Durante las últimas décadas, los sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) se han convertido en una tecnología viable para la producción de peces comestibles de alto valor. En Noruega, por ejemplo, muchas pisciculturas de smolts de salmón Atlántico ahora están utilizando RAS, y existe un mayor interés e inversión en instalaciones terrestres para la producción de smolts más grandes, post-smolts y, en algunos casos, salmón Atlántico del tamaño del mercado.
Tendencias similares están tomando forma en otros países, incluido Estados Unidos, donde se están planificando y construyendo instalaciones de salmón y trucha en tierra de varios millones de dólares y varias ya están en funcionamiento.
Los sistemas RAS recirculan agua continuamente a través de procesos unitarios especializados que reacondicionan el flujo para apoyar la producción intensiva de peces.
Las principales ventajas de RAS incluyen ahorros sustanciales de agua, menor descarga de desechos y mayor flexibilidad para ubicar las instalaciones cerca de los principales mercados de productos del mar; sin embargo, una compensación crítica es la acumulación de nutrientes, metales y compuestos disueltos que pueden afectar negativamente la salud y el rendimiento de los peces en ausencia de un tratamiento de agua adecuado y técnicas de manejo del sistema.
Por lo tanto, la investigación que prioriza la evaluación de tecnologías y métricas operativas que optimizan el entorno RAS ha sido y seguirá siendo esencial para el crecimiento sostenible de la industria.
Durante su carrera de 21 años como investigador en el Freshwater Institute de The Conservation Fund, el Dr. John Davidson a centrado su quehacer principalmente en evaluar la idoneidad de las condiciones ambientales para la producción de salmónidos en RAS.
La investigación preliminar buscó identificar las variables preocupantes de la calidad del agua acumulada, seguida de estudios diseñados para establecer umbrales de calidad del agua segura para los salmónidos, a saber, el nitrato. La evaluación de tecnologías especializadas para el control de la calidad del agua se entrelazó con estos objetivos y ahora está a la vanguardia de la investigación actual.
Dado que el uso de RAS para la producción intensiva de salmónidos sigue siendo una frontera relativamente nueva, continúan surgiendo y evolucionando nuevas preguntas con el aumento de la escala de RAS, la adopción de nuevas tecnologías y la disminución de la disponibilidad de recursos de agua limpia.
En su tesis de grado, el Dr. Davidson realiza un seguimiento de la evolución de la investigación a la que he contribuido como autor e investigador dentro del área focal del entorno de la cultura RAS, con especial atención a siete artículos revisados por pares.
Cada manuscrito dio como resultado información novedosa sobre el entorno RAS para los salmónidos, al tiempo que planteó nuevas preguntas y proporcionó orientación para importantes estudios de seguimiento. Este manuscrito proporciona una historia de la investigación relacionada, que concluye con estudios actualizados que combinan la optimización del entorno de cultivo RAS con el uso de tecnologías avanzadas de tratamiento de agua como el ozono y los sistemas de reactores biológicos de membrana. La sinopsis de mi investigación también se centrará en la relevancia y practicidad de estos estudios para la industria de la acuicultura de salmónidos, particularmente en los Estados Unidos.
A continuación, se enumeran los documentos citados que componen su tesis:
Paper 1: Davidson, J., Good, C., Welsh, C., Summerfelt, S., 2011a. Abnormal swimming behavior and increased deformities in rainbow trout Oncorhynchus mykiss cultured in low exchange recirculating aquaculture systems. Aquacultural Engineering 45, 109-117. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2011.08.005
Paper 2: Davidson, J., Good, C., Welsh, C., Summerfelt, S., 2011b. The effects of ozone and water exchange rates on water quality and rainbow trout Oncorhynchus mykiss performance in replicated water recirculating systems. Aquacultural Engineering 44, 80-96. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2011.04.001
Paper 3: Davidson, J., Good, C., Welsh, C., Summerfelt, S., 2014. Comparing the effects of high vs. low nitrate on the health, performance, and welfare of juvenile rainbow trout Oncorhynchus mykiss within water recirculating aquaculture systems. Aquacultural Engineering 59, 30-40. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2014.01.003
Paper 4: Davidson, J., Good, C., Russell, C., Summerfelt, S.T., 2017. Evaluating the chronic effects of nitrate on the health and performance of post-smolt Atlantic salmon Salmo salar in freshwater recirculation aquaculture systems. Aquacultural Engineering 79, 1-8. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2017.08.003
Paper 5: Davidson, J., Summerfelt, S., Straus, D., Good, C., 2019a. Evaluating the effects of prolonged peracetic acid dosing on water quality and rainbow trout Oncorhynchus mykiss performance in recirculation aquaculture systems. Aquacultural Engineering 84, 117-127. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2018.12.009
Paper 6: Davidson, J., Summerfelt, S., Vinci, B., Schrader, K., Good, C., 2019b. Integrating activated sludge membrane biological reactors with freshwater RAS: Preliminary evaluation of water use, water quality, and rainbow trout Oncorhynchus mykiss performance. Aquacultural Engineering 87, 102022. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2019.102022
Paper 7: Davidson, J., Summerfelt, S., Espmark, A.M.O., Mota, V., Marancik, D., Early, R., Snead, A. Good, C. 2021. Effects of ozone on post-smolt Atlantic salmon Salmo salar performance, health, and maturation in freshwater recirculation aquaculture systems. Aquaculture 533, 736208. The article is available in the thesis. The article is also available at: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2020.736208
Aquí puede acceder a la tesis de grado.
