Influència de les condicions de cultiu en les taxes d'eliminació de N i P de la macroalga Ulva ohnoi

Abstract

Aquaculture production is increasing about 10% annually. That's why the effluents with nutrients and organic matter increases in recent years and consequently integrated multitrophic aquaculture started gain strength for reduce the environmental impact using the organic matter and nutrients for grow up species of commercial interest. The development of this work focuses on a recirculating aquaculture system associated with the cultivation Ulva Ohnoi and the benefits of combining a culture of algae and fish on the dissolved nutrients uptake. That nutrients are excreted by fish and utilized by algae for grow. There's a comparison of nitrogen and phosphorus uptake comparing continuous and not continuous water flow in a tank. It also studies the effect of lighting intensity, stocking density and water flow rate on nitrogen and phosphorus removed rate. With the results of elimination rates is estimated that approximately 70% of N and P is assimilated by the collected algae and the rest is assimilated by fragments of algae that gets out of tank with the water flow, by phytoplankton or biofouling that grows in the same tank. Also is observed the importance of the availability of inorganic carbon in elimination rates and growth and working close the optimum stocking density increases the accumulation of N when self-shading becomes more important. Finally, day and night evolution of dissolved oxygen and pH are analysed in the algae tanks. And is estimated the oxygen and carbon dioxide earned (0,67 g O2 m-2 d-1 and 2,4 g CO2 m-2 d-1) by the algae-fish association in a recirculation system.

La producció aqüícola està en continu creixement i augmenta al voltant del 10% anualment. A causa d'aquest fet s'ha multiplicat l'abocament de nutrients i matèria orgànica en els últims anys i ha anat agafant força l'aqüicultura multitròfica integrada per tal de disminuir l'impacte ambiental aprofitant els nutrients i la matèria orgànica per al cultiu d'espècies amb interès comercial. El desenvolupament d'aquest treball es centra en un sistema aqüícola amb recirculació associat al cultiu de la macroalga Ulva ohnoi i s'estudien els beneficis de combinar un cultiu d'algues i peixos en l'eliminació de nutrients dissolts els quals són excretats pels peixos i aprofitats per les algues en el seu creixement. Es comparen les taxes d'eliminació de nitrogen i fòsfor quan hi ha entrada continua d'aigua en un tanc i quan no la hi ha. També s'estudia com afecta la il·luminació, la densitat de cultiu i les taxes de renovació d'aigua en la quantitat de nitrogen i fòsfor eliminat. Amb els resultats obtinguts de les taxes d'eliminació s'estima que aproximadament el 70% de l'eliminació de N i P correspon a l'assimilació de l'alga recol·lectada i la resta s'assimila pel fitoplàncton, pel "biofouling" que es produeix en el mateix tanc o pels petits fragments que surten del tanc. També s'observa la importància de la disponibilitat de CO2 inorgànic tant en les taxes d'eliminació com en el creixement de l'alga. A més, treballant amb densitats molt properes a l'optima sembla que l'alga té la tendència d'acumular N quan disminueix la irradiació rebuda a causa de l'auto-ombreig. Per últim, s'analitza l'evolució diürna i nocturna de l'oxigen dissolt i el pH en els tancs d'algues i s'estima que, en un sistema amb recirculació associat a un cultiu d'algues l'aportació d'oxigen dissolt és de 0,67 g O2 m-2 d-1 i que els peixos aporten al voltant de 2,4 g CO2 m-2 d-1 als tancs d'algues.

La producción acuícola está en continuo crecimiento y aumenta alrededor del 10% anualmente. Debido a este hecho se ha multiplicado el vertido de nutrientes y materia orgánica en los últimos años y ha ido cogiendo fuerza la acuicultura multitròfica integrada para disminuir el impacto ambiental aprovechando los nutrientes y la materia orgánica para el cultivo de especies de interés comercial. El desarrollo de este trabajo se centra en un sistema acuícola con recirculación asociado al cultivo de la macroalga Ulva Ohnoi y se estudian los beneficios de combinar un cultivo de algas y peces en la eliminación de nutrientes disueltos excretados por los peces y aprovechados para el crecimiento de las algas. Se comparan las tasas de eliminación de nitrógeno y fósforo cuando hay entrada continua de agua en un tanque y cuando no la hay. También se estudia cómo afecta la iluminación, la densidad de cultivo y las tasas de renovación de agua en la cantidad de nitrógeno y fósforo eliminado. Con los resultados obtenidos de las tasas de eliminación se estima que aproximadamente el 70% de la eliminación de N y P corresponde a la asimilación del alga recolectada y la resta se asimila por el fitoplancton o por "biofouling" que se produce en el mismo tanque o por los pequeños fragmentos que salen del tanque. También se observa la importancia de la disponibilidad de CO2 inorgánico tanto en las tasas de eliminación como en el crecimiento del alga. Además, trabajando con densidades muy próximas a la óptima parece que el alga tiende a acumular N cuando disminuye la irradiación recibida a causa del "self-shading". Por último, se analiza la evolución diurna y nocturna del oxígeno disuelto y el pH en los tanques de algas y se estima que, en un sistema de recirculación asociado a un cultivo de algas, la aportación de oxígeno disuelto es de 0,67 g O2 m-2 d-1 i que los peces aportan aproximadamente 2,4 g CO2 m-2 d-1 a los tanques de algas.