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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

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

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)


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).


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).


Sistema bentónico: 10-100’s metros


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


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


Maldonado er al. Helgol Mar Res (2005) 59: 121–135


500m 50m AZE

Num

. Pol

ycha

etes

fam

ilies

Su

fites

(ppm

)

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


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


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.



• Aditivos



• Aditivos

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

Área

5 10 15 25 30Periodo (días)

BHT



• 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)



• 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


• 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



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


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


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


(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


• 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


En los animales impactados el proceso de desarrollo ovocitario va más rápido, hay más ovocitos en los que se ha iniciado la vitelogénesis


• Depredadores: mamíferos marinos o peces

• Pomatomus saltatrix (L.), (bluefish, tailor, anjova, golfar)

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


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


¿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/


Myhra & Dalmob (2005) Aquaculture 250: 542-554

Vacunas:

• vacunas comestibles,

• vacunas de ADN

• vacunas basadas en proteínas

recombinantes


• 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.


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

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…


Localización de Zonas Idóneas para la Acuicultura en la Costa Andaluza


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

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.

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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