Evaluación de la ecoeficiencia de la producción acuícola de camarón en México

ACUIPERU
ACUIPERU
BioIberica
BioIberica
Megasuply
Megasupply
Rival
Rival
Aker
Aker
PRILABSA
Prilabsa
DSM
DSM
NRA
NRA
MSD Salud Animal
MSD
REEF
REEF
SYMRISE
SYMRISE
Slide
GBPONUTRIMAR
BANNER-FINALSECCIÓN-DE-ARTÍCULOS-Y-DE-NOTICIAS-GBAQUA
GBAQUA
Slide
ZEIGLER
Marel
MAREL
previous arrow
next arrow

Por sus características físicas, naturales y sociales, México tiene un verdadero potencial para ser líder en acuicultura. Este estudio se centra en la aplicación de la metodología ACV + DEA (Análisis de Ciclo de Vida + Análisis Envolvente de Datos) para evaluar la ecoeficiencia de 38 granjas de camarón semiintensivas ubicadas en el estado de Sonora, cuyos resultados del ACV mostraron que la gestión del alimento y el consumo de electricidad son los principales puntos críticos en casi todas las categorías de impacto.

Los camarones se producen en tres modelos de sistemas de cultivo: extensivo, semi-intensivo e intensivo. Las diferencias radican en el nivel de tecnología aplicada, el control de las variables físico-químicas y biométricas, el consumo de agua y la frecuencia de dosificación del alimento.

En los últimos años, la expansión de la acuicultura ha ido acompañada de una intensificación del sistema y ha generado una preocupación social sobre los aspectos asociados a la sostenibilidad. En este contexto, el ACV se considera una metodología adecuada para determinar los impactos ambientales del cultivo de camarón en México, a partir de la gran cantidad de datos disponibles. En este marco, el objetivo del presente estudio fue realizar una evaluación ambiental y de ecoeficiencia de 38 granjas semi-intensivas ubicadas en Sonora, utilizando un enfoque combinado de ACV y DEA.

Los análisis ambientales y de ecoeficiencia se efectuaron con el fin de detectar actividades críticas en el perfil ambiental del proceso, identificar ineficiencias operativas, fijar objetivos de reducción de insumos y calcular los impactos de las prácticas ineficientes en el cultivo de camarón.

Los resultados del análisis de ecoeficiencia permitieron definir una propuesta realista de alternativas de mejora del desempeño ambiental, identificando aquellas instalaciones que en condiciones similares pueden ser referencia para sus pares. También se plantea establecer una hoja de ruta para una producción acuícola más sostenible con vistas a una futura certificación ambiental.

Materiales y métodos

Visión general del sistema

En México, la mayor parte de la producción nacional de camarón se concentra en la región noroeste, específicamente en los estados de Sonora y Sinaloa, donde abundan las granjas semiintensivas. La vegetación asociada a la camaronicultura en el estado de Sonora es en su mayoría semidesértica, xeromorfa y con predominio de arbustos suculentos, dispuestos en una matriz, por lo que no se espera que sean relevantes los impactos ambientales relacionados con el cambio de uso del suelo (Figura 1), razón por la cual se excluyeron del análisis. La atención se centró en los impactos relacionados con las emisiones de nutrientes al agua.

El marco del ACV + DEA

La metodología está estructurada en 5 pasos:

i) recopilación de datos y construcción del inventario del ciclo de vida para cada DMU;

ii) determinación de los impactos ambientales del ciclo de vida de cada Unidad de Manejo de Datos (DMU, por sus siglas en inglés) a través de la metodología de ACV;

iii) implementación del modelo DEA para obtener las puntuaciones de eficiencia y los objetivos operativos para cada DMU, los cuales representan reducciones en el consumo de insumos manteniendo la producción;

iv) evaluación del impacto del ICV para las nuevas DMU virtuales en función de las reducciones operativas establecidas en el paso anterior;

v) interpretación de los resultados obtenidos, comparación entre las DMU y verifica

Metodología del ACV

Las normas ISO 14040 y 14044 se utilizaron como metodología básica para llevar a cabo la evaluación medioambiental. Estas definen las fases del ACV como: definición del objetivo y del alcance, análisis del inventario, evaluación del impacto e interpretación.

Definición del objetivo y el alcance

El objetivo principal de este estudio de caso es analizar las cargas ambientales significativas de la acuicultura del camarón y relacionarlas con las ineficiencias operativas. Un objetivo secundario es identificar acciones de mejora operativa para alcanzar, total o parcialmente, los objetivos teóricos propuestos.

Recolección de datos e inventario del ciclo de vida

En este estudio, se inventariaron un total de 38 granjas camaroneras mexicanas, agrupadas en nueve juntas locales de sanidad acuática.

La información suministrada incluye datos relevantes para conocer el funcionamiento de las diferentes granjas y comprende las siguientes variables: superficie de cultivo (ha), densidad de población (organismos/m2), producción total de camarones (t), tasa de supervivencia (%) y tasa de conversión de alimentos (FCR, por sus siglas en inglés).

El intercambio de agua en los estanques se basó en los registros agrícolas de la región. Las emisiones directas de sólidos en suspensión, nitrógeno y fósforo se obtuvieron siguiendo las directrices establecidas por los gestores de las explotaciones.

Evaluación del impacto

Para convertir la extensa lista de resultados del inventario del ciclo de vida en una lista útil de indicadores medioambientales, se seleccionaron las siguientes categorías de impacto: Calentamiento global (GW), Agotamiento del ozono estratosférico (SOD), Acidificación terrestre (TA), Eutrofización del agua dulce (FE), Eutrofización marina (ME), Ecotoxicidad marina (MET), Escasez de recursos fósiles (FRS) y Consumo de agua (WC).

Selección del modelo DEA

Sobre la base de los diferentes modelos descritos en la metodología DEA, se probaron tres de los más utilizados para el conjunto de datos disponible: Medida basada en Slacks (SBM), Charnes-CooperRhodes (CCR) y Medida basada en Epsilon (EBM). Finalmente, se seleccionó el modelo SBM porque sigue un enfoque no radial, que permite un mayor poder de discriminación para evaluar la eficiencia de las DMU.

Selección de insumos y productos

La matriz DEA utilizada en este estudio estuvo compuesta por 7 entradas (inputs) y 1 salida (output). Estas unidades se eligieron por su importancia operativa y los impactos ambientales asociados, según el análisis del ciclo de vida anterior.

Acciones de mejora

Una vez determinadas las etapas críticas del perfil medioambiental, se estimó la variación del impacto del ciclo de vida con respecto a dos elementos fundamentales: la formulación del alimento y las necesidades energéticas de los tanques de larvas.

Es necesario considerar las cargas ambientales derivadas del vertido de agua provienen de la parte del alimento no consumido por los animales y que permanece en el agua del estanque. Todo ello lleva a proponer la sustitución de algunos componentes del mismo por otros de menor impacto ambiental, que den lugar a niveles similares de crecimiento y supervivencia.

Además, se evaluó el cambio de la generación de electricidad a paneles fotovoltaicos, como otra acción de mejora.

Resultados

Cargas ambientales de las DMU´s actuales

Las principales responsables de las cargas ambientales en la mayoría de las categorías de impacto son la alimentación (SS1) y la Larvae (SS2), excepto en la eutrofización del agua dulce y el consumo de agua. Las cargas ambientales en la categoría GW provienen principalmente de las necesidades de electricidad de SS1 y SS2. Estos consumos eléctricos están relacionados con la molienda de los granos de trigo y soja para obtener las harinas y con la necesidad de aireación en los tanques de larvas para mantener las condiciones óptimas de crecimiento. Con respecto a la EF, la acuicultura (SS3) es el principal contribuyente debido a las emisiones directas de fósforo (95%).

Cálculo de la DEA y puntuaciones de eficiencia

En términos generales, el índice de eficiencia puede considerarse alto, con un valor promedio de 0.79. De todas las instalaciones camaronìcolas involucradas en el estudio, algo más del 13% (5 de 38) se evaluaron como totalmente eficientes (Φ = 1) y solo cuatro granjas resultaron con valores inferiores a 0.6.

Cargas ambientales de las DMU virtuales

Como era de esperar, las mayores reducciones se produjeron en las explotaciones con las eficiencias más bajas, como la DMU 23 (69.9%) y la DMU 31 (50.7%). Mientras que las menores, se encontraron en las explotaciones que estaban cerca de la plena eficiencia (DMU 6 y 30).

Acciones de mejora

A la vista de los resultados, solo la sustitución de la harina de trigo por harina de cebada o por DDGS parece ser respetuosa con el medio ambiente. Analizando en detalle la harina de cebada, las reducciones de los impactos ambientales son limitadas, aunque destaca una disminución del 14% en la categoría SOD.

La instalación y utilización de paneles fotovoltaicos supondría una reducción del 15% de la huella de carbono, además de una reducción del 10% en el AT y del 23.2% en el FRS. Teniendo en cuenta que el alto impacto en esta categoría se deriva de una estructura cuya vida útil es bastante larga, se puede concluir que tendrá un efecto positivo en el impacto ambiental.

Discusión

Los productos químicos son responsables de la mejora de la productividad en los sistemas de acuicultura mediante la mejora de las tasas de supervivencia de las larvas, la eficiencia de la alimentación y el control de patógenos, pero también tienen un impacto negativo en el medio ambiente debido a su ecotoxicidad.

Los valores de la huella de carbono determinados en este estudio son ligeramente superiores a los obtenidos en una investigación anterior que evaluaba la producción ecológica de camarones en Taiwán.

En general, se puede considerar que las explotaciones evaluadas tienen un buen comportamiento ambiental, al menos en lo que se refiere a la huella de carbono y a la acidificación terrestre, con niveles similares a la producción ecológica y certificada (Figura 2).

En cuanto a la eficiencia, los resultados obtenidos del estudio DEA mostraron que 5 de las 38 explotaciones evaluadas fueron consideradas totalmente eficientes, lo que representa un valor bajo en comparación con las investigaciones previas de ACV/DEA realizadas en el sector agroalimentario. No obstante, es importante señalar que la mayoría de las DMU´s alcanzaron valores de eficiencia superiores a 0.5 y solamente 4 resultaron ser inferiores a 0.6, resultando en un valor promedio razonablemente alto de 0.79 para la totalidad de la muestra.

Si bien es cierto, que las explotaciones ineficientes no tienen valores de producción/alimentación significativamente más bajos que las eficientes, la combinación de los tres ratios arroja los peores resultados (Figura 3).

Esto pone de manifiesto que, para buscar la eficiencia operativa y medioambiental, hay que trabajar sobre todas las líneas de actuación posibles, priorizando una mejora equilibrada de todas las variables.

Conclusiones

Los resultados mostraron que la formulación del alimento y el consumo eléctrico en los tanques de larvas son los principales “puntos calientes” del proceso. Como consecuencia del análisis de ecoeficiencia, se propusieron varias acciones de mejora que se tradujeron en la conveniencia de instalar paneles fotovoltaicos y en la disminución del índice de conversión alimenticia mediante la sustitución de la harina de trigo en el alimento. La sustitución por DDGS resultó ser la opción más prometedora, ya que aseguraba reducciones de entre el 2% y el 57% según las categorías de impacto.

Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “ECO-EFFICIENCY ASSESSMENT OF SHRIMP AQUACULTURE PRODUCTION IN MEXICO” escrito por ANTONIO CORTÉS, RAMÓN CASILLAS-HERNÁNDEZ, CRISTINA CAMBESES-FRANCO, RAFAEL BÓRQUEZ LÓPEZ, FRANCISCO MAGALLÓNBARAJAS, WALTER QUADROS-SEIFFERT, GUMERSINDO FEIJOO, MARIA TERESA MOREIRA. La versión original fue publicada en JULIO de 2021 a través ELSEVIER B.V

Impactos: 46

MEGASUPPLY
Megasupply
GBPONUTRIMAR
GBPONUTRIMAR
Slide
SYMRISE
REEF
REEF
MSD Salud Animal
MSD
NARA
NRA
DSM
DSM
Prilabsa
Prilabsa
Aker
Aker
Rival
Rival
BIOIBERICA
BIOIBERICA
GBAQUA
GBAQUA
Marel
MAREL
AcuiPeru
ACUIPERU
previous arrow
next arrow

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.