Por: David Celdrán
Existe un asesino silencioso y responsable del 30% de los problemas de estrés en cultivos acuícolas, al que no se le suele prestar mucha atención: el lodo del fondo de los estanques.
En innumerables ocasiones, eventos de enfermedad y estrés en producciones acuícolas son achacados a la mala calidad del agua, alimento inadecuado o a una deficiente aireación. Sin embargo, existe un asesino silencioso y responsable del 30% de los problemas de estrés en cultivos acuícolas, al que no se le suele prestar mucha atención: el lodo del fondo de los estanques.
Estos lodos contienen un alto volumen de compuestos nitrogenados, los cuales, al acumularse en el fondo, generan un aumento de la actividad bacteriana aeróbica. Esta consumirá gran parte del oxígeno del cuerpo de agua ( Jasmin et al., 2020), desembocando en eventos de anoxia y procesos de descomposición anaeróbica.
Riesgos asociados a la presencia de lodos
Los principales contaminantes presentes en el lodo son materia orgánica, compuestos nitrogenados particulados, amoníaco, fósforo y sulfuros. Estos provienen fundamentalmente del alimento no consumido, desechos metabólicos y fertilizantes. El sulfuro de hidrógeno, es fruto de la reducción de sulfatos por medio de las bacterias reductoras de sulfato (SRB, por sus siglas en inglés) (Soto, 2022). La alta concentración de este compuesto interrumpirá el contacto de los sólidos con el agua; además, la respiración de los organismos causa estrés y los hace susceptibles a enfermedades (Boyd, 2014). También, puede desencadenar problemas de eutrofización, disminución de la calidad del agua y proliferación de patógenos.
Tradicionalmente, la extracción física de los lodos ha sido la principal estrategia para abordar este problema, pero sus altos costos la hacen inviable para tres de cada cuatro proyectos.
Uso de microorganismos biorremediadores con tecnología simbiótica
Se ha comprobado que la aplicación de fermentos específicos y microorganismos seleccionados estimula procesos naturales de degradación de la materia orgánica. Este enfoque permite controlar la eutrofización y promover un equilibrio biológico saludable en los estanques de acuicultura, lo que a su vez contribuye a la salud y el bienestar de los organismos cultivados.
En la Tabla 1, se presentan algunas especies de microorganismos usados como biorremediadores ( Jazmín et al., 2020).
Estos microorganismos ejercen su actuación beneficiosa, principalmente, usando la materia orgánica, el amoniaco y el fósforo como sustrato a digerir. La digestión de estas moléculas conlleva igualmente la oxidación de la misma en la capa más superficial, evitando que se entierren con más sedimentos y, una vez enterrados, sin oxígeno generen eventos anóxicos.
La oxidación de la materia orgánica mediante bacterias probióticas debe ser apoyada de manera técnica, asegurando una aireación suficiente, ya que habrá un cierto consumo de oxígeno. Si se trata de un proyecto en extensivo, sin aireación, la aplicación de los fermentos es igualmente necesaria, mientras estas se realizan a primera hora de la mañana.
El stock de oxígeno natural del estanque y la producción primaria asegurarán el suministro necesario para la degradación de los lodos. En proyectos con alto contenido en materia orgánica y baja concentración de oxígeno es muy recomendable el uso de fermentos para que, en la medida de lo posible, se vayan oxidando los compuestos orgánicos, amonio y de fósforo, evitando que se acumulen o entierren, lo cual supondría un riesgo mucho mayor.
Las enzimas como actrices clave en la biorremediación de lodos
Uno de los mecanismos más importantes de actuación de los fermentos simbióticos no es solo el hecho de verter bacterias y levaduras devoradoras de materia orgánica, sino el rol que juegan las enzimas que contienen. Durante el proceso de fermentación, las bacterias usadas expelen una gran cantidad de enzimas. Esta gran diversidad de moléculas enzimáticas va desde las conocidas amilasas o proteasas, a esterasas, betaglucasas, fitasas, celulasas, colagenasas, xilanasa, pectinasa, lipasas, entre otras.
Estas enzimas son de gran importancia en la eliminación de los lodos debido a que degradan y rompen grandes moléculas, permitiendo su transformación a moléculas más livianas y libres que pueden ser secuestradas por microorganismos y, especialmente, por flóculos con un consumo muy bajo de oxígeno.
Por su parte, Santos (2013) menciona la importancia de las enzimas según la capacidad de actuar como catalizadores, que aceleran las reacciones bioquímicas en suelo y agua, ayudando a degradar los principales constituyentes orgánicos que normalmente se encuentran en los estanques de acuicultura.
La aplicación de biorremediadores y enzimas ha generado como resultado suelos más firmes con una coloración amarilla (Figura 1), en comparación con el grupo control que muestra suelos más oscuros y reducidos (Figura 2).
Selección de los fermentos adecuados
Existen fermentos más adecuados que otros para la digestión de los lodos de los estanques. Es por ello que, en la tecnología simbiótica bioaquafloc estamos desarrollando fermentos específicos para la degradación de la materia orgánica de los suelos (www.bioaquafloc. com).
Como ejemplo, los fermentos más recomendables para atacar problemas de lodos son aquellos que contienen cepas bacterianas del género Bacillus sp, tal como Bacillus licheniformis, B. subtilis o B. megaterium. Asimismo, el uso de levaduras como Saccharomyces cerevisae también ha reportado unos excelentes resultados en la degradación de lodos.
Estos fermentos son de baja carga y forman parte de la nueva tendencia en tecnología simbiótica de baja carga. Para la descomposición de lodos del estanque no podemos permitirnos integrar más materia orgánica; por ello, usamos fermentos de baja carga, donde la conseguimos con una alta concentración de probióticos, casi sin materia orgánica. Por el contrario, el fermento bocashi no sería recomendable, puesto que aportaría demasiada materia orgánica.
La selección adecuada de fermentos y microorganismo es un aspecto clave para garantizar la eficacia y la sostenibilidad a largo plazo de los sistemas Bioaquafloc (Figura 3).
En resumen, la tecnología Bioaquafloc representa una herramienta poderosa y versátil para el tratamiento de lodos en estanques de acuicultura. Su enfoque basado en la simbiosis entre microorganismos de los fermentos y los organismos de cultivo, ofrece una solución integral y rentable para abordar la gestión de residuos y la restauración ambiental en la acuicultura.
Este artículo ha sido escrito con la colaboración del Ing. Juan Manuel Cuayal.
Las referencias y fuentes consultadas por el autor en la elaboración de este artículo están disponibles bajo petición previa a nuestra redacción.
David Celdrán es Doctor en Ecología Marina, Máster en acuicultura y Licenciado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Murcia. Colaborador de investigación en laboratorios en Francia, Corea del Sur, Australia y México. Fue investigador nacional SNI1 en México. Consultor de Conservation International Foundation en Costa Rica y Asesor internacional de empresas productivas en tecnologías acuícolas simbióticas. Revisor de la Revista Ingeniantes CITT. Tutor académico de tesis de doctorado en tecnologías simbióticas. Fundador y gerente de la web de acuicultura simbiótica www.bioaquafloc.com
