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6.4 Equilibrio microbiano y mejora en unidades acuapónicas
La productividad en el sistema acuapónico implica el monitoreo y la gestión de parámetros ambientales para proporcionar a cada componente, ya sea microbiano, animal o vegetal, condiciones óptimas de crecimiento. Aunque esto no siempre es posible dadas las compensaciones en los requisitos, uno de los objetivos clave de la acuapónica gira en torno al concepto de homeostasis, en el que mantener la estabilidad del sistema implica ajustar los parámetros operativos para minimizar las perturbaciones innecesarias que causan estrés dentro de una unidad, o efectos perjudiciales en otros componentes.
· Aquaponics Food Production Systems6.3 Consideraciones de bioseguridad para la seguridad alimentaria y el control de patógenos
6.3.1 Seguridad Alimentaria Una buena inocuidad de los alimentos y garantizar el bienestar de los animales son prioritarios para obtener apoyo público a la acuapónica. Una de las cuestiones más frecuentes planteadas por los expertos en seguridad alimentaria en relación con la acuapónica es el riesgo potencial de contaminación con patógenos humanos cuando se utilizan efluentes de peces como fertilizante para plantas (Chalmers 2004; Schmautz et al. 2017). Una reciente búsqueda bibliográfica para determinar los riesgos zoonóticos en acuapónica concluyó que los patógenos en el agua contaminada de ingesta, o los patógenos en los componentes de los piensos procedentes de animales de sangre caliente, pueden asociarse a la microbiota intestinal de los peces, que, aunque no sea perjudicial para los propios peces, puede potencialmente pasar la cadena alimentaria a los seres humanos (Antaki y Jay-Russell 2015).
· Aquaponics Food Production Systems6.2 Herramientas para el Estudio de Comunidades Microbianas
Las nuevas tecnologías para estudiar cómo cambian las comunidades microbianas con el tiempo, y qué grupos de organismos predominan en condiciones ambientales particulares, han ofrecido cada vez más oportunidades de anticipar resultados adversos dentro de los componentes del sistema y, por lo tanto, conducir al diseño de mejores sensores y pruebas para la vigilancia eficaz de las comunidades microbianas en los cultivos de peces o plantas. Por ejemplo, varias tecnologías «ómicas» (metagenómica, metatranscriptomía, proteómica comunitaria, metabolómica) están permitiendo cada vez más a los investigadores estudiar la diversidad de microbiota en RAS, biofiltros, hidroponía y sistemas digestores de lodos, donde el muestreo incluye conjuntos microbianos enteros en lugar de un genoma dado.
· Aquaponics Food Production Systems6.1 Introducción
El agua de recirculación en la porción acuícola de un sistema acuapónico contiene partículas y materia orgánica disuelta (POM, DOM) que ingresan al sistema principalmente a través de piensos para peces; la porción de pienso que no se come ni metaboliza por los peces permanece como residuo en el agua del sistema acuícola recirculante (RAS) , ya sea en forma disuelta (por ejemplo, amoníaco) o como sólidos suspendidos o asentados (por ejemplo, lodos).
· Aquaponics Food Production Systems5.9 Ventajas de la acuapónica
Debido a que existen dos tecnologías análogas separadas que producen peces y plantas a altas tasas (cultivo de peces RAS y producción de plantas de cultivo hidropónico y sustrato), una razón para su integración parece pertinente. El RAS produce peces a tasas productivas en términos de ganancia de biomasa individual, por el peso de pienso añadido, que rivaliza, si no es mejor, con otros métodos de acuicultura (Lennard 2017). Además, las altas densidades de peces que permite RAS conducen a mayores ganancias colectivas de biomasa (Rakocy et al.
· Aquaponics Food Production Systems5.8 La acuapónica como enfoque ecológico
La acuapónica, hasta hace poco, ha estado dominada por enfoques de diseño totalmente recirculantes (o acoplados) que comparten y recirculan constantemente el recurso hídrico entre los dos componentes principales (cultivo de peces y plantas) (Rakocy et al. 2006; Lennard 2017). Además, los enfoques de tecnología baja a media aplicada históricamente a la acuapónica han impulsado el deseo de eliminar componentes costosos a fin de aumentar el potencial de un resultado económico positivo.
· Aquaponics Food Production Systems5.7 Fuentes de Nutrientes
El principal aporte a cualquier sistema acuapónico son los nutrientes añadidos porque los sistemas aquapónicos están diseñados para dividir eficientemente los nutrientes que se les añaden a las tres formas importantes de vida presentes: los peces y las plantas (que son los principales productos del sistema) y la microflora (que ayudan a hacer que el nutrientes añadidos disponibles para los peces y las plantas) (Lennard 2017). En diseños acuapónicos clásicos y totalmente recirculantes, uno de los principales impulsores del diseño es utilizar la principal fuente de entrada de nutrientes, el alimento para peces, de la manera más eficiente posible y, por lo tanto, los diseños de recirculación completa se esfuerzan por suministrar la mayor cantidad de nutrientes necesarios para las plantas del alimento para peces (Lennard 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5.6 Tecnologías de cultivo pesquero aplicables
En acuapónica, la porción acuícola de la ecuación de integración se aplica ampliamente en un contexto basado en tanques, donde los peces se mantienen en tanques, el agua se filtra a través de mecanismos mecánicos (eliminación de sólidos) y biológicos (transformación de amoniaco en nitrato) y se mantiene el oxígeno disuelto, ya sea a través de aireación o inyección directa de oxígeno (Rakocy et al. 2006; Lennard 2017). Como se ha argumentado en Sect.
· Aquaponics Food Production Systems5.5 Requisitos de calidad del agua
La acuapónica representa un esfuerzo por controlar la calidad del agua para que todas las formas de vida actuales (peces, plantas y microbios) sean cultivadas en condiciones tan cercanas como sea posible a la química ideal del agua (Goddek et al. 2015). Si la química del agua puede adaptarse a los requisitos de estos tres conjuntos de formas importantes de vida, se puede aspirar a la eficiencia y la optimización del crecimiento y la salud de todos (Lennard 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5.4 Fuentes de Agua
El agua es el medio clave utilizado en los sistemas acuapónicos porque se comparte entre los dos componentes principales del sistema (componentes de peces y plantas), es el principal portador de los recursos nutritivos dentro del sistema y establece el ambiente químico general en el que se cultivan peces y plantas. Por lo tanto, es un ingrediente vital que puede tener una influencia sustancial sobre el sistema. En un sistema acuapónico, el contexto del medio ambiente basado en el agua, la fuente de agua y lo que contiene esa fuente de agua química, física y biológicamente son una gran influencia sobre el sistema, ya que establece una línea de base para lo que es necesario agregar al sistema por las diversas entradas del sistema.
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