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22/06/2017
Integración de la acuicultura y agricultura marina para cultivar el espárrago de mar
Debido a la escasez de agua dulce en la zona central del país, se ha indagado en la posibilidad de cultivar una especie que crece en zonas costeras. Se trata del espárrago de mar, Sarcocornia neei, que tolera grandes cantidades de sal para crecer.
02/09/2014


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Integración de la acuicultura y agricultura marina para cultivar el  espárrago de mar

De esta manera se conjuga la acuicultura y la agronomía en el cultivo integrado de especies donde incluso se aprovechan aguas de los efluentes de una empresa de acuicultura orgánica. El espárrago de mar es utilizado además en la zona norte para biorremediación de suelos, ya que  posee características metalófilas hiperacumulables. Es decir, es capaz de absorber ciertos metales del suelo en grandes cantidades, por lo que se convierte en una interesante alternativa para recuperar suelos de  los relaves mineros.

En Valparaíso, así como en toda la  zona central y norte del país, el recurso agua se está convirtiendo es un bien escaso lo que  limita la producción agrícola y  afecta a pequeños productores quienes ven amenazadas sus producciones año a   año. En la Región de Valparaíso, de acuerdo con la dirección meteorológica de Chile, el déficit en las precipitaciones alcanzó en el 2011 un 60% anual en algunas localidades, sin un mayor cambio en los años posteriores, lo que demuestra una situación de riesgo para el desarrollo normal de la agricultura.

Los suelos áridos limitan la producción normal pero, aún así, es posible su utilización a través del cultivo de plantas halófitas, es decir, que crecen en ambientes salinos. Es así como  el cultivo de espárrago de mar se convierte en una innovadora  alternativa  de cultivo.  El proyecto consiste en  desarrollar una alternativa sustentable de cultivo, que conjuga la acuicultura con la agricultura marina, usando como recurso hídrico el agua de mar y los efluentes de  los estanques de cultivo acuícolas para el cultivo de Sarcocornia neei,  un recurso agrícola de alto valor comercial,  apto para consumo humano que crece a lo largo de toda la costa de la Región de Valparaíso.

Sistemas integrados

 "El proyecto cuenta con un sistema integrado de acuicultura y agricultura con el objetivo de fomentar en la región una alternativa de producción sustentable", así nos cuenta José Gallardo, director de este proyecto quien además agrega que esto se realiza gracias a la Idea innovadora de Aldo Madrid, gerente de Marine Farms, conocida empresa acuícola regional que destaca por producir alimentos de manera sustentable y orgánica.

Buscando de esta manera una solución a la escasez del recurso hídrico en la zona y la producción segura y sustentable de alimentos para el consumo humano, se está trabajando en sistemas de recirculación de agua. Un paso adicional a la operación de los sistemas de recirculación es la utilización de los desechos presentes en los efluentes de éste, lo que se conoce como acuicultura multitrófica integrada (IMTA, del inglés Integrated Multitrophic Aquaculture). Así lo indica Jaime Orellana, investigador de la Escuela de Ciencias del Mar de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), quien también es parte de este proyecto. "Un sistema IMTA incorpora diferentes organismos, de distintos niveles tróficos, en la cadena de reutilización de agua y sólidos, los que son capaces de absorber desechos y transformarlos en biomasa útil. Asimismo, se incluyen estanques y/o humedales artificiales, para el adecuado alojamiento de las especies, su manejo y manipulación, asegurando el bienestar animal y así alcanzar una producción sustentable y segura en el tiempo", indica Orellana.

Las plantas halófitas, como en este caso el espárrago de mar, permiten eliminar compuestos inorgánicos y orgánicos particulados del agua proveniente de los sistemas de recirculación. Los espárragos absorben nutrientes del agua del proceso y los transforman en biomasa a través de su crecimiento. Por otra parte, a través de las raíces y la incorporación de oxígeno al sustrato, se asimila nitrógeno con la ayuda de bacterias.

El laboratorio de genética y biotecnología, de la PUCV, será el responsable de identificar y caracterizar los genes de la planta halófita Sarcocornia neei, en el laboratorio  se hará un seguimiento a la adaptación al cultivo en ambientes salinos y a la absorción de compuestos nitrogenados provenientes de los efluentes de la acuicultura de dicha especie. Para ello, aplicará tecnologías de secuenciación masiva (NGS) y análisis de expresión global de genes (RNA-seq) y validación por RT-qPCR. Esto, con el objetivo de  de mejorar la eficiencia y rentabilidad del sistema de producción.

Experiencia de Sarcocornia neei en minería

Como todos sabemos, la actividad minera genera residuos como depósitos de relave, conteniendo metales pesados y tóxicos. Estos residuos pueden ingresar al ecosistema, pudiendo traducirse en importantes problemas ambientales. En minería, las arenas de relave son desfavorables para el crecimiento de vegetación, sin embargo, esto se puede revertir, a través de  un proceso de revegetación natural con plantas que absorben minerales pesados y que son resistentes a la toxicidad. A estas especies se les denomina plantas metalófilas. Cuando estas plantas pueden acumular metales en sus  tejidos, en concentración superior a la de otras, se les denomina  también  hiperacumuladoras, como es el caso del espárrago de mar.

Para nuestro país, estas plantas pueden ser de gran utilidad, convirtiéndose en un recurso genético importante ya que en Chile hay abundancia y diversidad de yacimientos minerales metálicos. Se ha identificado cerca de 400 especies metalófitas  básicamente en países como Nueva Caledonia, Filipinas, Brasil y Cuba. En Chile se ha evaluado 54 especies nativas y 63% de ellas son tolerantes al Cobre. Naturalmente, hay un pequeño grupo de plantas hiperacumuladoras, que pueden concentrar un metal  o elemento específico entre 1.000 y 10.000 mg/kg (0.1% a 1% del peso seco), dependiendo del elemento inorgánico específico.

Según la literatura y como hemos visto, S. neei es una planta  halófita, metalófila e hiperacumuladora,  es capaz de crecer en relaves puros y llega a acumular altos niveles de componentes como Cu, Hg, Pb y As sin sufrir fitotoxicidad. Esta especie es una buena alternativa para ser usada en trabajos de fitoestabilización y rehabilitación de suelos contaminados y salinos. Esto demuestra que las hiperacumuladoras representan, a la vez, un recurso de extracción de componentes en trazas que podría ser importante en diferentes aplicaciones como la remediación, la fitominería, entre otros.

En este contexto, Sepúlveda, Pavez y Tapia, de la Universidad de Tarapacá, realizaron un estudio llamado Fitoextracción de metales pesados desde relaves utilizando plantas de Salicornia sp.  llegando a las siguientes conclusiones: En zonas contaminadas con relave se pueden usar plantas que absorben y concentran metales pesados en sus tejidos (fitoextracción). El uso de Sarcocornia neei (salicornia) se evaluó para absorción de metales pesados desde relave, encontrándose que el crecimiento de salicornia en relave fue satisfactorio para el estudio. En el relave se determinó Cu, Fe, Mn, Mo, As Hg y Cd, donde  Salicornia absorbió mayormente Fe, Cu y Mn. Para el caso de Mn y Hg una tonelada de plantas podría, teóricamente, absorber el 73% y 100%, respectivamente, de los elementos existentes en una tonelada de relave. La absorción para Fe y Cu no fue interesante para una posible aplicación de plantas de salicornia en fitominería, sin embargo estos resultados muestran que esta especie parece ser adecuada para la fitoextracción desde relaves, Indica el estudio.

Por Katherine Silva Acevedo

Revista Mundo Acuícola

Edición 98

Julio-agosto de 2014

 



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