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miércoles, 28 de septiembre de 2016

Maricultura sustentable: buscando aumentar sus volúmenes de producción

De la interesante página de la Glogal Aquaculture Alliance (advocate.gaalliance.org) tomo  esta nota para socializar y aportar a la discusión que deberíamos tener en argentina por estos días. Aprovechar nuestro inmenso Mar Argentino no solo a través de la pesca extractiva es un reto que hay que analizar y encarar. Aunque pareciera que es difícil discutir en Argentina alternativas a la producción tradicional "del campo", como si solo pudiera ser una cosa o la otra, hay en carpeta proyectos de acuicultura multitrófica y explotaciones de algas en las costas. Porqué no pensar en exceder esas fronteras?. Temas para agendar e impulsar en los encuentros y foros en los que el acuicultor argento debe tomar un papel activo.

September 26, 2016 | by Amir Neori, Ph.D.


¿Puede la maricultura sostenible igualar la producción de la agricultura?



Un agricultor de algas en Nusa Lembongan recoge algas comestibles que ha crecido en una cuerda. Foto de Jean-Marie Hullot.
Un agricultor de algas en Nusa Lembongan recoge algas comestibles que ha crecido en una cuerda. Foto de Jean-Marie Hullot.

Actualmente existe una diferencia significativa entre la producción de la agricultura y la acuacultura (un desequilibrio de alrededor de 100 a 1). La mejora de esta relación representa un reto importante para la industria acuícola. Un salto cuántico en la escala de la producción mundial de alimentos es imprescindible para soportar el aumento de las necesidades de alimentos a escala mundial, ya que la población humana sigue creciendo junto con la demanda adicional de alimentos. El cambio climático y sus posibles impactos en las prácticas tradicionales de producción de alimentos también deben ser considerados, y la maricultura presenta una oportunidad única.
La agricultura produce cerca de 10 millones de toneladas anuales de diversos productos, la mayoría de las cuales son plantas. Sin embargo, es difícil imaginar cómo esta cifra puede crecer mucho más allá, teniendo en cuenta el costo de esta producción en la disminución de los recursos de tierras de cultivo, fertilizantes y agua de riego.
Sorprendentemente, la producción acuícola es tan sólo un 1 por ciento de la producción agrícola, o alrededor de 100 millones de toneladas por año (de acuerdo con informes de la FAO). Esto es sorprendente en un mundo cuya superficie es de 70 por ciento de agua, la mayor parte de ella un área oceánica que recibe la mayor parte de la radiación solar del mundo y que contiene grandes cantidades de nutrientes (por ejemplo, 1011 toneladas de fósforo), especialmente en el Océano Pacífico. Las tierras de desiertos – que cubren alrededor de un tercio de la superficie terrestre del planeta y también reciben cantidades significativas de radiación solar, pero que carecen de agua y nutrientes para convertirse en significativamente productivas – son una superficie de tierra adicional, ligeramente usada y con potencial de producción.
El cambiar este desequilibrio de la producción de alimentos mediante el aumento de la acuacultura – y sobre todo la maricultura – por 100 veces no resultará de la actual tasa de crecimiento de la industria acuícola, que es de alrededor de 7 a 8 por ciento por año. Esto es porque el punto de partida actual de la maricultura es de sólo alrededor unos 60 millones de toneladas (peso fresco) por año.
La producción de la maricultura debe crecer en órdenes de magnitud para de manera costo-eficiente suministrar todos los alimentos que necesitaremos, y al mismo tiempo ayudar a mantener el medio ambiente a nivel mundial e incluso combatir los efectos del calentamiento global. Esto panacea puede suceder con una mínima ingeniería, con sólo ayudar a que la naturaleza haga el trabajo de manera sostenible.
La maricultura en una escala masiva puede ser localizada y desarrollada en las superficies de los océanos y en los desiertos costeros, y se puede utilizar agua de mar y sus nutrientes intrínsecos. El aumento de la producción de la industria en dos órdenes de magnitud requeriría que esta “nueva acuacultura” fuera muy grande, y sin embargo rentable y beneficiosa tanto para el medio ambiente como para la sociedad.
Las especies de algas foto-autótrofas extractivas liderarán este crecimiento, así como las plantas lideran la producción agrícola. Aun cuando muchas algas pueden ser cultivadas, un desafío que queda es el desarrollo de conceptos de ingeniería para la producción a bajo costo de cantidades muy grandes de micro- y macroalgas en la superficie del océano y en tierra. Este desafío requiere equipos de investigación multi-disciplinarios con expertos en acuacultura, en el cultivo de algas, en la ingeniería ecológica y marina, oceanógrafos, climatólogos, economistas y otras áreas de especialización.
Una granja de gran escala de macroalgas en una región de acuacultura multi-trófica en la costa de China. Sanggou Bay, una bahía de 130 km2 en el norte de China que produce anualmente (en peso fresco) 100 toneladas de peces alimentados, 130.000 toneladas de bivalvos (vieiras, ostras), 2.000 toneladas de abulón y 800.000 toneladas de algas marinas, para una producción total de ~ 7000 toneladas/km2/año. Foto cortesía de M. Troell.
Una granja de gran escala de macroalgas en una región de acuacultura multi-trófica en la costa de China. Sanggou Bay, una bahía de 130 km2 en el norte de China que produce anualmente (en peso fresco) 100 toneladas de peces alimentados, 130.000 toneladas de bivalvos (vieiras, ostras), 2.000 toneladas de abulón y 800.000 toneladas de algas marinas, para una producción total de ~ 7000 toneladas/km2/año. Foto cortesía de M. Troell.

Cultivo de algas en una escala muy grande en las superficies de los océanos, y con un mínimo de ingeniería

La mejora artificial de los nutrientes en el océano utilizando el afloramiento de agua rica en nutrientes puede crear floraciones en la superficie de algas fitoplanctónicas, y promover y apoyar las cadenas alimentarias, lo que generará grandes cantidades de peces de carnada. Sobre la base de la propuesta del Dr. John Ryther desde la década de 1960, el Proyecto Japonés “TAKUMI” y el Proyecto OTEC de los EE.UU. ya han estado desarrollando el bombeo a la superficie del océano de agua rica en nutrientes utilizando enormes tubos – de manera pasiva o con bombas alimentadas por energía solar.
Grandes regiones de “desiertos oceánicos” podrían convertirse en ricas zonas de pesca, que podrían igualar con sus nuevas pesquerías de 140 toneladas/km/ año a los afloramientos de Perú y Namibia. Por lo tanto, el uso de un 10 por ciento de la superficie oceánica mundial podría resultar en pesquerías de 5 millones de toneladas/año, y al mismo tiempo absorber grandes cantidades de dióxido de carbono excesivo (el gas de invernadero CO2).

Granjas de algas mar afuera

Un plato de ensalada fresca con macroalgas en Kobe, Japón.
Un plato de ensalada fresca con macroalgas en Kobe, Japón.
Las macroalgas se han cultivado de forma rentable por décadas. Más de 25 millones de toneladas (peso fresco) se producen cada año, con un valor medio de mercado de $400 por tonelada (peso seco). La mayor parte de esta producción se lleva a cabo en los océanos costeros, y muchas especies de algas son excelentes alimentos para los seres humanos y el ganado.
Una propuesta japonesa por el Prof. M. Notoya y compañeros de trabajo puede tener macroalgas creciendo en balsas flotantes de 100 kilómetros cuadrados, ubicadas lejos de las rutas marítimas comerciales hasta que están listas para la cosecha, y usando mejoras artificiales de nutrientes del océano. Cada una de estas balsas gigantes posiblemente podría producir 106 toneladas (peso fresco) de macroalgas por año. Para igualar la producción mundial de la agricultura con macroalgas requerirá, por lo tanto, alrededor de 10.000 dichas balsas y cubrirá 1.000.000 kilómetros cuadrados de superficie oceánica, un mero 0,3 por ciento de los océanos del mundo.

Granjas oceánicas IMTA en alta mar

La ubicación de grandes granjas de acuacultura multi-trófica integrada (IMTA, en donde los sub-productos de uno de los componentes soportan otros componentes) de peces alimentados en aguas abiertas, rodeado de las unidades de producción de bivalvos filtradores – como se practica actualmente en la Bahía de Fundy en el Atlántico de Canadá – producirá grandes cantidades de pescados y mariscos.
Los efluentes cargados de nutrientes crearán una pluma de superficie con alto contenido de nutrientes, que imitará una surgencia o afloramiento. Una pluma suficientemente grande generará una cadena alimentaria a base de plancton y soportará grandes cantidades de peces de carnada. La captura de estos peces puede al menos duplicar la producción de las granjas, al tiempo que reduce su impacto ambiental.
Proyecto de un módulo del Proyecto Desierto Verde. Una granja IMTA (acuacultura integrada multi-trófica) alimentada por gravedad por agua del océano Atlántico (por cortesía del fallecido GB García Reina).
Proyecto de un módulo del Proyecto Desierto Verde. Una granja IMTA (acuacultura integrada multi-trófica) alimentada por gravedad por agua del océano Atlántico (por cortesía del fallecido GB García Reina).

Cultivo de algas a gran escala con base en tierra

Se han propuesto varios esquemas para granjas muy grandes de macroalgas marinas en desiertos costeros. El Proyecto Desierto Verde (Green Desert Project, GDP), un concepto para el reverdecimiento del Sahara, a través de Aqua-Agro Biotecnología Integrada (Integrated Aqua-Agro Biotechology, IAAB), es un ejemplo. El GDP propone reunir una serie de tecnologías que utilizan agua de mar (millones de m3/km2/año), alimentada por gravedad directamente desde el Atlántico hasta shebqhas del Sahara (lechos de lagos secos a nivel sub-mar, de hasta 104 km2 cada uno).
El proyecto propone producir simultáneamente y de manera sostenible varias especies de peces, crustáceos, moluscos, macroalgas, cultivos acuáticos adicionales, cultivos de acuaponía, biogás y energía hidroeléctrica. El efluente salino desaguará hacia reservorios, que producirán “agua verde” de microalgas como Dunaliella sp. que va a alimentar al camarón de salina, peces planctívoros, moluscos y aves. La salmuera final se evaporará a los fondos de shebqhas, secuestrando la sal del mar (~ 10toneladas/km2/año) y humidificando el aire del desierto.
Sorprendentemente, la producción acuícola es tan sólo un 1 por ciento de la producción agrícola. Esto es sorprendente en un mundo cuya superficie es de 70 por ciento de agua.
Este concepto anterior llena varios requisitos básicos para el éxito de la producción de bajo costo de algas en el Sahara y desiertos similares (García Reina 2010; FAO 2010). Estos requisitos incluyen muy bajo costo de bombeo de agua de mar, fertilizantes (N & P), dióxido de carbono (CO2) y llanuras costeras de bajo costo en latitudes inferiores a 30 grados-C.
El proyecto propone comenzar con varias granjas de 20-km2 en shebqhas de tierras bajas salinas por debajo del nivel del mar y bordeando las costas de Mauritania, Sahara Occidental, Marruecos, Argelia, Túnez, Libia y Egipto, y en el valle de Arava de Israel y Jordania (como un componente del Canal del Mar Rojo/Mar Muerto financiado por el Banco Mundial). El concepto se basa en la aplicación local de la tecnología de la acuacultura multi-trófica integrada (IMTA), dependiendo de las consideraciones del mercado, las especies locales y las condiciones locales en cada granja. Los efectos secundarios adicionales beneficiosos incluyen una reducción en el aumento de los niveles del mar a través de la hidratación del desierto, y una reducción en el aumento de COen la atmósfera.

Perspectivas

Espero que este breve artículo ilustre de forma convincente la posibilidad de progresar para igualar la producción de la agricultura tradicional con base en tierra con la producción de la maricultura de productos de mar sostenibles, usando sólo una pequeña fracción de la superficie oceánica mundial. Esta producción será relativamente inocua, en comparación con los impactos potenciales de duplicar la producción de la agricultura en tierras, y también generará empleo significativo y otros beneficios.
Independientemente de que todas las opciones se definan como maricultura, engorde en el mar o alguna otra cosa, estos enfoques representan la producción por el hombre de mariscos en alta mar. Debido a las consideraciones de gran escala y el derecho internacional, la participación de los gobiernos nacionales y las organizaciones internacionales es necesaria para alcanzar el potencial global de la maricultura.
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sábado, 9 de mayo de 2015

Explotación de Undaria en la Patagonia: de un molesto invasor a una explotación con alto valor agregado y potencialidad

Del sitio Agropost On Line comparto esta noticia. El proyecto que le dio origen fue presentado en la Jornada de Bioeconomía 2015 de Puerto Madryn. Interesante enfoque e intervención de colegas científicos y tecnólogos para aprovechar un recurso, intervenir en el segmento productivo y buscar alternativas para generar divisas. Son estas las cosas que pasan que hacen pensar en que comenzamos a andar de una vez para un lado definido.


JONO - Wakame un alimento funcional de origen Patagónico con proyección mundial
Dr. en Biología Fernando Gaspar Dellatorre Investigador del CENPAT-CONICET. Profesor de Acuicultura en la Universidad Nacional de la Patagonia.
Ingeniera Pesquera Valeria Paola Solana 
Estudiante de Doctorado. UTN Facultad Regional Chubut. 
Facundo Ignacio Ursino 
Estudiante de Licenciatura en Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco.
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Undaria pinnatifida, una especie de alga considerada invasora se ha sumado a las especies de macroalgas nativas que pueblan en abundancia el litoral marítimo argentino. En Puerto Madryn esta especie se transforma en WAKAME, un alimento de calidad para abastecer el mercado interno y con potencial para explorar mercados del exterior. 

En el año 1992, los buzos del Centro Nacional Patagónico (CENPAT-CONICET), colectaron un espécimen raro de macroalga en los pilotes del Muelle Storni en la ciudad de Puerto Madryn. Los investigadores la identificaron como Undaria pinnatifida. Era la primera vez que se registraba un ejemplar de esta especie de alga parda, originaria de Japón, Corea y China. Veintidós años después, esta especie se ha dispersado y naturalizado a lo largo de buena parte de la costa argentina, desde Puerto Deseado (norte de Santa Cruz) hasta el puerto de Mar del Plata. 


Desde el primer registro en nuestras aguas, distintos grupos de investigación, principalmente del CENPAT-CONICET, han realizado varios estudios científicos que analizan su impacto ecológico sobre el resto de las algas nativas, sobre los peces y sobre la comunidad costera en general. Sin embargo, además de ser una agresiva invasora en costas de aguas templadas en varias regiones del mundo, esta especie es un recurso pesquero con múltiples utilidades e intensamente producido y explotado, principalmente en China, Japón y Corea. Según datos de la FAO, más de 2 x 106 toneladas de U. pinnatifida se cultivan por año en el mundo para ser utilizadas en la producción de Wakame, un alimento para consumo humano con un alto valor nutricional y con propiedades específicas sobre la salud. 


Además de ser un plato típico del Japón, el Wakame es una comida baja en calorías y aporta a la dieta fibras, vitaminas del complejo B y vitamina A y minerales como Iodo, Calcio, Potasio y Magnesio. Además contiene compuestos con efectos positivos sobre la salud como ácidos grasos poliinsaturados, fucoidanos y fucoxantina. Debido a sus propiedades, en Japón, el Wakame da origen a productos FOSHU (alimentos para usos específicos de salud). 
Las algas de nuestro litoral marítimo han sido históricamente explotadas para usos industriales (principalmente la extracción de ficocoloides). La producción de alimentos en base a algas ha sido circunstancial, para mercados muy minoritarios y de escala artesanal. Este marco histórico plantea un desafío para la producción de alimentos en base a algas, ya que es necesario innovar en casi todas las etapas del proceso productivo. 


Estimulados por este desafío iniciamos, a inicios del año 2012, un emprendimiento con el objetivo de transformar esta especie en un recurso pesquero y utilizarla para la producción de alimento mientras se estudian otras variedades de aplicaciones posibles. A partir de este desarrollo nace JONO - Wakame de la Patagonia, una Empresa de Base Tecnológica en formación que integra años de investigación en los campos de la Biología Marina, la Oceanografía y los Alimentos para combinar el procesamiento con altos estándares de calidad típicos de los productos japoneses con el origen orgánico y prístino de las aguas del mar patagónico. 


La primer etapa de este desarrollo fue la elaboración de un Estudio de Factibilidad e Impacto con el objetivo de analizar posibilidades y condiciones técnicas, legales, ambientales, socio-económicas y comerciales para la producción de wakame en el norte de la Patagonia. Los resultados de este estudio fueron recientemente presentados en el VII Congreso Argentino de Ingeniería Industrial (COINI 2014 - Facultad Regional Chubut UTN - Puerto Madryn). Durante el desarrollo de este estudio se realizaron pruebas de producción a escala industrial que sirvieron para determinar los parámetros del proceso productivo (demanda de mano de obra, insumos y energía) y analizar la adaptabilidad de una planta pesquera (Senasa Establecimiento Oficial N° 4877) para el procesamiento de wakame. Asimismo, el producto elaborado durante estas experiencias, se destinó a pruebas para evaluar su aceptación en el mercado interno. 

El alga U. pinnatifida forma densas praderas estacionales (en invierno y primavera) con biomasas de 2-5 kg/m2, en las costas rocosas del norte de Patagonia. La extracción de la materia prima se realiza por medio de equipos de pesca artesanal que consisten en pequeñas embarcaciones que extraen el recurso con buzos. Esta técnica presenta un impacto extremadamente bajo sobre el ecosistema en general y produce una materia prima de alta calidad por la selección en origen. Si bien no se han cuantificado los stocks, la amplia distribución por más de 1000 km de costa, y las altas densidades de sus poblaciones, indicarían que la materia prima no sería limitante para la producción para mercado interno y eventualmente para el Mercosur. 


Procesos y productos 


Los protocolos para el procesamiento fueron obtenidos de una profunda revisión bibliográfica y de contacto con especialistas japoneses en el tema. Se desarrollaron dos líneas de procesamiento. La primera da origen a un producto blanqueado y parcialmente deshidratado con sal gruesa. Este producto (conocido como blanched and salted wakame) es conservado en frío y es utilizado como commodity en el mercado mundial. Puede además, ser reprocesado para producir cut wakame. La segunda línea de proceso da origen a un producto seco. La materia prima es sometida a selección, desnervada, y secada con aire templado luego de dos lavados en agua dulce. Este segundo producto se conoce como ita-wakame tiene un sabor mucho más intenso y puede ser utilizado como snack también. 

La aceptación de ambos productos en el mercado interno fue óptima tanto para consumidores occidentales como para consumidores orientales. Las pruebas de escala comercial sirvieron además para probar que con una baja inversión es posible adaptar una planta pesquera tradicional (típicamente procesadoras de pescados, moluscos o crustáceos) al procesamiento de wakame. Esto otorga al proyecto un potencial adicional en el escenario actual de crisis de la industria pesquera regional. 

El marco normativo para este desarrollo es suficiente pero mejorable. La pesca de algas está regulada por una ley provincial que es anterior a la introducción de esta especie (Ley XVII - N° 6 (antes Ley 939); Reglamentada por Decreto XVII - N° 759/81), por lo tanto no la contempla. Las gestiones llevadas a cabo durante 2013 dieron lugar a una disposición de la autoridad de aplicación que autoriza la pesca de esta especie en la costa Chubutense (Disposición 008/13 Subsecretaría de Pesca del Chubut). No obstante la ley debiera ser mejorada e incluir la especie invasora Undaria pinnatifida. El personal operario está regulado por el Convenio colectivo de trabajo de la alimentación del Sindicato de Trabajadores de la Industria de la Alimentación (STIA - http://www.stia.org.ar/). En los aspectos sanitarios, los establecimientos y protocolos deben atender al Capítulo XXIII del Reglamento de Inspección del Decreto N° 4238/68 de Senasa. 

Para la inscripción de establecimientos y productos en los registros nacionales correspondientes (RNE y RNPA), es necesario atender al Código Alimentario Argentino que incluye las algas en su Artículo 923 (Resolución Conjunta SPReI N° 169/2013 y SAGyP N° 230/2013). 

Mercados potenciales 


El mercado nacional tiene tres componentes diferentes, los inmigrantes orientales, los consumidores naturistas y el mercado gourmet. La demanda interna proyectada es suficiente para el establecimiento del negocio. Sin embargo es posible intentar la llegada a mercados externos más voluminosos. Brasil tiene la mayor comunidad de inmigrantes japoneses en la región y representaría un gran mercado para el wakame de la Patagonia, con potenciales ventajas comparativas considerando la cercanía geográfica y el Mercosur. Los grandes países consumidores (particularmente Japón) también han mostrado su interés por el wakame de la Patagonia. 


Los productos JONO - Wakame de la Patagonia estarán pronto en las góndolas de los supermercados orientales y de las casas gourmet y naturistas del país. Además servirán de plataforma para el desarrollo de alimentos en base a otras especies algales abundantes y con excelentes características nutricionales. 
Sin embargo los mercados externos plantean el gran desafío de mecanizar procesos y desarrollar tecnología para alcanzar mayores niveles de competitividad. Ese desafío lo hemos abordado recientemente iniciando el estudio detallado de los parámetros de calidad del recurso mediante una beca doctoral en la Facultad Regional Chubut de la UTN. Este estudio servirá de base para analizar otras aplicaciones potenciales, por ejemplo la extracción de compuestos para aplicación en nutrición y cosmética (fucoidanos, fucoxantina), y para iniciar el desarrollo de una línea de procesamiento mecanizada. Por esos caminos estaremos transitando en los próximos años.