Pablo Sánchez Jerez Dept. Ciencias del Mar y Biología Aplicada
ACUICULTURA MARINA Y MEDIOAMBIENTE
1. Sostenibilidad como pilar del desarrollo de la acuicultura marina.
Declaración política: sostenibilidad
Comunicación de la Comisión al Consejo y al Parlamento Europeo, de 19 de septiembre de 2002, «Estrategia para el desarrollo sostenible de la acuicultura Europea» [COM (2002) 511
Comunicación de la Comisión al Parlamento Europeo y al Consejo de 8 de abril de 2009 - Construir un futuro sostenible para la acuicultura - Nuevo impulso a la Estrategia para el desarrollo sostenible de la acuicultura europea [COM(2009) 162
Solucionar los problemas medioambientales
Es importante que los avances de la acuicultura den como resultado productos que no sólo sean aceptable para los consumidores en términos de precios, calidad y seguridad, sino también en términos de coste medioambiental. Se acusa a la acuicultura de tener efectos negativos en el medio ambiente, aunque aún no se dispone de todas las pruebas científicas que demuestren dichos efectos. Deben adoptarse medidas para prevenir la degradación del medio ambiente. La UE es una parte contratante del Convenio sobre la diversidad biológica de las Naciones Unidas15 y suscribe el Código de conducta para la pesca responsable de la FAO16, de modo que es evidente que la estrategia comunitaria para el desarrollo de la acuicultura debe ser coherente con las estrategias de protección medioambiental.
Organismos no gubernamentales
2. Ordenación espacial y selección de sitios óptimos para el desarrollo de la acuicultura
2. Ordenación espacial y selección de sitios óptimos para el desarrollo de la acuicultura
Allocated Zones for Aquaculture
“un área marina donde el desarrollo de la acuicultura tiene prioridad sobre otros usos del espacio marino, y por lo tanto va a ser
principalmente dedicada a la acuicultura”
AZA
Selección de localidades óptimas para la acuicultura
Selección de localidades óptimas para la acuicultura
SIG
SIG
SIG
Bahía del Hornillo (Murcia)
Ruiz et al., 2001
SIG
Ruiz et al., 2001
1994
Pradera Alterada
Allowed Zone of Effect
“El área de fondo marino o el volumen de la masa de agua receptora en al cual la autoridad competente permite a la acuicultura que exceda hasta un límite los valores de las normas de calidad ambiental, valores que deben ser definidos a priori por expertos, y que no produzcan efectos no reversibles”
Definir la zona de Efectos Permitidos (AZE)
Definir la zona de Efectos Permitidos (AZE)
La gestión de la AZE debe ser llevada a cabo para asegurar que esta zona no se degradará hasta un punto en el que los servicios ofrecios por el ecosistema sean severamente o irreversiblemente comprometidos (FAO, 2008).
Definir la zona de Efectos Permitidos (AZE)
Principios básicos
(i) La fauna bentónica no debe desaparecer totalmente por la acumulación de materia orgánica.
(ii) La calidad del agua debe mantenerse alta.
(iii) La calidad ambiental en la zona fuera del AZE no debe deteriorarse.
(iv) Los cambios deben ser reversibles.
Holding capacity
Definir la Zona de Efectos Permitidos (AZE)
Vigilancia ambiental:
“La optención regular, normalmente regulado legislativamente, de parametros físico-químicos y biológicos de localidades predeterminadas de tal forma que los cambios atribuibles a la acuicultura puedan ser cuantificados y evaluados” (GESAMP, 1996).
Definir la Zona de Efectos Permitidos (AZE)
Sistema bentónico: 10-100’s metros
Definir la Zona de Efectos Permitidos (AZE)
Sistema pelágico: 100m-km’s
0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22
564 m North Fish farm 450 m South
0 m
- 10 m
- 20m
- 30 m
NH4 µg/l No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente
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Incremento de C, N y P al sistema pelágico y sedimentación al fondo
Definir la Zona de Efectos Permitidos (AZE)
Sistema pelágico: 100m-km’s
Perturbación no deseada Cambios que son intolerables en la ZEP y en su entorrno. Debe definirse que tipo de alteraciones o perturbaciones son las que deben ser evitadas para definir los objetivos de calidad y establecer las normas de calidad ambiental
Normas de calidad ambiental
3. Efectos ambientales de la acuicultura
3. Efectos ambientales de la acuicultura
• Escala
• Persistencia
• Normas de calidad ambiental
pres
as
MOP M.PESADOS AntiBIÓTICOS
Bucle microbiano
Zooplancton
Fitoplancton Peces
mod
Mamíferos
marinos
escapes
Bentos
Aves
enfe
rmed
ades
enfermedades
presas
Praderas Roca Maërl Arenas
Pesca
Elaboración de piensos
mop
Diana 2009. Aquaculture production and biodiversity conservation. BioScience 59(1)
Incremento de materia orgánica y nutrientes
Cultivo de salmón:
• Cantidad de P y N: reducción 1 y 7 % respectivamente.
• FCR: 1.2 en la mayoría de granjas de salmón.
• 10 kg P y 60 kg N por ton peso fresco.
• Residuos orgánicos: 2500 kg por ton peso fresco
Incremento de materia orgánica y nutrientes
Maldonado er al. Helgol Mar Res (2005) 59: 121–135
Incremento de materia orgánica y nutrientes
500m 50m AZE
Num
. Pol
ycha
etes
fam
ilies
Su
fites
(ppm
)
Incremento de materia orgánica y nutrientes
Incremento de materia orgánica y nutrientes
Incremento de materia orgánica y nutrientes
Incremento de materia orgánica y nutrientes Impacto en hábitats sensibles:
• Praderas de fanerógamas marinas • Comunidades de mäerl • Respuesta rápida a cambios ambientales
mäerl Posidonia oceanica
Acúmulo de sustancias químicas
Diferentes naturaleza:
• Sustancias terapéuticas: antibióticos • Aditivos • Contaminantes persistentes
Acúmulo de sustancias químicas
Antibióticos:
• Reducción paulatino en su uso
• Regulación residuos y acumulación (Directiva 96/23/CE)
• Investigación en sustancias menos persistentes
http://earthsky.org/human-world/the-problematic-relationship-between-aquaculture-and-antibiotics
Acúmulo de sustancias químicas
Antibióticos:
• oxytetracycline chloride, oxolinic acid, flumequine, sarafloxacin, florfenicol sulfadiazine and trimethoprim
Capa profunda: concentrciones inciales a los 180 días.
Redistribucción y disolución más que degradación efectiva
Hektoen et al. 1999. Persistence of antibacterial agents in marine sediments Aquaculture.
Acúmulo de sustancias químicas
Diferentes naturaleza:
• Aditivos
Acúmulo de sustancias químicas
Diferentes naturaleza:
• Aditivos
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
Área
5 10 15 25 30Periodo (días)
BHT
Acúmulo de sustancias químicas
Diferentes naturaleza:
• Aditivos
UK Chemicals Stakeholder Forum, Report Abril 2005:
• BHT no es biodegradable en agua • Factor de bioacumulación de 230-2500 en peces después de 56 días • Toxicidad aguda en peces, algas e invertebrados (LC50 = 0.37mg/L)
• Toxicidad crónica en invertebrados y peces
(NOEC=0.07 mg/L)
Acúmulo de sustancias químicas
Diferentes naturaleza:
• Contaminantes persistentes: organoclorados
Hites et al. 2004. Global assessment of organic contaminants in farmed salmon Science 303
…concentrations of these contaminants are significantly higher in farmed salmon than in wild. European-raised salmon have significantly greater contaminant loads than those raised in North and South America, indicating the need for further investigation into the sources of contamination. Risk analysis indicates that consumption of farmed Atlantic salmon may pose health risks that detract from the beneficial effects of fish consumption.
Agregación de peces salvajes
• Fish Attraction Device
• Peces salvajes se agregan alrededor de las jaulas.
Ecosistema creado artificialmente
Agregación de peces salvajes
• Entrada artificial de comida
• Incremento de la complejidad del hábitat y de recursos tróficos
33 especies
Sardinella aurita
Mugilidae
Boops boops
Trachurus mediterraneus
Trachinotus ovatus Pomatomus saltatrix
Agregación de peces salvajes
Agregación de peces salvajes
22:6ω3
% FA
0
10
20
30
40
18:2ω6
0
10
20
30
40
18:1ω9
0
10
20
30
4016:0
0
10
20
30
40
18:3ω3
VILLAJO
YOSA
ALIC
AN
TE
CA
MPELLO
GU
AR
DA
MA
R
TYPE I
TYPE II
TYPE III
% FA
0
10
20
30
40ω3/ω6
VILLAJO
YOSA
ALIC
AN
TE
CA
MPELLO
GU
AR
DA
MA
R
TYPE I
TYPE II
TYPE III
0
2
4
6
8
10
12
14
1620:4ω6
VILLAJO
YOSA
ALIC
AN
TE
CA
MPELLO
GU
AR
DA
MA
R
TYPE I
TYPE II
TYPE III
% FA
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0TOTAL ω3
VILLAJO
YOSA
ALIC
AN
TE
CA
MPELLO
GU
AR
DA
MA
R
TYPE I
TYPE II
TYPE III
0
10
20
30
40
50
60
Farm Pellets Control
% F
atty
aci
d co
nten
t
ω3/ω6 Trachurus mediterraneus
Agregación de peces salvajes
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
20 30 40 50 60 70 80 Fork length (cm)
Liv
er in
dex
(% o
f bod
y w
eigh
t)
Øksfjord control Øksfjord farm
Hígado dos veces más grande en las
granjas
Condición biológica
Agregación de peces salvajes
Biofiltro
0 10 20 30 40 50 60 70 time (min)
0
10
20
30
40
25º 15º
mg
DO
C/g
faec
es (w
w)
DOC
Agregación de peces salvajes
(Mugil cephalus) (Katz et al., 2002)
Mejora de la calidad del sedimento
Disminución del contenido orgánico
Reclutamiento de fauna bioturbadora
Crecimiento significativo de los mújoles
Agregación de peces salvajes
Agregación de peces salvajes
• Movilidad a una escala de 10’s km
• Biomasa disponible para las pesquerías.
• Cambios en la composición del músculo.
% F
atty
aci
ds
Perfil de ác. grasos Boops boops
Agregación de peces salvajes
Agregación de peces salvajes
En los animales impactados el proceso de desarrollo ovocitario va más rápido, hay más ovocitos en los que se ha iniciado la vitelogénesis
Agregación de peces salvajes
• Depredadores: mamíferos marinos o peces
• Pomatomus saltatrix (L.), (bluefish, tailor, anjova, golfar)
Agregación de peces salvajes
Agregación de peces salvajes
Agregación de peces salvajes
Interacción con mamíferos marinos
Interacción con aves
Escapes
• Escapes: inevitables en aguas abiertas
• Pérdida económica.
• Goteo de individuos en operaciones o escapes masivos por roturas
• Salmón: bien documentado
• Efectos negativos: mezcla genética, competencia por alimento o hábitat, transferencia de patógenos.
Proportion of the main food items of recaptured seabream according to the different time of recapture after release (days). A: per cent occurrence; B: percent weight.
Adaptación trófica
Dorada Escapes
● Larval sampling ● Net pen
20% farmed
19% farmed
7% farmed
1% farmed
Reproducción en bacalao atlántico: • Estudio piloto con 1000 reproductores en Febrero 2006
• Marcados genéticamente
• Reproducción en abril
• Gradiente de huevos procedentes de acuicultura.
Escapes
From Jørstad & van der Meeren, Institute of Marine research, publication on www.imr.no
Escapes
Transmisión de enfermedades
Ectoparásitos: copépodos
Sea lice: Caligus sp
Transmisión de enfermedades
Japón: Neobenedenia girellae es el más reciente monogeneo y común parásito detectado en meros y otros peces: importados de Seriola dumerili de Hong Kong.
Disease and health management in Asian aquaculture. Bondad-Reantaso: Veterinary Parasitology 132 (2005) 249–272
Transmisión de enfermedades
¿Qué ocurre en aguas europeas?
Mycobacterium marinum
Enteromyxum leei
Kudoa iwatai
Ingeniería genética
Alimentos modificados genéticamente: soja Round up ready
Sanden et al., 2004: salmón atlántico
• Alimentación con 17.2% soja MG.
• Fragmentos de ADN de soja.
• Detección de fragmentos con PCR en
estómago, intestino.
• NO: músculo, cerebro o hígado.
http://www.foodandwaterwatch.org/reports/factory-fed-fish-europe/
Ingeniería genética
Myhra & Dalmob (2005) Aquaculture 250: 542-554
Vacunas:
• vacunas comestibles,
• vacunas de ADN
• vacunas basadas en proteínas
recombinantes
Ingeniería genética
• Degradación efectiva pero no completa.
• Liberación ADN al medio ambiente acuático
• Tolerancia ( problema peces salvajes)
• Muy resistente a su degradación
• Falta de estudios y transparencia:
• Estabilidad de ADN en sistemas acuáticos • Transferencia horizontal de genes • Absorción de ADN en organismos marinos.
Ingeniería genética
GH transgenic coho salmon (Oncorhynchus kisutch)
4. Calidad del medio y acuicultura marina
Vertidos de aguas residuales
• Efectos negativos de vertidos sobre instalaciones de acuicultura
• Diferenciación por isótopos estables
• Sensibilidad a enfermedades
• Estrés en la producción
Fitoplancton tóxico
DSP: toxinas diarreicas
Compuestos lipídicos: poliéteres termoestables lipófilos
Dinoflagelados: Dinophysis spp
Acumulación en moluscos
Todos los océanos
Fitoplancton tóxico
DSP: toxinas diarreicas
Compuestos lipídicos: poliéteres termoestables lipófilos
Dinoflagelados: Dinophysis spp
Acumulación en moluscos
Todos los océanos
Sustancias bioacumulables Chemoterapeutants and chemicals PEC (ng/L)
Measured concentrations or PEC
(estuaries, surface waters µg/L)
Antibiotics oxytetracycline tetracycline furazolidone oxolinic acid erythromycine sulfamethoxazole thrimetoprim Therapeutants malachite green emamectin benzoate metronidazole levamisole trifluralin formalin Pesticides dichlorvos carbaryl ivermectin trichlorfon azamethiphos Herbicides/Algaecides deltamethrin cypermethrin glyphosate diflubenzuron
Antibiotics 0,032 0,011 25,753 7,411x10-16
7,705 2,520x10-9
6,162x10-10
Therapeutants 1,027 1,240x10-16
6,503x10-11
17,889 33,658 5,110 Pesticides 8,194 86,490 9,462 1439,653 401,012 Herbicides/Algaecides 0,003 547,367 290,982 0,025
Antibiotics low µg/L (> 1) low µg/L (> 1) no reported data low µg/L (~10)
low µg/L (~ 1,7) low µg/L (~ 40)
ng/L (6,8; 49; 569) Therapeutants low ng/L (~16) low µg/L (~0,107)
low ng/L (0,3-12)
low µg/L (< 1) low µg/L (<1) low ng/L (~5) Pesticides low ng/L (0,3-12) low µg/L (0,8-800) low ng/L (~0,15, PEC) low µg/L (0,03-0,15) low ng/L (0,02-4,5) Herbicides/Algaecides low ng/L (5-6) low ng/L (1-8) max.peak conc (280 µg/L) ng/L (~68)
Hernando et al. 2005. X Congreso Nacional de Acuicultura
Accidentes marítimos
5. Acuicultura y sostenibilidad ambiental
Nivel trófico
SOFIA, 2010
Duarte et al. 2006 Bioscience 59
Nivel trófico
Nivel trófico
Selección de nuevas especies
Corvina
Selección de sitios adecuados
...Este instrumento permite la ordenación del medio marino, con la única finalidad de obtener una ordenación integral y sostenible de la acuicultura…
Selección de sitios adecuados
Localización de Zonas Idóneas para la Acuicultura en la Costa Andaluza
Selección de sitios adecuados
Control ambiental: EIA-Planes de Vigilancia
Reducción uso de sustancias químicas
Control de escapes
Species % Abundance Total kg % kg total Total income € % Total income €/kg
A.regius 0,48 14,36 1,31 100,54 1,60 7,00 L.vulgaris 2,77 28,40 2,58 255,60 4,06 9,00 S.aurata 8,99 65,30 5,93 326,51 5,19 5,00
O.vulgaris 1,07 79,67 7,24 358,53 5,70 4,50 M.merluccius 7,95 121,63 11,05 973,04 15,46 8,00
Bycatch 11,17 116,35 10,57 0,00 0,00 0,00 Other fish 42,77 372,76 33,88 1863,80 29,62 5,00
S.officinalis 24,81 301,83 27,43 2414,68 38,37 8,00
Escapee Wild
Control de escapes
2006 2007 2008 2009 2010 Desembarco Precio
year
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Tons
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
€
corvina
Control de escapes
Estándar de calidad en materiales
Norwegian technical standard (NS 9415)
Control de escapes
• Evaluación de puntos críticos en estructuras
• Desarrollo de planes de contingencia
• Protolocos de recaptura y aviso temprano
• Identificación de escapados en poblaciones salvajes
Gestión de pesquerías Posibles conflictos con la pesca local o sinergias positivas
Evitar sobrepesca: función de biofiltro
Actuación como reserva marina: potenciar la pesca local
Gestión de pesquerías
Gestión de pesquerías
Gestión de pesquerías
Certificaciones ambientales Códigos de conducta: FEAP Certificación: transparente y honesto Trazabilidad y marchamo
Certificaciones ambientales
Modalidad de bajo impacto
Acuicultura extensiva-semiintensiva
http://www.ipacuicultura.com/edicion_impresa/22/47/especies/1089/acuicultura_extensiva_y_semi_intensiva_beneficios_tangibles_e_intangibles-p2.html
Modalidad de bajo impacto
Cultivos multitróficos (IMTA)
Gestión ambiental integrada
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Desarrollo de indicadores de sostenibilidad.
Recomendaciones para la sostenibilidad.
Siete objetivos para conseguir una acuicultura sostenible: IUCN Ecosystem-based Aquaculture Group
1. Reducir la dependencia en las pesquerías, diverisficando las fuentes de alimento, cultivando especies con un nivel trófico bajo y promoviendo la acuicultura multitrófica.
2. Reducir significativamente el impacto en ecosistemas locales y biodiversidad promoviendo los estándares de gestión y por implementación de prácticas responsables, evaluación de impacto ambiental y plan de seguimiento, adaptado a la sensibilidad del ecosistema local, contribuyendo a la salud del ecosistema.
3. Incrementar las políticas en salud de especies acuáticas, basado en la prevención y medidas de bio-seguridad.
Recomendaciones para la sostenibilidad.
4. Incrementar su contribución al desarrollo rural y desarrollo en armonía con las pesquerías y otros sectores relevantes (p. ej. energía). Especialmente en el nivel de economía local, poniendo en práctica los mecanismos de gobernanza apropiados.
5. Incrementar la aceptación social mediante el desarrollo de un proceso de selección de sitios, participación de actores sociales, distribución equitativa de beneficios y gestión basada en el ecosistema.
6. Favorecer la investigación , gestión y capacidades para un uso eficiente de los recursos.
7. Mejorar la información al público, medios de comunicación y gestores sobre los progresos en investigación y mejoras concretas en sostenibilidad a lo largo del mundo.
Febrero 2012, IUCN, Gland, Switzerland
http://www.iucn.org/
Futuro
Sostenibilidad Seguridad alimentaria
Acuicultura
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