Acuicultura

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La acuicultura (menos comúnmente escrita como acuicultura ^[1] ), también conocida como acuicultura , es el cultivo controlado ("cultivo") de organismos acuáticos como peces , crustáceos , moluscos , algas y otros organismos de valor como plantas acuáticas (por ejemplo , loto ). La acuicultura implica el cultivo de poblaciones de agua dulce , agua salobre y agua salada en condiciones controladas o seminaturales y puede contrastarse con la pesca comercial , que es la recolección de peces silvestres . ^[2] La acuicultura también es una práctica utilizada para restaurar y rehabilitar ecosistemas marinos y de agua dulce. ^[3] La maricultura , comúnmente conocida como cultivo marino, es la acuicultura en hábitats de agua de mar y lagunas, a diferencia de la acuicultura de agua dulce. La piscicultura es un tipo de acuicultura que consiste en el cultivo de peces para obtener productos pesqueros como alimento .

La acuicultura también puede definirse como la cría, el cultivo y la recolección de peces y otras plantas acuáticas, también conocida como agricultura en el agua. Es una fuente ambiental de alimentos y productos comerciales que ayudan a mejorar los hábitats más saludables y se utilizan para reconstruir la población de especies acuáticas en peligro de extinción. La tecnología ha aumentado el crecimiento de los peces en las aguas marinas costeras y en los océanos abiertos debido a la mayor demanda de productos del mar. ^[4]

La acuicultura puede llevarse a cabo en instalaciones completamente artificiales construidas en tierra (acuicultura en tierra), como en el caso de peceras , estanques , acuaponía o canales , donde las condiciones de vida dependen del control humano, como la calidad del agua (oxígeno), la alimentación y la temperatura. Alternativamente, pueden llevarse a cabo en aguas poco profundas bien protegidas cerca de la costa de un cuerpo de agua (acuicultura costera), donde las especies cultivadas están sujetas a entornos relativamente más naturales; o en secciones cercadas/cerradas de agua abierta lejos de la costa (acuicultura en alta mar), donde las especies se cultivan en jaulas, rejillas o bolsas y están expuestas a condiciones naturales más diversas, como corrientes de agua (como las corrientes oceánicas ), migración vertical diaria y ciclos de nutrientes .

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la acuicultura "se entiende como el cultivo de organismos acuáticos, incluidos peces, moluscos, crustáceos y plantas acuáticas. El cultivo implica alguna forma de intervención en el proceso de crianza para mejorar la producción, como la repoblación regular , la alimentación , la protección contra los depredadores, etc. El cultivo también implica la propiedad individual o corporativa de las existencias que se cultivan". ^[5] La producción informada de las operaciones mundiales de acuicultura en 2019 fue de más de 120 millones de toneladas valoradas en 274 mil millones de dólares estadounidenses. ^[6] Sin embargo, existen problemas con la fiabilidad de las cifras informadas. ^[7] Además, en la práctica actual de la acuicultura, se utilizan productos de varios kilogramos de peces silvestres para producir un kilogramo de un pez piscívoro como el salmón . ^[8] También se están desarrollando alimentos a base de plantas e insectos para ayudar a reducir el uso de peces silvestres para la alimentación de la acuicultura.

Los tipos particulares de acuicultura incluyen la piscicultura , el cultivo de camarones , el cultivo de ostras , la maricultura, la piscicultura , la algacultura (como el cultivo de algas marinas ) y el cultivo de peces ornamentales . Los métodos particulares incluyen la acuaponía y la acuicultura multitrófica integrada , que integran la piscicultura y el cultivo de plantas acuáticas. La FAO describe la acuicultura como una de las industrias más directamente afectadas por el cambio climático y sus impactos. ^[9] Algunas formas de acuicultura tienen impactos negativos en el medio ambiente, como por ejemplo a través de la contaminación de nutrientes o la transferencia de enfermedades a las poblaciones silvestres.

El estancamiento de las cosechas en las pesquerías silvestres y la sobreexplotación de especies marinas populares, combinadas con una creciente demanda de proteínas de alta calidad, alentaron a los acuicultores a domesticar otras especies marinas. ^{[10] [11]} Al comienzo de la acuicultura moderna, muchos eran optimistas de que podría tener lugar una " Revolución Azul " en la acuicultura, al igual que la Revolución Verde del siglo XX había revolucionado la agricultura. ^[12] Aunque los animales terrestres habían sido domesticados desde hacía mucho tiempo, la mayoría de las especies de mariscos todavía se capturaban en estado salvaje. Preocupado por el impacto de la creciente demanda de mariscos en los océanos del mundo, el destacado explorador oceánico Jacques Cousteau escribió en 1973: "Con las crecientes poblaciones humanas de la Tierra que alimentar, debemos recurrir al mar con nuevos conocimientos y nuevas tecnologías". ^[13]

Alrededor de 430 (97%) de las especies cultivadas en 2007 ^[actualizar]fueron domesticadas durante los siglos XX y XXI, de las cuales se estima que 106 llegaron en la década hasta 2007. Dada la importancia a largo plazo de la agricultura, hasta la fecha, solo el 0,08% de las especies de plantas terrestres conocidas y el 0,0002% de las especies de animales terrestres conocidas han sido domesticadas, en comparación con el 0,17% de las especies de plantas marinas conocidas y el 0,13% de las especies de animales marinos conocidas. La domesticación generalmente implica alrededor de una década de investigación científica. ^[14] La domesticación de especies acuáticas implica menos riesgos para los humanos que la de los animales terrestres, que se cobraron un gran precio en vidas humanas. La mayoría de las principales enfermedades humanas se originaron en animales domésticos, ^[15] incluidas enfermedades como la viruela y la difteria , que, como la mayoría de las enfermedades infecciosas, se transmiten de los animales a los humanos. Todavía no han surgido patógenos humanos de virulencia comparable de las especies marinas. ^{[16] [17]}

Ya se están utilizando métodos de control biológico para gestionar los parásitos, como los peces limpiadores (por ejemplo, los peces lábridos y los peces lábridos) para controlar las poblaciones de piojos de mar en la cría de salmón. ^[18] Se están utilizando modelos para ayudar con la planificación espacial y la ubicación de las granjas piscícolas con el fin de minimizar el impacto. ^[19]

La disminución de las poblaciones de peces silvestres ha aumentado la demanda de peces de cultivo. ^[21] Sin embargo, es necesario encontrar fuentes alternativas de proteínas y aceite para la alimentación de los peces para que la industria de la acuicultura pueda crecer de manera sostenible; de ​​lo contrario, representa un gran riesgo de sobreexplotación de los peces forrajeros. ^[22]

La producción de acuicultura supera actualmente a la de la pesca de captura ^[23] y, en conjunto, la contribución relativa al PIB ha oscilado entre el 0,01 y el 10%. ^[24] Sin embargo, no es fácil determinar la contribución relativa de la acuicultura al PIB debido a la falta de datos. ^[25]

Otra cuestión reciente tras la prohibición de los organoestánnicos en 2008 por parte de la Organización Marítima Internacional es la necesidad de encontrar compuestos respetuosos con el medio ambiente, pero aún eficaces, con efectos antiincrustantes.

Cada año se descubren muchos compuestos naturales nuevos, pero producirlos en una escala suficientemente grande para fines comerciales es casi imposible.

Es muy probable que los desarrollos futuros en este campo dependan de microorganismos, pero se necesita mayor financiación y más investigación para superar la falta de conocimiento en este campo. ^[26]

Las microalgas , también llamadas fitoplancton , micrófitas o algas planctónicas , constituyen la mayoría de las algas cultivadas . Las macroalgas, comúnmente conocidas como algas marinas , también tienen muchos usos comerciales e industriales, pero debido a su tamaño y requisitos específicos, no se cultivan fácilmente a gran escala y, con mayor frecuencia, se capturan en estado silvestre.

En 2016, la acuicultura fue la fuente del 96,5 por ciento en volumen del total de 31,2 millones de toneladas de plantas acuáticas recolectadas en el medio silvestre y cultivadas en conjunto. La producción mundial de plantas acuáticas cultivadas, dominada abrumadoramente por las algas marinas, aumentó en volumen de producción de 13,5 millones de toneladas en 1995 a poco más de 30 millones de toneladas en 2016. ^[23]

El cultivo de algas marinas o cultivo de algas marinas es la práctica de cultivar y cosechar algas marinas . En su forma más simple, los agricultores las recolectan de lechos naturales, mientras que en el otro extremo, los agricultores controlan completamente el ciclo de vida del cultivo .

Los siete taxones más cultivados son Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii , Gracilaria spp., Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , Pyropia spp. y Sargassum fusiforme . Eucheuma y K. alvarezii son atractivos por la carragenina (un agente gelificante ); Gracilaria se cultiva para agar ; el resto se come después de un procesamiento limitado. ^[29] Las algas marinas son diferentes de los manglares y los pastos marinos , ya que son organismos de algas fotosintéticas ^[30] y no producen flores. ^[29]

Los mayores países productores de algas en 2022 son China (58,62%) e Indonesia (28,6%); seguidos de Corea del Sur (5,09%) y Filipinas (4,19%). Otros productores notables son Corea del Norte (1,6%), Japón (1,15%), Malasia (0,53%), Zanzíbar ( Tanzania , 0,5%) y Chile (0,3%). ^{[31] [32]} El cultivo de algas se ha desarrollado con frecuencia para mejorar las condiciones económicas y reducir la presión pesquera. ^[33]

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) informó que la producción mundial en 2019 fue de más de 35 millones de toneladas. América del Norte produjo unas 23.000 toneladas de algas húmedas. Alaska, Maine, Francia y Noruega duplicaron con creces su producción de algas desde 2018. En 2019, las algas representaban el 30% de la acuicultura marina. [ ^34]

El cultivo de algas es un cultivo carbono negativo , con un alto potencial para la mitigación del cambio climático . ^{[35] [36]} El Informe Especial del IPCC sobre el Océano y la Criosfera en un Clima Cambiante recomienda "una mayor atención a la investigación" como táctica de mitigación. ^[37] El Fondo Mundial para la Naturaleza , Océanos 2050 y The Nature Conservancy apoyan públicamente la expansión del cultivo de algas. ^[34]

La piscicultura es la forma más común de acuicultura. Implica la cría comercial de peces en tanques, estanques o recintos oceánicos, generalmente para consumo humano. Una instalación que libera peces juveniles en la naturaleza para la pesca recreativa o para complementar las poblaciones naturales de una especie se conoce generalmente como criadero de peces . En todo el mundo, las especies de peces más importantes utilizadas en la piscicultura son, en orden, la carpa , el salmón , la tilapia y el bagre . ^[27]

En el Mediterráneo, los atunes rojos jóvenes se capturan en el mar y se remolcan lentamente hacia la costa. Luego se los interna en jaulas en alta mar (a veces hechas de tuberías flotantes de HDPE) ^[38] , donde se los cría para su comercialización. ^[39] En 2009, investigadores de Australia lograron por primera vez convencer al atún rojo del sur para que se reprodujera en tanques en tierra firme. El atún rojo del sur también se captura en estado salvaje y se engorda en jaulas marinas de engorde en el sur del golfo Spencer , en Australia del Sur .

En la cría de salmón de esta industria se utiliza un proceso similar: los juveniles se extraen de criaderos y se utilizan diversos métodos para ayudarlos a madurar. Por ejemplo, como se indicó anteriormente, algunas de las especies de peces más importantes de la industria, el salmón, se pueden criar utilizando un sistema de jaulas. Esto se hace con jaulas de red, preferiblemente en aguas abiertas con una corriente fuerte, y alimentando al salmón con una mezcla especial de alimentos que favorece su crecimiento. Este proceso permite el crecimiento de los peces durante todo el año, lo que permite una mayor cosecha durante las estaciones adecuadas. ^{[40] [41]} También se ha utilizado dentro de la industria un método adicional, conocido a veces como cría en granjas marinas. La cría en granjas marinas implica criar peces en una granja durante un breve período y luego liberarlos en aguas marinas para un mayor desarrollo, tras lo cual los peces se vuelven a capturar cuando han madurado. ^[42]

El cultivo comercial de camarón comenzó en la década de 1970 y la producción creció rápidamente a partir de entonces. La producción mundial alcanzó más de 1,6 millones de toneladas en 2003, con un valor aproximado de 9.000 millones de dólares. Alrededor del 75% del camarón cultivado se produce en Asia, en particular en China y Tailandia. El 25% restante se produce principalmente en América Latina, donde Brasil es el mayor productor. Tailandia es el mayor exportador.

La cría de camarones ha pasado de ser una actividad tradicional a pequeña escala en el sudeste asiático a convertirse en una industria global. Los avances tecnológicos han permitido alcanzar densidades cada vez mayores por unidad de superficie y los reproductores se envían a todo el mundo. Prácticamente todos los camarones cultivados son peneidos (es decir, camarones de la familia Penaeidae ), y sólo dos especies de camarones, el camarón blanco del Pacífico y el camarón tigre gigante , representan aproximadamente el 80% de todos los camarones cultivados. Estos monocultivos industriales son muy susceptibles a las enfermedades, que han diezmado las poblaciones de camarones en regiones enteras. Los crecientes problemas ecológicos , los repetidos brotes de enfermedades y la presión y las críticas tanto de organizaciones no gubernamentales como de países consumidores llevaron a cambios en la industria a finales de los años 1990 y a una reglamentación generalmente más estricta. En 1999, los gobiernos, los representantes de la industria y las organizaciones medioambientales iniciaron un programa destinado a desarrollar y promover prácticas de cultivo más sostenibles a través del programa Seafood Watch . ^[43]

El cultivo de camarones de agua dulce comparte muchas características con el cultivo de camarones marinos, incluidos muchos problemas. Los problemas particulares se presentan debido al ciclo de vida de desarrollo de la especie principal, el camarón gigante de río . ^[44]

La producción anual mundial de camarones de agua dulce (excluyendo cangrejos de río y cangrejos ) en 2007 fue de aproximadamente 460.000 toneladas , superando los 1.860 millones de dólares. ^[45] Además, China produjo alrededor de 370.000 toneladas de cangrejo de río chino . ^[46]

Además, la astacicultura es la cría de cangrejos de río en agua dulce (principalmente en Estados Unidos, Australia y Europa). ^[47]

Los mariscos cultivados en acuicultura incluyen varias especies de ostras , mejillones y almejas. Estos bivalvos se alimentan por filtración o por depósito, y dependen de la producción primaria ambiental en lugar de insumos de pescado u otros alimentos. Por ello, la acuicultura de mariscos se percibe generalmente como benigna o incluso beneficiosa. ^[48]

Dependiendo de la especie y las condiciones locales, los moluscos bivalvos se cultivan en la playa, en palangres o suspendidos de balsas y se recolectan a mano o mediante dragas. En mayo de 2017, un consorcio belga instaló la primera de dos granjas de mejillones de prueba en un parque eólico en el Mar del Norte . ^[49]

La cría de abulón comenzó a fines de la década de 1950 y principios de la de 1960 en Japón y China. ^[50] Desde mediados de la década de 1990, esta industria ha tenido cada vez más éxito. ^[51] La sobrepesca y la caza furtiva han reducido las poblaciones silvestres hasta el punto de que ahora el abulón de cultivo proporciona la mayor parte de la carne de abulón. Los moluscos cultivados de manera sustentable pueden ser certificados por Seafood Watch y otras organizaciones, incluido el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF). WWF inició los "Diálogos sobre acuicultura" en 2004 para desarrollar estándares mensurables y basados ​​en el rendimiento para los mariscos cultivados de manera responsable. En 2009, WWF cofundó el Consejo de Administración de Acuicultura con la Iniciativa Holandesa de Comercio Sostenible para administrar los estándares globales y los programas de certificación. ^[52]

Después de las pruebas en 2012, ^[53] se estableció un "rancho marino" comercial en Flinders Bay , Australia Occidental, para criar abulón. El rancho se basa en un arrecife artificial formado por 5000 (a abril de 2016 ^[actualizar]) unidades de hormigón separadas llamadas abitats (hábitats de abulón). Los abitats de 900 kg pueden albergar 400 abulones cada uno. El arrecife está sembrado con abulón joven de un criadero en tierra. El abulón se alimenta de algas marinas que han crecido de forma natural en los hábitats, y el enriquecimiento del ecosistema de la bahía también da como resultado un número creciente de peces dhu, pargos rosados, lábridos y peces Samson, entre otras especies.

Brad Adams, de la empresa, ha destacado la similitud con el abulón salvaje y la diferencia con la acuicultura en tierra. "Nosotros no somos acuicultores, somos ganaderos, porque una vez que están en el agua se cuidan solos". ^{[54] [55]}

Otros grupos incluyen reptiles acuáticos, anfibios e invertebrados diversos, como equinodermos y medusas . Se representan gráficamente por separado en la parte superior derecha de esta sección, ya que no aportan suficiente volumen para mostrarse claramente en el gráfico principal. ^[56]

Entre los equinodermos que se explotan comercialmente se encuentran los pepinos de mar y los erizos de mar . En China, los pepinos de mar se crían en estanques artificiales de hasta 400 hectáreas (1000 acres). ^[57]

La producción mundial de pescado alcanzó un máximo de alrededor de 171 millones de toneladas en 2016, de las cuales la acuicultura representó el 47 por ciento del total y el 53 por ciento si se excluyen los usos no alimentarios (incluida la reducción a harina y aceite de pescado). Con una producción pesquera de captura relativamente estática desde fines de la década de 1980, la acuicultura ha sido responsable del crecimiento continuo en el suministro de pescado para consumo humano. ^[23] La producción mundial de acuicultura (incluidas las plantas acuáticas) en 2016 fue de 110,2 millones de toneladas, con un valor de primera venta estimado en 244 mil millones de dólares. Tres años después, en 2019, la producción reportada de las operaciones de acuicultura mundial fue de más de 120 millones de toneladas valoradas en 274 mil millones de dólares. ^[6]

La contribución de la acuicultura a la producción mundial de pesca de captura y acuicultura combinadas ha aumentado continuamente, alcanzando el 46,8 por ciento en 2016, frente al 25,7 por ciento en 2000. Con una tasa de crecimiento anual del 5,8 por ciento durante el período 2001-2016, la acuicultura sigue creciendo más rápido que otros sectores importantes de producción de alimentos, pero ya no tiene las altas tasas de crecimiento anual experimentadas en los decenios de 1980 y 1990. ^[23]

En 2012, la producción mundial total de la pesca fue de 158 millones de toneladas , de las cuales la acuicultura aportó 66,6 millones de toneladas, aproximadamente el 42%. ^[59] La tasa de crecimiento de la acuicultura mundial ha sido sostenida y rápida, con un promedio de alrededor del 8% anual durante más de 30 años, mientras que la captura de la pesca silvestre se ha mantenido esencialmente estable durante la última década. El mercado de la acuicultura alcanzó los 86 mil millones de dólares ^[60] en 2009. ^[61]

La acuicultura es una actividad económica especialmente importante en China. Según los informes de la Oficina de Pesca de China, entre 1980 y 1997 las cosechas acuícolas crecieron a una tasa anual del 16,7%, pasando de 1,9 millones de toneladas a casi 23 millones de toneladas. En 2005, China representó el 70% de la producción mundial. ^{[62] [63]} La acuicultura es también actualmente una de las áreas de producción de alimentos de más rápido crecimiento en los Estados Unidos. ^[64]

Aproximadamente el 90% del consumo total de camarón de EE. UU. se cultiva y se importa. ^[65] En los últimos años, la acuicultura del salmón se ha convertido en un producto de exportación importante en el sur de Chile, especialmente en Puerto Montt , la ciudad de más rápido crecimiento de Chile.

Un informe de las Naciones Unidas titulado El estado mundial de la pesca y la acuicultura, publicado en mayo de 2014, sostuvo que la pesca y la acuicultura sustentan el sustento de unos 60 millones de personas en Asia y África. ^[66] La FAO estima que en 2016, en general, las mujeres representaban casi el 14 por ciento de todas las personas directamente involucradas en el sector primario de la pesca y la acuicultura. ^[23]

En 2021, la producción mundial de pescado alcanzó los 182 millones de toneladas, de las cuales aproximadamente la misma cantidad provino de la pesca de captura (91,2 millones de toneladas) y de la acuicultura (90,9 millones de toneladas). La acuicultura ha experimentado un rápido crecimiento en las últimas décadas, y entre 1990 y 2021 casi se multiplicó por siete. ^[67]

China domina abrumadoramente el mundo en cuanto a producción acuícola declarada, ^[68] con una producción total que duplica la del resto del mundo en conjunto. Sin embargo, existen algunos problemas históricos con la exactitud de los datos de China.

En 2001, los científicos Reg Watson y Daniel Pauly expresaron su preocupación por el hecho de que China estaba informando en exceso sobre sus capturas de pesquerías salvajes en la década de 1990. ^{[7] [69]} Dijeron que eso hacía parecer que la captura global desde 1988 estaba aumentando anualmente en 300.000 toneladas, cuando en realidad estaba disminuyendo anualmente en 350.000 toneladas. Watson y Pauly sugirieron que esto podría haber estado relacionado con las políticas chinas según las cuales las entidades estatales que monitoreaban la economía también tenían la tarea de aumentar la producción. Además, hasta hace poco, la promoción de funcionarios chinos se basaba en aumentos de producción de sus propias áreas. ^{[70] [71]}

China cuestionó esta afirmación. La agencia oficial de noticias Xinhua citó a Yang Jian, director general de la Oficina de Pesca del Ministerio de Agricultura, diciendo que las cifras de China eran "básicamente correctas". ^[72] Sin embargo, la FAO aceptó que había problemas con la fiabilidad de los datos estadísticos de China y durante un período trató los datos de China, incluidos los datos de acuicultura, de forma separada de los del resto del mundo. ^{[73] [74]}

La maricultura es el cultivo de organismos marinos en agua de mar , en aguas costeras protegidas ("cerca de la costa"), en mar abierto ("en alta mar") y en tierra ("en tierra"). Las especies cultivadas incluyen algas (desde microalgas (como el fitoplancton ) hasta macroalgas (como las algas marinas ); mariscos (como camarones ), langostas , ostras ), almejas y peces marinos . El bagre de canal ( Ictalurus punctatus ), las almejas duras ( Mercenaria mercenaria ) y el salmón del Atlántico ( Salmo salar ) son prominentes en la maricultura estadounidense. ^[76]

La maricultura puede consistir en la cría de organismos en recintos artificiales, como en recintos con redes flotantes para el salmón, y en rejillas o jaulas flotantes para las ostras. En el caso del salmón encerrado, los operadores lo alimentan; las ostras en rejillas se alimentan por filtración con alimentos disponibles de forma natural. Se han cultivado abulones en un arrecife artificial que consume algas marinas que crecen de forma natural en las unidades de arrecife. ^[55]

La acuicultura multitrófica integrada (IMTA) es una práctica en la que los subproductos (desechos) de una especie se reciclan para convertirse en insumos ( fertilizantes , alimentos ) para otra. La acuicultura de alimentación (por ejemplo, peces , camarones ) se combina con la acuicultura extractiva inorgánica y orgánica (por ejemplo, mariscos ) para crear sistemas equilibrados para la sostenibilidad ambiental (biomitigación), la estabilidad económica (diversificación de productos y reducción de riesgos) y la aceptabilidad social (mejores prácticas de gestión). ^[77]

"Multitrófico" se refiere a la incorporación de especies de diferentes niveles tróficos o nutricionales en el mismo sistema. ^[78] Esta es una distinción potencial con respecto a la antigua práctica del policultivo acuático , que podría ser simplemente el cocultivo de diferentes especies de peces del mismo nivel trófico. En este caso, estos organismos pueden compartir los mismos procesos biológicos y químicos, con pocos beneficios sinérgicos , lo que podría conducir potencialmente a cambios significativos en el ecosistema . Algunos sistemas de policultivo tradicionales pueden, de hecho, incorporar una mayor diversidad de especies, ocupando varios nichos , como cultivos extensivos (baja intensidad, bajo manejo) dentro del mismo estanque. Un sistema IMTA funcional puede dar como resultado una mayor producción total basada en beneficios mutuos para las especies cocultivadas y una mejor salud del ecosistema , incluso si la producción de especies individuales es menor que en un monocultivo durante un período de corto plazo. ^[79]

En ocasiones se utiliza el término "acuicultura integrada" para describir la integración de monocultivos mediante transferencia de agua. ^[79] Sin embargo, a todos los efectos, los términos "IMTA" y "acuicultura integrada" difieren sólo en su grado de descripción. La acuaponía , la acuicultura fraccionada, los sistemas integrados de agricultura y acuicultura, los sistemas integrados de acuicultura periurbana y los sistemas integrados de pesca y acuicultura son otras variaciones del concepto IMTA.

En todo el mundo se utilizan diversos materiales, entre ellos nailon , poliéster , polipropileno , polietileno , alambre soldado recubierto de plástico , caucho , productos de cuerda patentados (Spectra, Thorn-D, Dyneema), acero galvanizado y cobre para las redes en los recintos de peces de acuicultura. ^{[84] [85] [86] [87] [88]} Todos estos materiales se seleccionan por diversas razones, entre ellas la viabilidad del diseño, la resistencia del material , el coste y la resistencia a la corrosión .

Recientemente, las aleaciones de cobre se han convertido en materiales de red importantes en la acuicultura porque son antimicrobianas (es decir, destruyen bacterias , virus , hongos , algas y otros microbios ) y, por lo tanto, previenen la bioincrustación (es decir, la acumulación, adhesión y crecimiento indeseables de microorganismos, plantas, algas, gusanos tubícolas, percebes, moluscos y otros organismos). Al inhibir el crecimiento microbiano, las jaulas de acuicultura de aleación de cobre evitan los costosos cambios de red que son necesarios con otros materiales. La resistencia del crecimiento de organismos en las redes de aleación de cobre también proporciona un entorno más limpio y saludable para que los peces de cultivo crezcan y prosperen.

Los buques sin tripulación, como los ROV y los AUV , se utilizan ahora en la acuicultura de diversas maneras, como en la planificación de sitios, la inspección de jaulas o redes, el monitoreo ambiental, la evaluación de desastres y la reducción de riesgos. El uso de buques sin tripulación tiene como objetivo aumentar la seguridad, la eficiencia y la precisión de las operaciones de acuicultura. ^[89] La acuicultura es un negocio multimillonario que depende del mantenimiento de redes y jaulas. Las inspecciones solían ser realizadas por buzos que inspeccionaban manualmente las redes, pero ahora se utilizan buques sin tripulación para realizar inspecciones más rápidas y eficientes. ^[90]

La tecnología Biofloc también se utiliza para mejorar simultáneamente la calidad del agua y generar biomasa bacteriana como alimento para los animales cultivados. ^[91]

Si se realiza sin tener en cuenta los posibles impactos ambientales locales, la acuicultura en aguas continentales puede provocar más daños ambientales que la pesca salvaje , aunque con menos residuos producidos por kg a escala mundial. ^[92] Las preocupaciones locales con la acuicultura en aguas continentales pueden incluir la manipulación de residuos, los efectos secundarios de los antibióticos , la competencia entre animales de granja y salvajes y la posible introducción de especies vegetales y animales invasoras o patógenos extraños, en particular si se utilizan peces sin procesar para alimentar a peces carnívoros más comercializables . Si se utilizan alimentos vivos no locales, la acuicultura puede introducir plantas o animales exóticos con efectos desastrosos. Las mejoras en los métodos resultantes de los avances en la investigación y la disponibilidad de alimentos comerciales han reducido algunas de estas preocupaciones desde su mayor prevalencia en los decenios de 1990 y 2000. ^{[93] [94]}

Los desechos de los peces son orgánicos y están compuestos de nutrientes necesarios para todos los componentes de las cadenas alimentarias acuáticas. La acuicultura en el océano a menudo produce concentraciones de desechos de peces mucho más altas de lo normal. Los desechos se acumulan en el fondo del océano, dañando o eliminando la vida que habita en el fondo. ^[95] Los desechos también pueden reducir los niveles de oxígeno disuelto en la columna de agua , lo que ejerce una mayor presión sobre los animales salvajes. ^[96] Un modelo alternativo a la incorporación de alimentos al ecosistema es la instalación de estructuras de arrecifes artificiales para aumentar los nichos de hábitat disponibles, sin la necesidad de agregar más que alimento y nutrientes ambientales. Esto se ha utilizado en la "cría en granjas" de abulón en Australia Occidental. ^[55]

Algunas especies de peces de cultivo carnívoros y omnívoros se alimentan con peces forrajeros silvestres . Aunque los peces de cultivo carnívoros representaban sólo el 13 por ciento de la producción acuícola en peso en 2000, representaban el 34 por ciento de la producción acuícola en valor. ^[97]

La cría de especies carnívoras como el salmón y el camarón genera una gran demanda de peces forrajeros para igualar la nutrición que obtienen en la naturaleza. Los peces en realidad no producen ácidos grasos omega-3 , sino que los acumulan ya sea al consumir microalgas que producen estos ácidos grasos, como es el caso de los peces forrajeros como el arenque y las sardinas , o, como es el caso de los peces depredadores grasos , como el salmón, al comer peces presa que han acumulado ácidos grasos omega-3 de microalgas. Para satisfacer esta necesidad, más del 50 por ciento de la producción mundial de aceite de pescado se destina a la alimentación de salmones de piscifactoría. ^[98]

El salmón de piscifactoría consume más pescado salvaje del que genera como producto final, aunque la eficiencia de la producción está mejorando. Para producir un kilogramo de salmón de piscifactoría, se alimentan con productos de varios kilogramos de pescado salvaje; esto puede describirse como la relación "pez que entra, pez que sale" (FIFO). En 1995, el salmón tenía una relación FIFO de 7,5 (lo que significa que se necesitaban 7,5 kilogramos de alimento para peces salvajes para producir un kilogramo de salmón); para 2006, la relación había caído a 4,9. ^[99] Además, una proporción cada vez mayor de aceite de pescado y harina de pescado proviene de residuos (subproductos del procesamiento del pescado), en lugar de pescado entero dedicado. ^[100] En 2012, el 34 por ciento del aceite de pescado y el 28 por ciento de la harina de pescado provenían de residuos. ^[101] Sin embargo, la harina y el aceite de pescado de residuos en lugar de pescado entero tienen una composición diferente con más cenizas y menos proteínas, lo que puede limitar su uso potencial para la acuicultura.

A medida que la industria de la cría de salmón se expande, requiere más peces forrajeros silvestres para la alimentación, en un momento en que el setenta y cinco por ciento de las pesquerías monitoreadas del mundo ya están cerca o han superado su rendimiento máximo sostenible . ^[8] La extracción a escala industrial de peces forrajeros silvestres para la cría de salmón afecta entonces la capacidad de supervivencia de los peces depredadores silvestres que dependen de ellos para alimentarse. Un paso importante para reducir el impacto de la acuicultura en los peces silvestres es cambiar las especies carnívoras a alimentos basados ​​en plantas. Los alimentos para salmón, por ejemplo, han pasado de contener solo harina y aceite de pescado a contener un 40 por ciento de proteína vegetal. ^[102] El USDA también ha experimentado con el uso de alimentos a base de granos para la trucha de cultivo . ^[103] Cuando se formulan adecuadamente (y a menudo se mezclan con harina o aceite de pescado), los alimentos a base de plantas pueden proporcionar una nutrición adecuada y tasas de crecimiento similares en los peces carnívoros de cultivo. ^[104]

Otro impacto que la producción acuícola puede tener sobre los peces silvestres es el riesgo de que los peces escapen de los corrales costeros, donde pueden cruzarse con sus contrapartes silvestres, diluyendo las reservas genéticas silvestres. ^[105] Los peces que escapan pueden volverse invasores y competir con las especies nativas. ^{[106] [107] [108]}

Al igual que en el caso de la cría de animales terrestres, las actitudes sociales influyen en la necesidad de prácticas y normas humanitarias en la cría de animales marinos. Según las directrices recomendadas por el Consejo de Bienestar de los Animales de Granja, un buen bienestar animal significa tanto una buena condición física como una sensación de bienestar en el estado físico y mental del animal. Esto se puede definir mediante las Cinco Libertades :

• Libertad del hambre y la sed
• Libertad de incomodidad
• Libertad de dolor, enfermedad o lesión.
• Libertad para expresar un comportamiento normal
• Libertad del miedo y la angustia

Sin embargo, la cuestión controvertida en la acuicultura es si los peces y los invertebrados marinos de cultivo son realmente sensibles o tienen la percepción y la conciencia para experimentar sufrimiento. Aunque no se ha encontrado evidencia de esto en invertebrados marinos, ^[109] estudios recientes concluyen que los peces tienen los receptores necesarios ( nociceptores ) para percibir estímulos nocivos y, por lo tanto, es probable que experimenten estados de dolor, miedo y estrés. ^{[109] [110]} En consecuencia, el bienestar en la acuicultura está dirigido a los vertebrados, en particular a los peces. ^[111]

El bienestar en la acuicultura puede verse afectado por una serie de cuestiones, como la densidad de población, las interacciones conductuales, las enfermedades y el parasitismo . Un problema importante a la hora de determinar la causa del deterioro del bienestar es que estas cuestiones suelen estar interrelacionadas y se influyen entre sí en diferentes momentos. ^[112]

La densidad de población óptima se define a menudo por la capacidad de carga del entorno de la población y la cantidad de espacio individual que necesita el pez, que es muy específica de la especie. Aunque las interacciones de comportamiento como la formación de cardúmenes pueden significar que las altas densidades de población son beneficiosas para algunas especies, ^{[109] [113]} en muchas especies cultivadas las altas densidades de población pueden ser motivo de preocupación. El hacinamiento puede restringir el comportamiento normal de natación, así como aumentar los comportamientos agresivos y competitivos como el canibalismo, ^[114] la competencia por la alimentación, ^[115] la territorialidad y las jerarquías de dominación/subordinación. ^[116] Esto aumenta potencialmente el riesgo de daño tisular debido a la abrasión por el contacto entre peces o entre peces y jaulas. ^[109] Los peces pueden sufrir reducciones en la ingesta de alimentos y la eficiencia de conversión de alimentos . ^[116] Además, las altas densidades de población pueden provocar que el flujo de agua sea insuficiente, lo que crea un suministro inadecuado de oxígeno y eliminación de productos de desecho. ^[113] El oxígeno disuelto es esencial para la respiración de los peces y las concentraciones por debajo de los niveles críticos pueden inducir estrés e incluso provocar asfixia . ^[116] El amoníaco, un producto de excreción de nitrógeno, es altamente tóxico para los peces en niveles acumulados, en particular cuando las concentraciones de oxígeno son bajas. ^[117]

Muchas de estas interacciones y efectos causan estrés en los peces, lo que puede ser un factor importante para facilitar la aparición de enfermedades en los peces. ^[111] En el caso de muchos parásitos, la infestación depende del grado de movilidad del huésped, la densidad de su población y la vulnerabilidad de su sistema de defensa. ^[118] Los piojos de mar son el principal problema parasitario de los peces de aleta en la acuicultura; su gran cantidad provoca erosión generalizada de la piel y hemorragias, congestión branquial y aumento de la producción de moco. ^[119] También hay una serie de patógenos virales y bacterianos importantes que pueden tener efectos graves en los órganos internos y los sistemas nerviosos. ^[120]

La clave para mejorar el bienestar de los organismos marinos cultivados es reducir el estrés al mínimo, ya que el estrés prolongado o repetido puede causar una variedad de efectos adversos. Los intentos de minimizar el estrés pueden ocurrir durante todo el proceso de cultivo. Comprender y proporcionar el enriquecimiento ambiental requerido puede ser vital para reducir el estrés y beneficiar los objetivos de la acuicultura, como una mejor condición corporal de crecimiento y una reducción del daño por agresión. ^[121] Durante el engorde es importante mantener las densidades de población en niveles apropiados específicos para cada especie, así como separar las clases de tamaño y la clasificación para reducir las interacciones de comportamiento agresivo. Mantener las redes y las jaulas limpias puede ayudar a un flujo de agua positivo para reducir el riesgo de degradación del agua.

No es sorprendente que las enfermedades y los parasitismo puedan tener un efecto importante en el bienestar de los peces y es importante que los piscicultores no solo controlen el stock infectado, sino que también apliquen medidas de prevención de enfermedades. Sin embargo, los métodos de prevención, como la vacunación, también pueden inducir estrés debido al manejo y la inyección adicionales. ^[113] Otros métodos incluyen agregar antibióticos al alimento, agregar productos químicos al agua para los baños de tratamiento y control biológico, como el uso de lábridos limpiadores para eliminar los piojos del salmón de cultivo. ^[113]

El transporte implica muchos pasos, entre ellos la captura, la privación de alimentos para reducir la contaminación fecal del agua de transporte, el traslado al vehículo de transporte mediante redes o bombas, además del transporte y el traslado al lugar de entrega. Durante el transporte, el agua debe mantenerse en alta calidad, con temperatura regulada, suficiente oxígeno y un mínimo de productos de desecho. ^{[111] [113]} En algunos casos, se pueden utilizar anestésicos en pequeñas dosis para calmar a los peces antes del transporte. ^[113]

La acuicultura a veces forma parte de un programa de rehabilitación ambiental o como ayuda para la conservación de especies en peligro de extinción. ^[122]

La acuicultura se está convirtiendo en una amenaza importante para los ecosistemas costeros . Alrededor del 20 por ciento de los bosques de manglares han sido destruidos desde 1980, en parte debido a la cría de camarones . ^[123] Un análisis de costo-beneficio extendido del valor económico total de la acuicultura de camarones basada en ecosistemas de manglares encontró que los costos externos eran mucho más altos que los beneficios externos. [ ^124] Durante cuatro décadas, 269.000 hectáreas (660.000 acres) de manglares de Indonesia se han convertido en granjas de camarones. La mayoría de estas granjas son abandonadas en una década debido a la acumulación de toxinas y la pérdida de nutrientes . ^{[125] [126]}

Las granjas de salmón suelen estar situadas en ecosistemas costeros prístinos que luego contaminan. Una granja con 200.000 salmones vierte más desechos fecales que una ciudad de 60.000 habitantes. Estos desechos se vierten directamente en el entorno acuático circundante, sin tratamiento, y a menudo contienen antibióticos y pesticidas . ^[8] También hay una acumulación de metales pesados ​​en el bentos (fondo marino) cerca de las granjas de salmón, en particular cobre y zinc . ^[127]

En 2016, los eventos de muerte masiva de peces afectaron a los productores de salmón a lo largo de la costa de Chile y la ecología en general. ^[128] Los aumentos en la producción acuícola y sus efluentes asociados se consideraron como posibles factores contribuyentes a la mortalidad de peces y moluscos. ^[129]

La acuicultura en jaulas marinas es responsable del enriquecimiento de nutrientes de las aguas en las que se establecen. Esto es el resultado de los desechos de los peces y de los alimentos no consumidos. Los elementos que más preocupan son el nitrógeno y el fósforo, que pueden promover el crecimiento de algas, incluidas las floraciones de algas nocivas que pueden ser tóxicas para los peces. Los tiempos de descarga, las velocidades de las corrientes, la distancia desde la costa y la profundidad del agua son consideraciones importantes a la hora de ubicar las jaulas marinas para minimizar los impactos del enriquecimiento de nutrientes en los ecosistemas costeros.

El alcance de los efectos de la contaminación de la acuicultura en jaulas marinas varía según el lugar donde se encuentran las jaulas, las especies que se crían, la densidad de población de las jaulas y la alimentación de los peces. Las variables importantes específicas de cada especie incluyen la tasa de conversión alimenticia (FCR) y la retención de nitrógeno.

Los experimentos realizados en todo el lago en el Área de Lagos Experimentales de Ontario, Canadá, han demostrado el potencial de la acuicultura en jaulas para generar numerosos cambios en los ecosistemas de agua dulce. Tras el inicio de una granja experimental de trucha arcoíris en jaulas en un pequeño lago boreal , se observaron reducciones drásticas en las concentraciones de mysis asociadas con una disminución del oxígeno disuelto. ^[130] Se midieron aumentos significativos en el amonio y el fósforo total, un factor impulsor de la eutrofización en los sistemas de agua dulce, ^{[131] en el} hipolimnios del lago. Los aportes anuales de fósforo provenientes de los desechos de la acuicultura superaron los aportes naturales provenientes de la deposición atmosférica y las entradas, ^[132] y la biomasa de fitoplancton ha tenido un aumento anual cuatro veces mayor tras el inicio de la granja experimental. ^[133]

Un tipo de salmón llamado salmón AquAdvantage ha sido modificado genéticamente para un crecimiento más rápido, aunque no ha sido aprobado para uso comercial, debido a la controversia. ^[134] El salmón alterado incorpora una hormona de crecimiento de un salmón Chinook que le permite alcanzar su tamaño completo en 16 a 28 meses, en lugar de los 36 meses normales del salmón del Atlántico, y mientras consume un 25 por ciento menos de alimento. ^[135] La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos revisó el salmón AquAdvantage en un borrador de evaluación ambiental y determinó que "no tendría un impacto significativo (FONSI) en el medio ambiente de los Estados Unidos". ^{[136] [137]}

Una de las principales dificultades de la acuicultura es la tendencia hacia el monocultivo y el riesgo asociado de propagación de enfermedades . La acuicultura también está asociada a riesgos ambientales; por ejemplo, la cría de camarones ha causado la destrucción de importantes bosques de manglares en todo el sudeste asiático . ^[138]

En la década de 1990, una enfermedad acabó con las vieiras de Farrer y los camarones blancos cultivados en China y requirió su reemplazo por otras especies. ^[139]

La acuicultura tiene una tasa media de crecimiento anual del 9,2%, sin embargo, el éxito y la expansión continua del sector de la piscicultura dependen en gran medida del control de los patógenos de los peces, entre los que se incluyen una amplia gama de virus, bacterias, hongos y parásitos. En 2014, se estimó que estos parásitos le costaron a la industria mundial de la cría del salmón hasta 400 millones de euros. Esto representa entre el 6 y el 10% del valor de la producción de los países afectados, pero puede llegar hasta el 20% (Fisheries and Oceans Canada, 2014). Dado que los patógenos se propagan rápidamente dentro de una población de peces cultivados, su control es vital para el sector. Históricamente, el uso de antibióticos se utilizaba contra las epizootias bacterianas, pero la producción de proteínas animales tiene que ser sostenible, lo que significa que se deben utilizar medidas preventivas que sean aceptables desde un punto de vista biológico y medioambiental para mantener los problemas de enfermedades en la acuicultura a un nivel aceptable. Así, esto sumado a la eficacia de las vacunas dio como resultado una reducción inmediata y permanente del uso de antibióticos en los años 90. Al principio, existían vacunas de inmersión en peces eficaces contra la vibriosis pero ineficaces contra la furunculosis, de ahí la llegada de las vacunas inyectables: primero a base de agua y después a base de aceite, mucho más eficaces (Sommerset, 2005).

La importante mortalidad en jaulas entre los peces de cultivo, los debates en torno a las vacunas inyectables de ADN, aunque eficaces, su seguridad y sus efectos secundarios, pero también las expectativas sociales en cuanto a peces más limpios y seguridad, conducen a la investigación sobre nuevos vectores vacunales. Varias iniciativas están financiadas por la Unión Europea para desarrollar un enfoque rápido y rentable para utilizar bacterias en los alimentos para fabricar vacunas, en particular gracias a las bacterias lácticas cuyo ADN está modificado (Boudinot, 2006). De hecho, la vacunación de los peces de cultivo mediante inyección requiere mucho tiempo y es costosa, por lo que las vacunas pueden administrarse por vía oral o por inmersión añadiéndolas al alimento o directamente al agua. Esto permite vacunar a muchos individuos al mismo tiempo, limitando al mismo tiempo la manipulación y el estrés asociados. De hecho, son necesarias muchas pruebas porque los antígenos de las vacunas deben estar adaptados a cada especie o no presentar un cierto nivel de variabilidad o no tendrán ningún efecto. Por ejemplo, se han realizado pruebas con dos especies: Lepeophtheirus salmonis (de la que se recolectaron los antígenos) y Caligus rogercresseyi (que fue vacunada con los antígenos), aunque la homología entre las dos especies es importante, el nivel de variabilidad hizo que la protección fuera ineficaz (Fisheries and Oceans Canada, 2014).

Hay 24 vacunas disponibles y una para langostas. La primera vacuna se utilizó en los EE. UU. contra la boca roja entérica en 1976. Sin embargo, hay 19 empresas y algunas pequeñas partes interesadas que están produciendo vacunas para la acuicultura en la actualidad. Los enfoques novedosos son una forma de avanzar para prevenir la pérdida del 10% de la acuicultura por enfermedades. Las vacunas modificadas genéticamente no se están utilizando en la UE debido a preocupaciones sociales y regulaciones. Mientras tanto, las vacunas de ADN ahora están autorizadas en la UE. Existen desafíos en el desarrollo de vacunas para peces, respuesta inmune debido a la falta de potentes adjLos científicos están considerando la aplicación de microdosis en el futuro. Pero también hay oportunidades emocionantes en la vaccinología de la acuicultura debido al bajo costo de la tecnología, el cambio de regulaciones y los nuevos sistemas de expresión y administración de antígenos. ^[140] En Noruega se está utilizando una vacuna de subunidad (péptido VP2) contra la necrosis pancreática infecciosa. En Canadá, se ha lanzado una vacuna de ADN autorizada contra la necrosis hematopoyética infecciosa para uso industrial. Los peces tienen grandes superficies mucosas, por lo que la vía preferida es la inmersión, la intraperitoneal y la oral respectivamente. Se están desarrollando nanopartículas para fines de administración. Los anticuerpos comunes producidos son IgM e IgT. Normalmente no se requiere una dosis de refuerzo en los peces porque se producen más células de memoria en respuesta a la dosis de refuerzo en lugar de un mayor nivel de anticuerpos. Las vacunas de ARNm son una alternativa a las vacunas de ADN porque son más seguras, estables, fáciles de producir a gran escala y tienen potencial de inmunización masiva. Recientemente se utilizan en la prevención y la terapéutica del cáncer. Los estudios sobre la rabia han demostrado que la eficacia depende de la dosis y la vía de administración. Estas vacunas aún están en su infancia. ^[140]

En 2014, el pescado producido mediante acuicultura superó al pescado capturado en estado salvaje en el suministro de alimentos para consumo humano. Esto significa que existe una enorme demanda de vacunas para la prevención de enfermedades. La pérdida anual de pescado reportada se calcula en más de 10 mil millones de dólares. Esto se debe a que aproximadamente el 10% de todos los peces mueren por enfermedades infecciosas. ^[140] Las altas pérdidas anuales aumentan la demanda de vacunas. A pesar de que existen alrededor de 24 vacunas utilizadas tradicionalmente, todavía hay demanda de más vacunas. El avance de las vacunas de ADN ha hundido el costo de las vacunas. ^[140]

La alternativa a las vacunas serían los antibióticos y la quimioterapia, que son más caros y tienen mayores inconvenientes. Las vacunas de ADN se han convertido en el método más rentable para prevenir las enfermedades infecciosas, lo que favorece que las vacunas de ADN se conviertan en el nuevo estándar tanto en vacunas para peces como en vacunas en general. ^[141]

Los sedimentos de las granjas de acuicultura abandonadas pueden permanecer hipersalinos, ácidos y erosionados. Este material puede permanecer inutilizable para fines de acuicultura durante largos períodos de tiempo. Varios tratamientos químicos, como la adición de cal , pueden agravar el problema al modificar las características fisicoquímicas del sedimento. ^[142]

La acuicultura produce una variedad de desechos marinos, según el producto y la ubicación. El tipo de plástico documentado con mayor frecuencia es el poliestireno expandido (EPS), que se utiliza ampliamente en flotadores y collares de jaulas marinas (MEPC 2020). Otros desechos comunes incluyen redes de jaulas y contenedores de plástico para cosecha. Una revisión de la acuicultura como fuente de basura marina en los mares del Norte, Báltico y Mediterráneo identificó 64 elementos diferentes, 19 de los cuales eran exclusivos de la acuicultura. Las estimaciones de la cantidad de desechos de la acuicultura que ingresan a los océanos varían ampliamente, según las metodologías utilizadas. Por ejemplo, en el Espacio Económico Europeo, las estimaciones de pérdidas han variado desde un mínimo de 3000 toneladas hasta 41 000 toneladas por año. ^[143]

Si bien algunas formas de acuicultura pueden ser devastadoras para los ecosistemas, como el cultivo de camarones en manglares , otras formas pueden ser beneficiosas. La acuicultura de mariscos agrega una capacidad sustancial de alimentación por filtración a un entorno que puede mejorar significativamente la calidad del agua . Una sola ostra puede filtrar 15 galones de agua al día, eliminando células de algas microscópicas. Al eliminar estas células, los mariscos eliminan nitrógeno y otros nutrientes del sistema y lo retienen o lo liberan como desecho que se hunde hasta el fondo. Al cosechar estos mariscos, el nitrógeno que retuvieron se elimina completamente del sistema. ^[144] La cría y cosecha de algas marinas y otras macroalgas eliminan directamente nutrientes como el nitrógeno y el fósforo. Reenvasar estos nutrientes puede aliviar las condiciones eutróficas , o ricas en nutrientes, conocidas por su bajo oxígeno disuelto que puede diezmar la diversidad de especies y la abundancia de vida marina. La eliminación de las células de algas del agua también aumenta la penetración de la luz, lo que permite que las plantas como la zostera marina se restablezcan y aumenten aún más los niveles de oxígeno. ^{[ cita requerida ] [145]}

La acuicultura en una zona puede proporcionar funciones ecológicas cruciales para los habitantes. Los bancos o jaulas de mariscos pueden proporcionar una estructura de hábitat. Esta estructura puede ser utilizada como refugio por invertebrados, peces pequeños o crustáceos para aumentar potencialmente su abundancia y mantener la biodiversidad. El aumento del refugio aumenta las existencias de peces presa y pequeños crustáceos al aumentar las oportunidades de reclutamiento, lo que a su vez proporciona más presas para niveles tróficos más altos. Un estudio estimó que 10 metros cuadrados de arrecife de ostras podrían mejorar la biomasa de un ecosistema en 2,57 kg ^{[146] . Los mariscos} herbívoros también serán presas. Esto mueve energía directamente de los productores primarios a niveles tróficos más altos , lo que potencialmente evita múltiples saltos tróficos energéticamente costosos que aumentarían la biomasa en el ecosistema. ^{[ cita requerida ]}

El cultivo de algas es un cultivo carbono negativo , con un alto potencial para la mitigación del cambio climático . ^[147] El Informe Especial del IPCC sobre el Océano y la Criosfera en un Clima Cambiante recomienda "una mayor atención a la investigación" como táctica de mitigación. ^[148] La agricultura oceánica regenerativa es un sistema de cultivo de policultivo que cultiva una mezcla de algas y mariscos mientras secuestra carbono, disminuyendo el nitrógeno en el agua y aumentando el oxígeno, ayudando a regenerar y restaurar el hábitat local como los ecosistemas de arrecife. ^[149]

Las pesquerías silvestres mundiales están en declive, y hábitats valiosos como los estuarios se encuentran en estado crítico. ^[150] La acuicultura o cría de peces piscívoros , como el salmón , no ayuda al problema porque necesitan comer productos de otros peces, como harina y aceite de pescado . Los estudios han demostrado que la cría de salmón tiene importantes impactos negativos sobre el salmón salvaje, así como sobre los peces forrajeros que deben capturarse para alimentarlo. ^{[151] [152]} Los peces que están más arriba en la cadena alimentaria son fuentes menos eficientes de energía alimentaria. ^{[ cita requerida ]}

Aparte de los peces y los camarones, algunas actividades de acuicultura, como las algas y los moluscos bivalvos que se alimentan por filtración como las ostras , las almejas , los mejillones y las vieiras , son relativamente benignas e incluso restauradoras del medio ambiente. ^[11] Los filtradores filtran los contaminantes y los nutrientes del agua, mejorando la calidad del agua. ^[153] Las algas extraen nutrientes como el nitrógeno inorgánico y el fósforo directamente del agua, ^{[77] y} los moluscos que se alimentan por filtración pueden extraer nutrientes mientras se alimentan de partículas, como el fitoplancton y los detritos . ^[154]

Algunas cooperativas de acuicultura rentables promueven prácticas sostenibles. ^{[155] Los nuevos métodos reducen el riesgo de} contaminación biológica y química al minimizar el estrés de los peces, dejar en barbecho los corrales y aplicar un manejo integrado de plagas . Las vacunas se utilizan cada vez más para reducir el uso de antibióticos para el control de enfermedades. ^[156]

Los sistemas de acuicultura con recirculación en tierra, las instalaciones que utilizan técnicas de policultivo y las instalaciones ubicadas adecuadamente (por ejemplo, áreas marinas con fuertes corrientes) son ejemplos de formas de gestionar los efectos ambientales negativos. ^{[ cita requerida ]}

Los sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) reciclan el agua haciéndola circular a través de filtros para eliminar los desechos y el alimento de los peces y luego recirculándolos nuevamente a los tanques. Esto ahorra agua y los desechos recolectados se pueden usar en compost o, en algunos casos, incluso se podrían tratar y usar en tierra. Si bien los RAS se desarrollaron teniendo en mente a los peces de agua dulce, los científicos asociados con el Servicio de Investigación Agrícola han encontrado una forma de criar peces de agua salada utilizando RAS en aguas de baja salinidad. ^[157] Aunque los peces de agua salada se crían en jaulas en alta mar o se capturan con redes en agua que normalmente tiene una salinidad de 35 partes por mil (ppt), los científicos pudieron producir pámpanos saludables, un pez de agua salada, en tanques con una salinidad de solo 5 ppt. Se prevé que la comercialización de RAS de baja salinidad tenga efectos ambientales y económicos positivos. Los nutrientes no deseados de la comida para peces no se agregarían al océano y el riesgo de transmisión de enfermedades entre peces silvestres y criados en granjas se reduciría en gran medida. El precio de los peces de agua salada caros, como el pámpano y la cobia que se utilizan en los experimentos, se reduciría. Sin embargo, antes de poder hacer nada de esto, los investigadores deben estudiar todos los aspectos del ciclo de vida de los peces, incluida la cantidad de amoníaco y nitrato que toleran en el agua, qué darles de comer durante cada etapa de su ciclo de vida, la tasa de repoblación que producirá los peces más sanos, etc. ^[157]

En la actualidad, unos 16 países utilizan energía geotérmica para la acuicultura, entre ellos China, Israel y Estados Unidos. ^[158] En California, por ejemplo, 15 piscifactorías producen tilapia, lubina y bagre con agua tibia del subsuelo. Esta agua más cálida permite que los peces crezcan todo el año y maduren más rápidamente. En conjunto, estas piscifactorías de California producen 4,5 millones de kilogramos de pescado cada año. ^[158]

El Objetivo de Desarrollo Sostenible 14 de las Naciones Unidas ("vida submarina"), meta 14.7 incluye la acuicultura: "De aquí a 2030, aumentar los beneficios económicos que los pequeños Estados insulares en desarrollo y los países menos adelantados obtienen del uso sostenible de los recursos marinos, incluso mediante la ordenación sostenible de la pesca, la acuicultura y el turismo ". ^{[159] [160]} La contribución de la acuicultura al PIB no está incluida en la meta 14.7 de los ODS, pero la FAO ha explorado métodos para cuantificarla. ^[24]

Las leyes que rigen las prácticas de acuicultura varían mucho según el país ^[161] y a menudo no están estrictamente reguladas ni son fácilmente rastreables.

En los Estados Unidos, la acuicultura terrestre y cercana a la costa está regulada a nivel federal y estatal; ^[162] sin embargo, no hay leyes nacionales que regulen la acuicultura en alta mar en las aguas de la zona económica exclusiva de los Estados Unidos . En junio de 2011, el Departamento de Comercio y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica publicaron políticas nacionales de acuicultura ^[163] para abordar este problema y "satisfacer la creciente demanda de mariscos saludables, crear empleos en las comunidades costeras y restaurar ecosistemas vitales". Las grandes instalaciones de acuicultura (es decir, aquellas que producen 20.000 libras (9.100 kg) por año) que vierten aguas residuales deben obtener permisos de conformidad con la Ley de Agua Limpia . ^[164] Las instalaciones que producen al menos 100.000 libras (45.000 kg) de peces, moluscos o crustáceos al año están sujetas a estándares nacionales de vertido específicos. ^[165] Otras instalaciones permitidas están sujetas a limitaciones de efluentes que se desarrollan caso por caso. ^[164]

Acuicultura por país:

Los gunditjmara , un pueblo aborigen australiano local en el suroeste de Victoria , Australia, pueden haber criado anguilas de aleta corta ya alrededor de 4.580 a. C. [ ^166] La evidencia indica que desarrollaron alrededor de 100 km2 ⁽ 39 millas cuadradas) de llanuras aluviales volcánicas en las cercanías del lago Condah en un complejo de canales y represas, y usaron trampas tejidas para capturar anguilas y preservarlas para comerlas durante todo el año. ^{[167] [168]} El paisaje cultural local de Budj Bim , un sitio del Patrimonio Mundial , es uno de los sitios de acuicultura más antiguos conocidos en el mundo. ^{[169] [170]}

La tradición oral en China habla del cultivo de la carpa común, Cyprinus carpio , ya en el año 2000-2100 a. C. (alrededor de 4000 años antes de Cristo ), pero la evidencia significativa más antigua se encuentra en la literatura, en la primera monografía sobre cultivo de peces llamada El clásico del cultivo de peces , por Fan Li , escrita alrededor del 475 a. C. ( c.  2475 antes de Cristo). ^[171] Otra antigua guía china sobre acuicultura, escrita por Yang Yu Jing alrededor del 460 a. C., muestra que el cultivo de carpas se estaba volviendo más sofisticado. El sitio de Jiahu en China tiene evidencia arqueológica circunstancial como posiblemente las ubicaciones de acuicultura más antiguas, que datan del 6200 a. C. (alrededor de 8200 años antes de Cristo), pero esto es especulativo. ^[172] Cuando las aguas bajaron después de las inundaciones de los ríos, algunos peces, principalmente carpas , quedaron atrapados en los lagos. Los primeros acuicultores alimentaban a sus crías con ninfas y heces de gusanos de seda , y las comían. ^[173]

Los antiguos egipcios podrían haber cultivado peces (especialmente doradas ) del lago Bardawil alrededor del año 1500 a. C. (aproximadamente 3500 a. C.), y los comercializaban con Canaán . ^[173]

El cultivo de gim es la acuicultura más antigua de Corea . ^[174] Los primeros métodos de cultivo utilizabanpalos de bambú o roble ; ^[174] Los métodos más nuevos que utilizan redes los reemplazaron en el siglo XIX. ^{[174] [175]} Las balsas flotantes se han utilizado para la producción en masa desde la década de 1920. ^[174]

Los japoneses cultivaban algas utilizando cañas de bambú y, más tarde, redes y conchas de ostras para que sirvieran como superficies de anclaje para las esporas . ^[176]

Los romanos criaban peces en estanques y cultivaban ostras en lagunas costeras antes del año 100 d . C. ^[177]

En la Europa medieval , los primeros monasterios cristianos adoptaron las prácticas acuícolas romanas. ^[178] La acuicultura se extendió porque las personas alejadas de las costas y los grandes ríos dependían de los peces, que requerían salazón para su conservación. ^[179] El pescado era una fuente importante de alimento en la Europa medieval, cuando en promedio 150 días al año eran días de ayuno y abstinencia , y la carne estaba prohibida. ^[180] Las mejoras en el transporte durante el siglo XIX hicieron que el pescado fresco fuera fácilmente disponible y económico, incluso en las áreas del interior, lo que hizo que la acuicultura fuera menos popular. Los estanques de peces del siglo XV de la cuenca de Trebon en la actual República Checa se mantienen como Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO . ^[181]

Los samoanos practicaban "una forma tradicional de cría de almejas gigantes ". ^[182]

Los hawaianos construyeron estanques oceánicos para peces . Un ejemplo notable es el estanque "Menehune", que data de hace al menos 1000 años, en Alekoko. La leyenda registra que fue construido por el mítico pueblo enano Menehune . ^[183]

En la primera mitad del siglo XVIII, el alemán Stephan Ludwig Jacobi experimentó con la fertilización externa de la trucha marrón y el salmón . Escribió un artículo " Von der künstlichen Erzeugung der Forellen und Lachse " ( Sobre la producción artificial de trucha y salmón ) resumiendo sus hallazgos, y ganándose la reputación de ser el fundador de la cría artificial de peces. ^[184] En las últimas décadas del siglo XVIII, el cultivo de ostras había comenzado en los estuarios a lo largo de la costa atlántica de América del Norte. ^[185]

La palabra "acuicultura" apareció en un artículo de periódico de 1855 en referencia a la recolección de hielo. ^[186] También apareció en descripciones de la práctica agrícola terrestre de sub-irrigación a fines del siglo XIX ^[187] antes de asociarse principalmente con el cultivo de especies vegetales y animales acuáticas. (El Oxford English Dictionary registra el uso moderno común de "acuicultura" desde 1887; ^[188] y el de "aquiculture" desde 1867. ^[189] )

En 1859, Stephen Ainsworth de West Bloomfield, Nueva York , comenzó a experimentar con trucha de arroyo . En 1864, Seth Green había establecido una operación comercial de cría de peces en Caledonia Springs, cerca de Rochester, Nueva York . En 1866, con la participación de WW Fletcher de Concord, Massachusetts , los criaderos de peces artificiales funcionaban tanto en Canadá como en los Estados Unidos. ^[190] Cuando el criadero de peces de la isla Dildo abrió en Terranova en 1889, era el más grande y avanzado del mundo. La palabra "acuicultura" se utilizó en las descripciones de los experimentos de los criaderos con bacalao y langosta en 1890. ^[191]

En la década de 1920, la American Fish Culture Company de Carolina, Rhode Island , fundada en la década de 1870, era uno de los principales productores de trucha. Durante la década de 1940, perfeccionaron el método de manipulación del ciclo diurno y nocturno de los peces para que pudieran reproducirse artificialmente durante todo el año. ^[192]

Los californianos recolectaron algas silvestres e intentaron controlar el suministro alrededor de 1900, etiquetándolas más tarde como un recurso de guerra. ^[193]

• Agroecología
• Granja de caimanes
• Certificación para profesionales de la acuicultura
• Ciencia pesquera
• Pesquería
• Acuicultura industrial
• Lista de especies de peces de importancia comercial
• Gusanos utilizados como alimento para peces
• Cultivo de ostras
• Sistema de recirculación para acuicultura
• Desacoplamiento de recursos

 Este artículo incorpora texto de una obra de contenido libre . Licencia CC BY-SA 3.0 IGO (declaración de licencia/permiso). Texto tomado de En breve, El estado mundial de la pesca y la acuicultura, 2018, FAO, FAO.

 Este artículo incorpora texto de una obra de contenido libre . Licencia Cc BY-SA 3.0 IGO (declaración de licencia/permiso). Texto extraído de Drowning in Plastics – Marine Litter and Plastic Waste Vital Graphics​, Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

• Holmer, Marianne. Acuicultura en el Ecosistema . Dordrecht, Países Bajos: Springer, 2008.
• Molyneaux, Paul. Nadando en círculos: la acuicultura y el fin de los océanos salvajes . Nueva York: Thunder's Mouth Press, 2006.
• Stickney, Robert R. Acuicultura: un texto introductorio . Oxford, Reino Unido; Cambridge, MA: CABI Publishing, 2005.
• Banco Mundial. Cambiar la faz de las aguas: la promesa y el desafío de la acuicultura sostenible . Washington, DC: Banco Mundial, 2007.

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• Página temática sobre acuicultura de la Institución Oceanográfica Woods Hole
• "Ficha técnica sobre acuicultura". Instituto Waitt. Archivado desde el original el 17 de junio de 2015. Consultado el 8 de junio de 2015 .
• El Centro de Recursos Costeros
• Acuicultura de la NOAA
• Centro de acuicultura de la Universidad de Hawái