Las tendencias climáticas actuales, como la sequía en la Patagonia, subrayan la necesidad de adoptar un enfoque ecosistémico y precautorio en el desarrollo de la salmonicultura. El reciente incidente ambiental en el fiordo Comau, provocado por una combinación de factores climáticos y posiblemente humanos, resultó en una floración algal nociva de gran magnitud con significativas consecuencias económicas y ambientales. Investigadores como Doris Soto, del INCAR - Universidad de Concepción, habían anticipado estos riesgos, basándose en estudios previos.
Un análisis preliminar comparativo de riesgo de eutrofización de cuerpos de agua utilizados para la producción de salmones identificó al fiordo Comau como de alto riesgo debido a su menor tasa de recambio de agua, condiciones de bajo oxígeno en el fondo y una acumulación considerable de producción de salmones en la última década, lo que ha introducido una cantidad significativa de nutrientes en el ecosistema. Un segundo estudio, un análisis de riesgo frente al cambio climático (ARClim), también señaló a este fiordo y otros en la Patagonia norte como de alto riesgo ante fenómenos de floración algal nociva (FAN), considerando la proyección de reducción de precipitaciones.
La publicación científica "Scientific warnings could help to reduce farmed salmon mortality due to harmful algal blooms" ("Advertencias científicas podrían reducir la mortalidad de los salmones en granjas de cultivo por floración de algas nocivas, FANs"), aparecida en Marine Policy, discute la urgencia de integrar de manera más sistemática la capacidad predictiva científica y el análisis de riesgo en la regulación y toma de decisiones del sector. Se enfatiza la importancia del enfoque ecosistémico en la gestión de la salmonicultura.
Causas de la Floración Algal Nociva y Mortalidad de Peces
Las floraciones algales nocivas (FAN) son el resultado de una compleja interacción de variables ambientales. La reducción del ingreso de agua dulce a los fiordos debido a la escasez de precipitaciones ralentiza la tasa de recambio del agua. Sin embargo, los investigadores postulan que, si bien las condiciones climáticas pueden desencadenar estos eventos, su ubicación, extensión y prevalencia pueden estar determinadas por la disponibilidad de nutrientes, como el nitrógeno. Sorprendentemente, existen pocos estudios de campo que aborden directamente el papel de estos nutrientes en las FAN.
El Dr. René Garreaud, investigador en dinámica del clima, explica que las condiciones de sequía observadas en la región de Los Lagos y Aysén durante las últimas décadas responden a una tendencia atribuida a la fase positiva del Modo Anular Sur (SAM), influenciada por el aumento de gases de efecto invernadero y el agotamiento del ozono. La superposición de variaciones naturales, como El Niño, a esta tendencia a largo plazo puede generar sequías intensas, como la ocurrida en 2016.
El Dr. Renato Quiñones, coautor de la publicación en Marine Policy, señala que la capacidad predictiva actual de estos fenómenos debe ser considerada por las autoridades y la industria al planificar el desarrollo del sector. Existe una necesidad urgente de centrarse en la capacidad de carga de los cuerpos de agua para comprender mejor el papel de los nutrientes de la acuicultura en la aparición de FAN.
Desafíos en la Evaluación de Impacto Ambiental y la Gestión de Nutrientes
La publicación advierte que, a pesar de que la industria salmonera chilena es la segunda productora mundial, el actual Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) no considera el transporte potencial de nutrientes particulados y materia orgánica más allá de las jaulas de peces, hacia zonas más profundas de los fiordos y canales donde no se realizan evaluaciones ambientales permanentes. La Dra. Soto explica que la producción máxima permitida por área y por cuerpo de agua debe basarse en indicadores de la salud del ecosistema, más allá de los efectos en la proximidad de las granjas individuales. El destino de los nutrientes disueltos es aún menos conocido.
Para áreas con alta intensidad de cultivo de salmones, como el Seno y Estuario de Reloncaví y varios ambientes en Chiloé, se considera fundamental implementar áreas marinas protegidas. Estas permitirían evaluar permanentemente y separar los impactos generados por la variabilidad climática de los originados por actividades antropogénicas directas como la acuicultura. Actualmente, la falta de cuerpos de agua comparables sin centros de cultivo de salmón dificulta la distinción entre los efectos del cambio climático y los de la salmonicultura.
"El seguimiento de este tipo de ecosistemas de referencia es fundamental para comprender mejor el efecto climático en las FAN, lo cual es extremadamente relevante para diseñar medidas de adaptación ante la variabilidad climática y el cambio climático", enfatiza la Dra. Soto.
Importancia de la Calidad del Agua en la Producción de Salmones
La fisiología y salud de los peces pueden verse afectadas por desvíos en la calidad del agua. Dado que la fisiología misma de los peces contribuye al deterioro de la calidad del agua en sistemas de producción, el conocimiento y manejo de la calidad del agua para el cultivo de smolts es de suma importancia para proyectar buenos resultados productivos. El objetivo de este artículo es transferir conocimientos básicos sobre aspectos generales de la calidad del agua, su composición en Chile y sus principales efectos en la producción de smolts y el transporte de peces.
El término "calidad de agua" ha evolucionado desde el consumo humano hasta la acuicultura. La clasificación de la calidad del agua se basa en su composición y características para diversos fines. Conocer la calidad de las aguas naturales que abastecen las pisciculturas (afluentes) y los cambios que ocurren en los estanques permite la comprensión, manejo y conservación de los organismos hidrobiológicos cultivados. La caracterización fisicoquímica del agua permite definir su calidad e identificar potenciales factores de riesgo para el bienestar y la salud de los peces, tanto en condiciones normales como a consecuencia de los manejos acuícolas.
El medio acuático es un ecosistema complejo e interrelacionado, por lo que el control de la calidad del agua requiere la cuantificación de variables fisicoquímicas de primera importancia, tales como dureza, alcalinidad, temperatura, pH, materia orgánica, metales, oxígeno disuelto (O2), dióxido de carbono (CO2), presión total de gases (TGP) y amoníaco (NH3).
Parámetros Clave de la Calidad del Agua
Dureza
La dureza se estima a partir de la concentración de calcio (Ca) y magnesio (Mg) y permite evaluar la capacidad atenuante de la toxicidad de metales en el agua. El calcio, un catión esencial para funciones bioquímicas y fisiológicas, suele estar presente en concentraciones mayores que los metales, actuando por competencia para desplazar metales tóxicos de sus órganos diana.
Alcalinidad
La alcalinidad mide la capacidad tamponante del agua, es decir, su capacidad para neutralizar la acidez y mantener el pH estable. Los iones carbonato (CO3) y bicarbonato (HCO3-) contribuyen a la alcalinidad; el bicarbonato, en particular, absorbe iones hidrógeno [H+] que causan acidificación. La concentración de este parámetro está relacionada con el pH y el nivel de CO2.
![Gráfico comparativo mostrando la variación de pH en sistemas de recirculación con diferente alcalinidad, y cambios en [H+] en estanques de peces.](https://roomlab.cl/blog/i/img2980_1.jpg)
Fuentes de Agua Dulce en Chile
En la salmonicultura chilena, la calidad del agua en la fase de agua dulce es fundamental, ya que gran parte de los parámetros pueden ser controlados y manipulados. Es crucial conocer y caracterizar el comportamiento de la calidad de las fuentes de agua que abastecen a las pisciculturas. Las fuentes de agua dulce en Chile se clasifican principalmente en tres tipos:
- Aguas de vertientes (48%): Generalmente presentan una calidad de agua más estable y comparten características con el agua de pozo debido a su origen subterráneo. Los riesgos potenciales incluyen la sobresaturación de gases y alzas en concentraciones de metales como cobre y aluminio, aunque las aguas de vertientes suelen tener mayor concentración de calcio, lo que ayuda a amortiguar la toxicidad de metales.
- Aguas de ríos (37%): La calidad del agua de los ríos es influenciada por la geoquímica de la cuenca, el régimen hidrológico y las características hidráulicas, resultando en parámetros variables, especialmente de manera estacional. Las épocas de deshielos y fuertes lluvias pueden causar cambios abruptos en su calidad ("turbias"), aumentando la turbidez y las concentraciones de metales pesados como el aluminio. Las aguas de ríos chilenos presentan una mayor concentración promedio de aluminio y carbono orgánico total (TOC) en comparación con vertientes y pozos, debido a la fuerte influencia de las condiciones climáticas y el arrastre de material desde las cuencas.
- Aguas de pozos (15%): La calidad varía según las características geológicas locales. Sus ventajas incluyen estabilidad, ausencia de patógenos y fácil pronóstico. Sin embargo, requieren bombeo y conllevan costos adicionales. Las aguas de pozos pueden presentar altos niveles de CO2, hierro y manganeso, que al oxidarse pueden causar problemas branquiales. Aunque inicialmente se consideraban estables, estudios a largo plazo han demostrado variabilidad temporal en su calidad, asociada a componentes minerales y metales.
Influencia de Eventos Geológicos en la Calidad del Agua Dulce
La acidificación de las aguas superficiales se ha asociado con efectos de lluvia ácida, esperable tras erupciones volcánicas debido a la emisión de gases como CO2, SO2, H2S, HCl y HF. La disminución del pH en el agua es crítica para el cultivo de salmones, especialmente al considerar la acidificación adicional causada por la producción de CO2 por la respiración de los peces en los estanques.
Tras la erupción del complejo volcánico Puyehue-Cordón Caulle en 2011, se registraron en el Río Nilahue pH bajos, junto con niveles extremos de temperatura, hierro, sólidos suspendidos y turbidez, condiciones incompatibles con la supervivencia de peces. La acidificación del agua, además de disolver metales como aluminio, cobre, zinc y hierro, favorece la presencia de aluminio en su forma lábil (Al3+), la cual es más tóxica para los salmónidos.
Variaciones en parámetros como turbidez, conductividad, sulfatos y algunos metales (cobre y aluminio) han sido registradas en ríos de la Región de Los Lagos después de temblores, la erupción del volcán Calbuco y la influencia de cenizas volcánicas. Estos efectos coinciden con los observados en el Río Nilahue tras el evento eruptivo del cordón Caulle-Puyehue, llegando a afectar la calidad del agua en lagos cercanos como Puyehue y Ranco.
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Efecto de la Calidad del Agua en la Esmoltificación
Esmoltificación: Fisiología Básica
La esmoltificación es el conjunto de cambios conductuales, morfológicos y fisiológicos que preparan a las especies anádromas (como los salmónidos) para su migración del agua dulce al mar. Estos cambios, desencadenados por señales ambientales naturales, pueden verse afectados por un manejo deficiente de las condiciones en sistemas de cultivo intensivo. Uno de los cambios más importantes es la tolerancia a la salinidad, mediada por la alteración en la función de los principales órganos osmoreguladores: branquias, intestino y riñón. En las branquias, se produce un aumento en el número y una variación en la distribución de las células cloradas, fundamentales para la osmorregulación. Los cambios renales se manifiestan en una disminución de la secreción de urea, reduciendo la pérdida de agua en el medio marino.
Calidad de Agua y Esmoltificación
Durante la esmoltificación, los mecanismos de osmorregulación son particularmente sensibles a los cambios en la calidad del agua dulce. Una baja calidad del agua en este período puede afectar gravemente la regulación de iones en agua de mar, incluso si el pez parece normal en agua dulce. Esto dificulta la advertencia temprana de una posible reducción en la calidad de los smolts y su desempeño posterior en el mar.
Parámetros de Calidad de Agua que Influyen en la Calidad de los Smolts
Aluminio (Al)
Las fuentes principales de aluminio incluyen aguas subterráneas ácidas, aguas tratadas con sustancias que contienen aluminio, y la corrosión de materiales de aluminio. Bajo eventos de lluvias intensas y escorrentía, el aluminio se distribuye a los sistemas fluviales. El aluminio actúa directamente sobre las enzimas de las branquias de los peces, afectando la función de la enzima ATP-asa y pudiendo provocar mortalidades a altas concentraciones. La toxicidad y solubilidad del aluminio están influenciadas por el pH, la materia orgánica, la concentración de calcio y las diferentes formas químicas en que se presenta en el agua. El aluminio lábil (Al3+) es la forma más tóxica para los peces en aguas dulces ácidas.
Los efectos negativos del aluminio en los peces incluyen cambios en la permeabilidad branquial, inhibición de proteínas de transporte y reducción en la captación de iones en agua dulce. El aluminio cargado positivamente se une a las superficies celulares de las branquias, cargadas negativamente, causando irritación, aumento de la secreción mucosa y problemas respiratorios y osmorregulatorios. Estudios indican que los smolts de salmón expuestos a aluminio en agua dulce permanecen sensibles, con mayor propensión a problemas de adaptabilidad en agua de mar, presencia de parásitos y mortalidad, debido al debilitamiento del sistema inmunológico.
En el contexto de la acuicultura en sistemas de recirculación de agua (RAS), la acumulación de hormonas esteroides puede influir en la fisiología reproductiva de los peces. Investigaciones han demostrado que el crecimiento del salmón Atlántico tiende a ser más rápido en RAS ozonizados. Aunque el daño a las aletas fue inicialmente mayor en estos sistemas, mejoró con el tiempo. Los niveles de estradiol, testosterona y 11-cetotestosterona en el agua fueron periódicamente más bajos en RAS ozonizados, pero la maduración de los salmones fue más frecuente en estos sistemas.
En Chile, hasta 2015, existían 316 pisciculturas dedicadas a la salmonicultura, utilizando diversas fuentes de agua. El pH es una variable crítica con significativas desviaciones en las distintas fuentes de agua estudiadas. Se registraron valores subóptimos para la alcalinidad en todas las regiones. Los metales tóxicos también mostraron un amplio rango de valores según la fuente de agua y la región.