Manejo de la aireación en el cultivo de camarón

INTRODUCCIÓN

Según el Dr. Claude Boyd: “En un cultivo de camarón, se debería implementar la aireación a partir de dosificar 30 kg de alimento/hectárea/día; ”. Esto se deduce del que el incremento en la dosificación diaria de alimento balanceado implica la producción de más heces, mudas y sobre todo sobras del mismo alimento. Por esta razón, se hace necesario la implementación de la aireación, no solo para cubrir las necesidades de oxigenación por parte de los camarones, sino también de los microorganismos que viven en el suelo y agua de los estanques.

Por otro lado, debemos tener en cuenta que la aireación no solo sirve para subir el oxígeno del agua, sino que además ofrece otras ventajas que describiremos en el presente artículo.

VENTAJAS DE LA AIREACIÓN EN CAMARONICULTURA

Como es de conocimiento general, la mayor ventaja de la aireación es lograr el incremento de oxígeno en el agua de cultivo, permitiendo de esta manera una mejor supervivencia al reforzar el sistema inmune del camarón y también al mejorar la absorción de nutrientes lográndose el máximo crecimiento de los camarones. Por otro lado, la aireación ofrece otras ventajas que se mencionan a continuación:

  • La aireación se puede aprovechar para producir circulación de agua que permita acumular materia orgánica por compuertas o sifones para ser evacuada fuera de los estanques.
  • La aireación permite ahorro en recambio de agua, porque influye directamente en mejorar la calidad del agua al producir un ambiente propicio para los microorganismos aeróbicos acelerando los procesos de biorremediación.
  • Finalmente, con la aireación se logra romper los gradientes de temperatura y/o salinidad que se forman en la época lluviosa del año.

SATURACIÓN DEL OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA DE CULTIVO

En ambientes acuáticos, la saturación de oxígeno es una medida relativa de la cantidad de oxígeno disuelto en el agua en comparación con las condiciones de equilibrio. La sobresaturación de oxígeno(es decir, niveles de saturación superiores al 100%) puede ocurrir naturalmente o por acción de los aireadores y/o la fotosíntesis del fitoplancton.

Por otro lado, la solubilidad del oxígeno en el agua se da primordialmente en función de la Temperatura y la Salinidad (Tabla 1); donde el agua de menor temperatura y el agua de baja salinidad tienen mayor capacidad de saturación de oxígeno que el agua de mayor temperatura y salinidad.

Tabla 1.- Saturación de la concentración de oxígeno disuelto en el agua de diferentes temperaturas y salinidades.

EFECTO DE LA TRANSPARENCIA DEL DISCO SECCHI EN LA CURVA DE OXÍGENO

La transparencia es un método de evaluar la cantidad de microalgas de un estanque de cultivo utilizando un disco secchi que tiene 4 cuadrantes (2 negros y 2 blancos opuestos). Para la fabricación de un disco secchi es mejor usar un metro de madera que emplear marcas en una cuerda, porque a menudo las cuerdas se estiran cuando están mojadas. El protocolo de medir transparencia con disco Secchi necesita dos medidas: la primera es la distancia entre la superficie del agua y dónde los cuadrantes blancos del disco desaparecen y la segunda es la distancia entre la superficie del agua y donde el disco reaparece. Cuanto mayor la población de fitoplancton menor será la transparencia y si las poblaciones de microalgas son bajas, entonces la transparencia será mayor; cabe mencionar que la transparencia óptima para el cultivo de camarón está entre 30 y 40 cm donde los niveles de oxígeno disuelto son estables (Figura 1).

Figura 1.- Curvas de oxígeno a diferentes rangos de transparencia. Se observa que el rango más estable del oxígeno disuelto es el de 30 a 40 cm. (Boyd, 2021).

Por otro lado, es necesario mencionar la relación que existe entre la transparencia del disco secchi y el punto de compensación (lugar hasta dónde llega la luz para que las microalgas produzcan oxígeno a través de la fotosíntesis), debido a que con ello se puede calcular el gradiente de oxígeno en la columna de agua. El cálculo del punto de compensación se logra multiplicando los centímetros de la transparencia por un factor de 4.0, profundidad y como se mencionó anteriormente, hasta donde las microalgas producen oxígeno. Por ejemplo, si la transparencia secchi es de 30.0 cm, el punto de compensación será a 120.0 cm y por difusión el oxígeno puede llegar hasta 150 cm. Por esta razón en zonas profundas de un estanque con alta concentración de microalgas es necesario la implementación de aireación para que los camarones puedan vivir en esas zonas sin ser afectados por la falta de oxígeno (Figura 2).

Figura 2.- con punto de compensación de 1.20 m. (0.30 m. de disco secchi x 4), por difusión se alcanzaría a tener oxígeno hasta a una profundidad de 1.50 m., pero a 1.70 m., solo una eficiente aireación llevaría Oxígeno a esa zona.

CAPACIDAD DE CARGA DE LA AIREACIÓN EN EL CULTIVO DE CAMARÓN

La capacidad de carga de los aireadores varía de acuerdo con la fuente de energía que usan. Se sabe que los aireadores eléctricos son más eficientes que los aireadores a combustible. Esta eficiencia se basa en que la fuerza de los aireadores eléctricos se mantiene sin decaer a través del tiempo, mientras que la fuerza de los aireadores a combustible va cayendo aproximadamente 40% de eficiencia de un año para otro (Boyd, 2021). Cabe anotar que cuando los aireadores son nuevos, ya sea a combustible o eléctricos, su capacidad de carga promedio es de 1,000 libras de camarón/HP en engorde con 10% de recambio de agua. Por otro lado, en pre-criaderos la demanda de oxígeno es mayor y la razón por la que las larvas requieren más oxígeno que los camarones adultos, es debido a que las larvas consumen más oxígeno por gramo de biomasa que los adultos (Tabla 2).

Tabla 2.- Capacidad de carga de 1.0 HP de aireación eléctrica o a combustible en las diferentes etapas del cultivo de camarón (Nonwachai, 2011).

RELACIÓN ENTRE EL NIVEL DE OXÍGENO Y EL SISTEMA INMUNE DEL CAMARÓN

En cuanto al control de enfermedades, la aireación cumple una función muy importante, porque al elevar el nivel de oxígeno disuelto en el agua, logra un mejor accionar de los hemocitos granulosos (células de defensa del camarón) localizados en la sangre del camarón o hemolinfa. Estos hemocitos inician un mecanismo de defensa conocido como melanización cuando se sienten invadidos por bacterias u otros organismos patógenos, mecanismo cuyo nivel de eficacia depende fundamentalmente de la concentración de oxígeno que tengan los camarones en la hemolinfa. La melanización es un proceso que se caracteriza por atrapar y eliminar patógenos dentro del pigmento llamado Melanina que se elimina en el exoesqueleto desechado por el camarón durante el proceso de muda (Figura 3).

Figura 3.- se ilustra proceso de la Melanización que necesita de moléculas de oxígeno para producir la melanina en la eliminación de patógenos (Barraco et.al.2008).

AIREACIÓN EN RACEWAYS Y PRECRIAS INTENSIVAS

La aireación de Raceways y Precrías intensivas es efectiva si se conoce la capacidad de carga basada en el tamaño de las burbujas; así tenemos que, 1.0 HP de Aireación con burbujas standard de piedras de aire (promedio 20 mm), puede oxigenar hasta 50 metros cúbicos de agua con una biomasa de 1.0 kg de larvas por metro cúbico, pero si esta aireación mejora con microburbujas (promedio: 10 micrómetros) provenientes de mangueras microporosas, esta carga promedio puede incrementarse a 3.0 kg. de larvas por metro cúbico y finalmente si la fuente de aireación emite solo nanoburbujas (menos de 200 nanómetros), la capacidad de carga de la aireación puede aumentar a un rango de 6.0 a 9.0 kg de larvas por metro cúbico (Figura 4).

Figura 4.- Diferentes tamaños de burbujas que representan diferentes tipos de aireación con sus respectivas capacidades de carga en kilos de larvas/m3.

ANÁLISIS DE LOS TIPOS DE AIREACIÓN EN EL CULTIVO DE CAMARÓN

En el cultivo de camarón se vienen usando diferentes tipos de aireación (Figura 5) que merecen un análisis de sus características enfocadas en debilidades y fortalezas que analizaremos a continuación.

Figura 5. Tipos de aireación para acuicultura, donde destacan los más usados en el cultivo de camarón por eficiencia: los aireadores de paleta y los de turbo inyección.
  • Aireacón de difusión vertical: aquí Las burbujas de aire comprimido son inyectadas en la columna de agua a una profundidad óptima de efectividad entre 1.0 a 2.5 metros. Sin embargo, esta aireación no es eficiente para circular el agua y causa acumulación de materia orgánica debajo del aireador.
  • Aireación de difusión horizontal: Normalmente es un turbo aireador bajo el agua, pero no es eficiente en oxigenar el fondo, debido a que su flujo va hacia arriba limitando a la oxigenación del sedimento donde viven los camarones.
  • Aireación rotativa: esta aireación necesita de una eficiente biorremediación, pues se acumula materia orgánica en su centro y con el tiempo las excavaciones de esta aireación se hacen más profundas, acumulando materia orgánica que va a necesitar biorremediación o cambiar a menudo la ubicación de los aireadores.
  • Aireacón de paletas: las gotas producidas por el aireador de paletas dan mayor área de difusión del oxígeno que otros tipos de aireadores. Su profundidad óptima está entre 1.00 a 1.50 m. Esta aireación es la más usada y eficiente en el cultivo de camarón, pero esta limitada por la profundidad.
  • Aireación de turbo inyección (Sistema Venturi): Las burbujas de aire inyectadas al agua por los aireadores a turbo inyección proporcionan una eficiente difusión del oxígeno a su profundidad óptima entre 1.50 a 2.50 m. Esta aireación es la más usada y eficiente en niveles de agua muy profundos.

Por otro lado, cabe mencionar que ya existen en el mercado aireadores solares que, al alcanzar su máxima eficiencia, muy pronto van a permitir reemplazar a los aireadores a combustible.

MEDICIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA AIREACIÓN

Una de las formas más comunes de medir la eficiencia de un aireador el calculando el SAE (siglas en Inglés para: standard aeration efficiency) una expresión de la cantidad de oxígeno que un aireador transfiere a agua dulce con cero ppm de oxígeno disuelto. Normalmente el SAE se reporta como Kilos de O2/kW/hora o Kilos de O2/HP/hora y los valores más comunes del SAE están entre 0.5 a 3.0 de oxígeno/kW/hora (Tabla 3).

Tabla 3.- Resumen de los valores de la eficiencia estandar de aireación (SAE) para aireadores eléctricos usados en acuicultura (Boyd, RAPCO, 2020).

Otra forma muy común de medir la eficiencia de los aireadores es el SORT (siglas en Inglés para: Standard Oxygen Transference Rate) que se refiere a la cantidad de kilos de oxígeno que son transferidos en una hora de funcionamiento (kg O2/h). Si dividimos el SOTR por la potencia del aireador (kW) obtenemos el SAE.

RECOMENDACIONES PARA EL MANTENIMIENTO DE LOS AIREADORES

El mantenimiento de los aireadores es muy importante para mantener la eficiencia y larga vida de estos, especialmente de los aireadores eléctricos que podrían llegar a una vida útil de hasta 5 años en promedio. Por esta razón, a continuación, mencionaremos algunas recomendaciones para lograr este propósito, entre ellas están:

  • El no usar cables de más de 100 metros y el diámetro del cable debe tener por lo menos 2.5 mm2.
  • Cambiar aceite del motor las primeras 360 horas de funcionamiento, después de esto, cada 2 ciclos.
  • Siempre abrir el reductor a cada ciclo para verificar si existen rodamientos (rulimanes) fallados.
  • Revisar y cambiar empaquetaduras para evitar entrada de agua al motor y se mezcle con el aceite.
  • Después de cada ciclo, retirar el óxido del motor y pintar el cuerpo.
  • Verificar si los flotadores están bien nivelados y si el aparato permanece en la horizontal.

REFERENCIAS

  • Boyd, Claude E. 2021. Aerator energy use in shrimp farming and means for improvement. Journal of the World Aquaculture Society 52:6-2.
  • Barracco, M.A., L. Perazzolo y R. Rosa. 2008. Guía Técnica – Patología e Inmunología de Camarones Peneidos. Programa CYTED Red II-D Vannamei, Panamá, 270 pp.171-224.
  • Nonwachai, T., W. Watcharya, N. Chuchird & C. Limsuwan. 2011. Kasetsart University Fisheries Research Bulletin. Volume 35(3).

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