convierten el amoníaco en nitritos y luego en nitratos, que son menos dañinos para los peces y sirven como fuente de nutrientes para las plantas (7). Las plantas absorben estos nitratos, limpiando eficazmente el agua para los peces.

Ciclo del nitrógeno en acuaponía, Curso de Acuaponía PonicLabs 2019

Sostenibilidad y obtención de alimento para peces

Uno de los principales desafíos de la acuaponía es la sostenibilidad de la obtención de alimento para peces. La mayoría de los alimentos comerciales para peces se derivan de la pesca silvestre, lo que puede llevar a la sobrepesca y al daño de los ecosistemas marinos (8), convirtiendo también la acuaponía en un proceso extractivo. Para abordar este problema, los investigadores están explorando fuentes alternativas y sostenibles de alimento, como las proteínas de origen vegetal y la harina de insectos (9).

Máquina para fabricar pellets de alimento para peces alternativos para pruebas e investigación en acuicultura y acuaponía, COST & EU Aquaponics Hub, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria 2015

Ventajas y desventajas de la acuaponía

La acuaponía ofrece varias ventajas sobre la hidroponía inorgánica convencional:

  • Reducción del uso de agua: Los sistemas acuapónicos utilizan hasta un 90% menos de agua que la agricultura tradicional (10).
  • Fuente natural de nutrientes: Los desechos de los peces proporcionan una fuente natural y equilibrada de nutrientes para las plantas, reduciendo la necesidad de fertilizantes sintéticos (11).
  • Producción de dos cultivos: La acuaponía permite la producción simultánea de peces y plantas, aumentando el rendimiento general y la rentabilidad (12).
Cosecha de peces acuapónicos en un proyecto piloto cerca de Reykjavik, Islandia, 2015

Sin embargo, la acuaponía también tiene algunas desventajas:

  • Mayores costos iniciales: La instalación de un sistema acuapónico puede ser más costosa que los sistemas hidropónicos tradicionales debido al equipo e infraestructura adicionales requeridos (13).
  • Complejidad: Los sistemas acuapónicos son más complejos de manejar que los sistemas hidropónicos, ya que implican el cuidado tanto de peces como de plantas (14).
  • Especies de peces limitadas: No todas las especies de peces son adecuadas para los sistemas acuapónicos, ya que deben ser capaces de tolerar las condiciones específicas del agua y los rangos de temperatura requeridos por las plantas (15).
Home aquaponics system with ornamental fish instead of edible fish, Henrique Sanchez, Suécia, 2015

Apesar de sus desafíos, la acuaponía representa un avance significativo en la producción sostenible de alimentos. Al combinar la acuicultura y la hidroponía, la acuaponía crea un sistema casi cerrado que minimiza los residuos y maximiza la eficiencia de los recursos (16). Si bien cuestiones como la obtención sostenible de alimento para peces y la optimización del sistema necesitan un mayor desarrollo, la acuaponía tiene el potencial de convertirse en una herramienta cada vez más importante para satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos, reduciendo al mismo tiempo el impacto ambiental de la agricultura (17).

Referencias

1. Rakocy, J. E., Masser, M. P., & Losordo, T. M. (2006). Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics—integrating fish and plant culture. SRAC Publication, 454, 1-16.

2. Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A., & Lovatelli, A. (2014). Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, (589), I.

3. Crossley, P. L. (2004). Sub-irrigation in wetland agriculture. Agriculture and Human Values, 21(2-3), 191-205.

4. Rakocy, J. E. (2012). Aquaponics: integrating fish and plant culture. Aquaculture production systems, 1, 343-386.

5. McMurtry, M. R., Sanders, D. C., Cure, J. D., Hodson, R. G., Haning, B. C., & Amand, E. C. S. (1997). Efficiency of water use of an integrated fish/vegetable co‐culture system. Journal of the World Aquaculture Society, 28(4), 420-428.

6. Savidov, N. A., Hutchings, E., & Rakocy, J. E. (2007). Fish and plant production in a recirculating aquaponic system: a new approach to sustainable agriculture in Canada. Acta Horticulturae, 742, 209-222.

7. Tyson, R. V., Treadwell, D. D., & Simonne, E. H. (2011). Opportunities and challenges to sustainability in aquaponic systems. HortTechnology, 21(1), 6-13.

8. Naylor, R. L., Hardy, R. W., Buschmann, A. H., Bush, S. R., Cao, L., Klinger, D. H., … & Troell, M. (2021). A 20-year retrospective review of global aquaculture. Nature, 591(7851), 551-563.

9. Voorhees, J. M., Barnes, M. E., Chipps, S. R., & Brown, M. L. (2019). Bioprocessed soybean meal replacement of fish meal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets. Cogent Food & Agriculture, 5(1), 1579482.

10. Al-Hafedh, Y. S., Alam, A., & Beltagi, M. S. (2008). Food production and water conservation in a recirculating aquaponic system in Saudi Arabia at different ratios of fish feed to plants. Journal of the world aquaculture society, 39(4), 510-520.

11. Roosta, H. R., & Hamidpour, M. (2011). Effects of foliar application of some macro-and micro-nutrients on tomato plants in aquaponic and hydroponic systems. Scientia Horticulturae, 129(3), 396-402.

12. Love, D. C., Fry, J. P., Li, X., Hill, E. S., Genello, L., Semmens, K., & Thompson, R. E. (2015). Commercial aquaponics production and profitability: Findings from an international survey. Aquaculture, 435, 67-74.

13. Engle, C. R. (2015). Economics of aquaponics. SRAC Publication, 5006, 1-4.

14. Goddek, S., Delaide, B., Mankasingh, U., Ragnarsdottir, K. V., Jijakli, H., & Thorarinsdottir, R. (2015). Challenges of sustainable and commercial aquaponics. Sustainability, 7(4), 4199-4224.

15. Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A., & Lovatelli, A. (2014). Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper, (589), I.

16. Palm, H. W., Knaus, U., Appelbaum, S., Goddek, S., Strauch, S. M., Vermeulen, T., … & Kotzen, B. (2018). Towards commercial aquaponics: a review of systems, designs, scales and nomenclature. Aquaculture International, 26(3), 813-842.

17. König, B., Junge, R., Bittsanszky, A., Villarroel, M… & Komives, T. (2016). On the sustainability of aquaponics. Ecocycles, 2(1), 26-32.

Nota: La información anterior ha sido parcialmente asistida en su redacción y/o edición con herramientas LLM.

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