Por: Redacción de PAM*.
La tecnología Biofloc es un sistema acuícola sostenible que recicla los residuos y los convierte en proteínas microbianas, lo que mejora la calidad del agua y reduce el costo de alimentación. Permite el cultivo de camarones en alta densidad con un mínimo intercambio de agua, por lo que es ideal para zonas con recursos limitados. A pesar de los retos que plantea, como la demanda energética y los costos iniciales, los avances en automatización, uso de fuentes alternativas de carbono y formación de los acuicultores están mejorando su adopción a escala mundial y su potencial para transformar la acuicultura de manera sostenible.
La acuicultura sostenible es esencial para garantizar la seguridad alimentaria mundial, ya que permite una producción responsable y respetuosa con el medio ambiente de especies acuáticas a largo plazo. A medida que aumenta la demanda de pescado y marisco, las prácticas tradicionales suelen agotar los recursos naturales, contribuir a la contaminación y alterar los ecosistemas.
La acuicultura sostenible se centra en minimizar estos impactos mediante un uso eficiente de los recursos, la reducción de la huella medioambiental y la gestión integrada de los ecosistemas. Entre las prácticas clave se incluyen los sistemas de recirculación acuícola (RAS, por sus siglas en inglés), la acuicultura multitrófica integrada (IMTA), la obtención responsable de alimentos y la mejora de la gestión de residuos. El objetivo de estos métodos es aumentar la producción mientras se conserva la biodiversidad, se reducen las emisiones de carbono y se garantiza la seguridad y trazabilidad de los alimentos.
Cabe destacar que la acuicultura sostenible fomenta los medios de vida rurales, aumenta el acceso a las proteínas en las regiones en desarrollo y contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas, especialmente al ODS 2 (Hambre cero), al ODS 6 (Agua limpia y saneamiento) y al ODS 13 (Acción por el clima).
Una innovación prometedora dentro de la acuicultura sostenible es la tecnología Biofloc (BFT, por sus siglas en inglés). La BFT es un sistema de tratamiento de aguas residuales y reciclaje de nutrientes que aumenta la productividad de la acuicultura de manera rentable y respetuosa con el medio ambiente. Funciona manteniendo altas proporciones de carbono y nitrógeno en el agua, lo que fomenta el crecimiento de comunidades microbianas heterotróficas (bioflóculos).
Estos bioflóculos convierten los productos de desecho, como el amoníaco, en proteínas microbianas que pueden ser consumidas por peces o camarones, por lo que se reduce la necesidad de alimentos externos y se limita el intercambio de agua. Este sistema es especialmente beneficioso en zonas con recursos hídricos limitados y altas densidades de población.
En esencia, la BFT mejora la calidad del agua, aumenta la bioseguridad al reducir la carga de patógenos y mejora el rendimiento del crecimiento de especies como la tilapia y el camarón, lo que la convierte en una opción atractiva para la acuicultura sostenible, aunque requiere un control cuidadoso de parámetros como la aireación, la adición de fuentes de carbono y la calidad del agua, la reducción del impacto medioambiental y de los costos operativos.
Cuando se integran en marcos de sostenibilidad más amplios, los sistemas de Biofloc contribuyen significativamente a las prácticas de acuicultura resilientes y a la seguridad alimentaria mundial.
Fundamentos de la BFT
Definición y principios de la BFT
La BFT es un sistema acuícola sostenible que mejora la calidad del agua y aporta beneficios nutricionales mediante comunidades microbianas. Recicla los residuos nitrogenados en biomasa microbiana mediante bacterias heterotróficas, lo que reduce la dependencia de alimentos externos y minimiza el impacto medioambiental. Es fundamental mantener una proporción equilibrada de carbono y nitrógeno (C:N) (entre 10.1 y 15:1), lo que a menudo se consigue con fuentes de carbono como melaza o azúcar.
Los sistemas BFT se caracterizan por su alta densidad de población, aireación continua y limitado intercambio de agua, lo que promueve un uso eficiente del espacio y el reciclaje de nutrientes. Aunque la BFT reduce los costos de alimentación y mejora la salud de los organismos, requiere un estricto control y un gran aporte de energía, lo que limita su adopción. Los esfuerzos en investigación se centran en la automatización, las fuentes de carbono de bajo costo y la integración con sistemas como la IMTA para mejorar la eficiencia y la escalabilidad.
Mecanismos de formación de bioflóculos y su papel en el ciclo de nutrientes
El bioflóculo se forma a partir de la interacción de la materia orgánica, los sustratos y los microorganismos, como bacterias, protozoos y fitoplancton. Las bacterias heterotróficas asimilan los residuos nitrogenados y los convierten en proteínas microbianas, dando lugar a un bioflóculo rico en nutrientes, el cual contiene aminoácidos esenciales, vitaminas y ácidos grasos, lo que favorece el crecimiento y la salud de especies como el camarón y la tilapia.
El bioflóculo también desempeña un papel clave en el ciclo de los nutrientes y la gestión de la calidad del agua, ya que convierte el amoníaco y el nitrito, que son nocivos, en formas seguras mediante procesos microbianos. Así, se reduce la necesidad de cambiar el agua y se mantienen niveles estables de pH y oxígeno. Los estudios han demostrado sistemáticamente que la BFT mejora la eficiencia alimentaria, el crecimiento y la resistencia a las enfermedades en múltiples especies.
Comparación de BFT con los sistemas acuícolas tradicionales
La acuicultura tradicional depende del intercambio frecuente de agua para gestionar los residuos, lo que a menudo provoca eutrofización y daños en el ecosistema. Por el contrario, la BFT recicla los residuos internamente, lo que minimiza los vertidos al medio ambiente (Tabla 1). Este sistema de circuito cerrado evita la proliferación de algas y reduce la prevalencia de enfermedades gracias a los efectos probióticos del bioflóculo.
Desde el punto de vista económico, la BFT reduce el mayor gasto de la acuicultura, que son los costos de alimentación, al tiempo que permite una mayor densidad de población y mayores rendimientos. No obstante, los elevados costos de instalación y de energía suponen un obstáculo, especialmente en regiones con bajos ingresos. Las investigaciones en curso sobre aireación eficiente desde el punto de vista energético, integración de energías renovables e IMTA están mejorando la viabilidad y la rentabilidad del sistema.
Por ejemplo, la combinación de camarones con algas marinas ha demostrado ser eficaz para maximizar el uso de los recursos y minimizar el impacto medioambiental.
Prácticas actuales en el cultivo de camarones con BFT
La BFT ha ganado popularidad en el cultivo de camarones a escala mundial debido a su sostenibilidad y alta productividad. En China, los sistemas BFT a gran escala usan fuentes de carbono de bajo costo, como salvado de arroz y melaza, y cuentan con un sistema de monitoreo automatizado que reduce los costos de mano de obra. Estos sistemas fomentan la creación de ecosistemas autosostenibles en los que las comunidades microbianas reciclan los desechos y los transforman en bioflóculos, lo que permite el cultivo de camarones en alta densidad sin que se vea comprometida la calidad del agua.
El Indian Council of Agricultural Research (ICAR) de la India promueve activamente la BFT investigando el uso de almidón de yuca y melaza como fuentes de carbono asequibles. En particular, el noreste de Brasil ha adoptado ampliamente la BFT y explora el uso de biocarbón y residuos agrícolas como insumos. Turquía combina la BFT con la IMTA, mientras que Irán aplica la BFT en aguas salobres para minimizar el uso de agua en condiciones semiáridas. Los estudios demuestran que los sistemas BFT mantienen altas tasas de supervivencia y una calidad del agua estable, incluso con densidades de población de 5,000 PL/m³.
Diseño y gestión del sistema
El éxito de los sistemas BFT depende de la forma del tanque, la aireación y el movimiento del agua. Se prefieren los tanques circulares para lograr una circulación uniforme, pero los rectangulares también funcionan si tienen un diseño adecuado. La aireación continua mediante ruedas de paletas o difusores de aire mantiene los flóculos en suspensión y los niveles de oxígeno altos. Los camarones se crían en alta densidad (100 – 450/m³), lo que requiere un control preciso de los niveles de amoníaco, nitrito y oxígeno. Una gestión eficaz de los flóculos y el uso de alimentos ricos en carbohidratos estimulan la actividad microbiana y pueden reducir los costos de alimentación hasta en un 33%.
Composición y valor nutricional de los bioflóculos
El bioflóculo está compuesto por bacterias, algas, protozoos y materia orgánica. Su valor nutricional varía en función de la dieta y de la fuente de carbono, y aporta proteínas, lípidos, minerales y vitaminas esenciales para el crecimiento de los camarones. La harina de trigo, por ejemplo, estimula las bacterias heterotróficas y favorece el crecimiento.
Aplicaciones globales exitosas
Egipto, Brasil, Indonesia e India han informado de una mejora en la supervivencia, el crecimiento y la calidad del agua de los camarones gracias al uso de BFT. En Egipto e India, la reducción de la densidad de población aumentó el rendimiento. Brasil ha demostrado los beneficios específicos para cada especie y el papel de la harina de trigo. Indonesia destaca la eficiencia económica de la BFT a pequeña escala, mientras que India ha conseguido buenos resultados combinando probióticos y BFT.
Retos en la aplicación de la BFT
La adopción generalizada de la BFT se enfrenta a retos de índole técnica, biológica y económica, que exigen soluciones específicas.
Retos técnicos
🗸 Altos requerimientos energéticos y costos operativos. La BFT exige aireación continua para suspender los flóculos y mantener los niveles de oxígeno, lo que supone más del 30% de los costos operativos. En regiones con tarifas eléctricas elevadas, esto limita su viabilidad. Además, en países como India o Irán no se dispone de las herramientas de monitoreo avanzado que son habituales en China gracias al internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) y al aprendizaje automático.
🗸 Calidad del agua y gestión microbiana. Es fundamental equilibrar la comunidad microbiana. Un sistema desequilibrado conlleva el riesgo de acumulación de residuos tóxicos. El uso de inoculantes bacterianos, como Bacillus subtilis y Saccharomyces cerevisiae, ha demostrado mejorar la calidad del agua, la salud intestinal y las respuestas inmunitarias. No obstante, la gestión de la dinámica microbiana sigue siendo compleja y específica para cada especie.
Retos biológicos
🗸 Riesgo de enfermedades y control de patógenos. Las altas densidades de población aumentan el riesgo de brotes de enfermedades causadas por patógenos oportunistas, como el Vibrio. Aunque los probióticos y la bioseguridad ayudan, los cambios microbianos impredecibles complican el control.
🗸 Variabilidad de la calidad del bioflóculo. La calidad del bioflóculo varía en función de la fuente de carbono y de la gestión del sistema. Un flóculo inconsistente provoca un crecimiento y una salud subóptimos de los camarones, sobre todo en granjas a gran escala en condiciones fluctuantes.
Retos económicos
🗸 Costos de inversión y viabilidad. Los elevados costos de instalación y de energía dificultan su adopción, especialmente entre los pequeños acuicultores que carecen de acceso al crédito. Aunque la BFT puede reducir los costos de alimentación, la inversión inicial sigue siendo una barrera. Se están llevando a cabo investigaciones para desarrollar sistemas energéticamente eficientes y fuentes de carbono de bajo costo, como los residuos agrícolas.
🗸 Aceptación del mercado. La falta de concientización de los consumidores limita la demanda de camarones BFT. Campañas educativas que hagan hincapié en la sostenibilidad, el sabor y la seguridad pueden cambiar la percepción. Los estudios muestran que a los consumidores les preocupa más la frescura, el precio y el tamaño que los métodos de producción. Por lo tanto, la educación del mercado es menos importante que la resolución de los obstáculos técnicos y biológicos.
Perspectivas futuras
La creciente demanda mundial de productos del mar refuerza la relevancia de la BFT como modelo de acuicultura sostenible. No obstante, para su adopción generalizada son necesarios avances en tecnología, políticas y educación.
Innovación y líneas de investigación
Innovaciones como el IoT y el aprendizaje automático mejoran el control de la calidad del agua y el control microbiano en los sistemas BFT. En China, la automatización de la alimentación y el control aumentan la eficiencia. Las investigaciones están explorando sistemas BFT inteligentes que autorregulan las proporciones C:N y el oxígeno. El uso de fuentes alternativas de carbono, como microalgas, biocarbón y residuos agrícolas, mejora el ciclo de los nutrientes y reduce los costos de alimentación. Las herramientas genómicas, como la metagenómica, ayudan a identificar microbios beneficiosos y orientan el desarrollo de probióticos para la salud del sistema.
Consideraciones políticas y legales
🗸 Necesidad de políticas de apoyo para promover la adopción de la BFT. Los incentivos gubernamentales, como subsidios, exenciones fiscales y subvenciones para la investigación, pueden facilitar el acceso de los pequeños acuicultores a la BFT. Los programas nacionales, como el de Indonesia, han aumentado su adopción.
🗸 Normativas medioambientales y certificaciones de sostenibilidad. La BFT se ajusta a los objetivos medioambientales y a las nuevas certificaciones. Unas directrices operativas claras y el etiquetado ecológico (como la certificación de camarones de BFT) pueden aumentar la confianza de los consumidores y el valor de mercado.
Educación y capacitación profesional
🗸 Importancia de los programas de formación para acuicultores y partes interesadas. La formación refuerza la confianza y las habilidades de los acuicultores para gestionar el sistema. Los programas respaldados por la FAO en Vietnam mejoraron la supervivencia de los camarones y redujeron el costo de la alimentación. La colaboración global permite compartir las mejores prácticas.
🗸 Papel de las instituciones de investigación en la difusión de conocimientos sobre la BFT. Instituciones como la Universidad de Malasia en Terengganu (UMT) fomentan la adopción de esta técnica, tendiendo puentes entre la ciencia y la práctica mediante talleres y actividades de divulgación. Con un apoyo continuo, la BFT puede transformar la acuicultura para satisfacer la demanda alimentaria de forma sostenible.
Conclusión
La BFT ofrece una solución sostenible para la cría de camarones, ya que convierte los residuos en flóculos ricos en nutrientes que mejoran el crecimiento y la calidad del agua. A pesar de los retos que plantean los elevados costos iniciales y la escasez de conocimientos sobre esta tecnología, las investigaciones en curso sobre fuentes alternativas de carbono y sistemas avanzados de monitoreo están facilitando su adopción. Para maximizar el impacto global y el éxito a largo plazo de la BFT, es fundamental contar con el apoyo continuo de los gobiernos y la formación de los acuicultores.
Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “APPLICATION OF BIOFLOC TECHNOLOGY IN SHRIMP AQUACULTURE: A REVIEW ON CURRENT PRACTICES, CHALLENGES, AND FUTURE PERSPECTIVES” escrito por IBER, B.T. – Joseph Sarwuan Tarka Universit y Universiti Malaysia Terengganu, IKHYO, B.C. – Nigerian Stored Products Research Institute, IKHWANUDIN ABDULLAH, M., KASAN, N.A., MANAN, H. y MOHD NOR, M.N. – Universiti Malaysia Terengganu, ROZAIMAH SHEIK ABDULLAH, S. – Universiti Kebangsaan Malaysia y SHUKRI BIN SHAFIE, M. – Serandu Aquaponic System SDN. BHD, Malaysia. La versión original, incluyendo tablas y figuras, fue publicada en ENERO de 2025 en JOURNAL OF AGRICULTURE AND FOOD RESEARCH. Se puede acceder a la versión completa, a través de https://doi.org/10.1016/j. jafr.2025.101675
