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L os camarones son criaturas delicadas, susceptibles de sufrir estrés ante condiciones ambientales adversas. En condiciones de estrés no comen bien, tienden a enfermarse y crecen despacio. Al mantener condiciones ambientales adecuadas en los estanques, los granjeros pueden incrementar la supervivencia, la conversión alimenticia y la produc- ción de su cultivo. El medio ambiente en un estanque de camarón es esencialmente suelo y agua, y los factores que más afectan al camarón son las variables de calidad de suelo y agua. Los efluentes de las granjas pueden causar efectos adversos en las aguas costeras con el incremento de nutri- entes, materia orgánica y sólidos suspendidos. No obstante, el efecto negativo de los eflu- entes es menor si las granjas son adecuadamente manejadas, y si se mantienen buenas condiciones en la calidad de suelo y agua. El propósito de esta sección es proporcionar al granjero información sobre la calidad de suelo y agua en los estanques de camarón, para que comprenda mejor algunos detalles téc- nicos de las siguientes sesiones. También contiene los principios básicos relativos a las bue- nas prácticas de manejo para proteger la calidad del suelo y del agua, y para minimizar el impacto ambiental en los ecosistemas vecinos a las granjas de camarón. Las especies de camarón de aguas cálidas crecen mejor a temperaturas entre 25 °C y 32 °C. Estos rangos de temperatura a lo largo del año son característicos de las aguas costeras en los trópicos. En áreas subtropicales la temperatura puede descender por debajo de los 25 °C durante semanas o meses, por lo que los camarones no crecerán bien. Mientras que en el trópico es común obtener dos ciclos de cultivo al año, en algunas áreas subtropicales se obtiene uno y en otras son posibles dos ciclos, pero uno va a estar limitado por la baja tem- peratura del agua. La temperatura tiene alto impacto en los procesos químicos y biológicos. Los procesos biológicos como crecimiento y respiración se duplican, en general, por cada 10 °C que aumenta la temperatura. Esto significa que el camarón crece dos veces más rápido y con- 1 Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón CONSIDERACIONES SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA Y DEL SUELO EN CULTIVOS DE CAMARÓN Claude E. Boyd Department of Fisheries and Allied Aquacultures Auburn University, Alabama 36849 USA CALIDAD DEL AGUA Temperatura

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Los camarones son criaturas delicadas, susceptibles de sufrir estrés ante condicionesambientales adversas. En condiciones de estrés no comen bien, tienden a enfermarsey crecen despacio. Al mantener condiciones ambientales adecuadas en los estanques,

los granjeros pueden incrementar la supervivencia, la conversión alimenticia y la produc-ción de su cultivo.

El medio ambiente en un estanque de camarón es esencialmente suelo y agua, y los factoresque más afectan al camarón son las variables de calidad de suelo y agua. Los efluentes delas granjas pueden causar efectos adversos en las aguas costeras con el incremento de nutri-entes, materia orgánica y sólidos suspendidos. No obstante, el efecto negativo de los eflu-entes es menor si las granjas son adecuadamente manejadas, y si se mantienen buenascondiciones en la calidad de suelo y agua.

El propósito de esta sección es proporcionar al granjero información sobre la calidad desuelo y agua en los estanques de camarón, para que comprenda mejor algunos detalles téc-nicos de las siguientes sesiones. También contiene los principios básicos relativos a las bue-nas prácticas de manejo para proteger la calidad del suelo y del agua, y para minimizar elimpacto ambiental en los ecosistemas vecinos a las granjas de camarón.

Las especies de camarón de aguas cálidas crecen mejor a temperaturas entre 25 °C y 32 °C.Estos rangos de temperatura a lo largo del año son característicos de las aguas costeras enlos trópicos. En áreas subtropicales la temperatura puede descender por debajo de los 25 °Cdurante semanas o meses, por lo que los camarones no crecerán bien. Mientras que en eltrópico es común obtener dos ciclos de cultivo al año, en algunas áreas subtropicales seobtiene uno y en otras son posibles dos ciclos, pero uno va a estar limitado por la baja tem-peratura del agua.

La temperatura tiene alto impacto en los procesos químicos y biológicos. Los procesosbiológicos como crecimiento y respiración se duplican, en general, por cada 10 °C queaumenta la temperatura. Esto significa que el camarón crece dos veces más rápido y con-

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

CONSIDERACIONES SOBRE LA CALIDAD DEL

AGUA Y DEL SUELO EN CULTIVOS DE CAMARÓN

Claude E. BoydDepartment of Fisheries and Allied

AquaculturesAuburn University, Alabama 36849 USA

CALIDAD DEL AGUA

Temperatura

sume el doble de oxígeno a 30 °C que a 20 °C, por lo que el requerimiento de oxígeno di-suelto es más crítico en temperaturas cálidas que en las frías. El crecimiento y la respiraciónde otros organismos que comparten el estanque, así como las reacciones químicas en suagua y suelo, se incrementan también conforme aumenta la temperatura. Por ello los fac-tores ambientales, y en particular las variables de calidad del agua, son más críticos con-forme aumenta la temperatura.

El calor penetra por la superficie del agua y calienta la capa superficial más rápido que ladel fondo. Como la densidad del agua (peso por unidad de volumen) disminuye conformeaumenta su temperatura sobre los 4 °C, la capa superficial puede ser tan caliente y ligeraque no se mezcla con la más fría del fondo. Esta separación de las capas del agua se deno-mina estratificación termal. La estratificación tiene a menudo un patrón diario: durante eldía la temperatura del agua aumenta y se forma una capa cálida, durante la noche la tem-peratura de la capa superficial disminuye a la misma que la del agua del fondo, por lo quelas capas se mezclan (Figura 1).

Figura 1. Estratificación termal en un estanque relativamente profundo.

Las plantas utilizan dióxido de carbono (CO2), agua (H2O), nutrientes minerales y luz solar

para producir materia orgánica en forma de azúcares (C6H12O6) y oxígeno (O2) durante la

fotosíntesis. La reacción que resume la fotosíntesis es:

Energía solar + 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2.

Las moléculas simples de azúcar producidas durante la fotosíntesis por las plantas verdesrepresentan casi el total de la energía disponible para los seres vivos. Los animales y plan-

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Fotosíntesis y respiración

tas dependen de la energía producida por la fotosíntesis. Las moléculas simples de azúcarson también la base de enlaces orgánicos más complejos. Las plantas generan almidón,celulosa, proteínas, grasas, vitaminas y otros compuestos a partir del azúcar generado porla fotosíntesis. El tejido vegetal se forma de estos compuestos y las plantas utilizan ese azú-car como fuente de energía. Los animales no pueden producir materia orgánica, sino quedeben alimentarse de plantas o de animales que se alimentaron de plantas.

Durante la respiración, la materia orgánica se combina con el oxígeno (oxidación) al libe-rar agua, dióxido de carbono y energía. Las células de plantas y animales tienen la capaci-dad de capturar algo de la energía liberada mediante la oxidación y utilizarla en sus proce-sos biológicos, el resto de la energía se pierde como calor. Desde el punto de vista ecológi-co, la respiración es lo opuesto a la fotosíntesis:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + calor energético

Cuando la fotosíntesis es más rápida que la respiración el oxígeno se acumula y el dióxidode carbono disminuye en el agua del estanque. Esta es la situación normal durante el día;por la noche la fotosíntesis se detiene pero la respiración continúa, por lo que el oxígenodisminuye y el dióxido de carbono se incrementa.

La cadena o red alimenticia en un estanque (Figura 2) se inicia con las plantas. En unestanque las plantas deseadas son el fitoplancton. Son organismos microscópicos sus-pendidos en la columna de agua, regularmente de color verde, aunque también hay algasazul-verdes, amarillas, rojas, negras o cafés. Cuando el agua tiene suficientes algas comopara cambiar su color se dice que hay un "bloom de fitoplancton" o un "bloom de planc-ton". Las algas pueden crecer en el fondo, siempre que haya luz suficiente para la fotosín-tesis. El fitoplancton puede ser alimento de animales microscópicos llamados zooplancton.Plancton es el nombre genérico para designar en conjunto al zooplancton y al fitoplancton.

Figura 2. Cadena alimen-ticia en un estanque.

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Luz solarNutrientes

Fitoplancton

Detritus

Insectos

Zooplancton

Bentos

Camaron

El plancton muere, se fragmenta y forma el detritus, el cual es comido por hongos, bacte-rias y otros organismos. El detritus se asienta en el fondo, y enriquece con su materiaorgánica el fondo del estanque. El fondo sustenta diversas comunidades de bacterias, hon-gos, algas y pequeños animales llamados bentos. Los insectos acuáticos que se alimentan deplancton, animales bénticos y detritus abundan en los estanques. En las zonas poco pro-fundas, donde el agua es clara, pueden crecer grandes plantas acuáticas (macrofitas). Sinembargo el plancton y los animales bénticos producen continuamente detritus al morir. Elalimento natural de los camarones es el detritus, y también plancton, animales bénticos,insectos acuáticos, pequeños peces y crustáceos, o una combinación de estos organismos.

Para aumentar la producción en los estanques, es necesario aumentar la cantidad de ali-mento. Si se mejoran las condiciones para el crecimiento del fitoplancton se producirá másde otros organismos que sirven de alimento. Usualmente basta con añadir a los estanquesnutrientes inorgánicos en forma de fertilizantes para incrementar el crecimiento de fito-plancton, pero las fuentes naturales de alimento no son suficientes para soportar produc-ciones intensivas de camarón, por lo que hace falta añadir alimento procesado para lograruna producción que no puede ser lograda solo con fertilizantes (Figura 2).

El fitoplancton es clave en el comportamiento del oxígeno disuelto. El fitoplancton aumen-ta por los nutrientes provenientes de los fertilizantes y del alimento artificial, de lo cualresulta una variación muy grande en el oxigeno disuelto entre el día y la noche. Un broteexcesivo de fitoplancton en el día puede conducir a una caída de oxigeno disuelto en lanoche y estresar o incrementar la mortalidad del camarón. La calidad del agua en elestanque depende mucho de la abundancia de fitoplancton y del balance entre fotosíntesisy respiración.

Hace falta una gran cantidad de elementos para el crecimiento del fitoplancton. La mayoríade las especies requieren al menos carbón, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, sulfuro, fósforo,cloro, bromo, molibdeno, calcio, magnesio, sodio, potasio, zinc, cobre, hierro y mangane-so. Las diatomeas también requieren de sílice.

Las plantas acuáticas generan oxígeno durante la fotosíntesis y obtienen hidrógeno delagua. El dióxido de carbono entra al agua a través del aire y de la respiración de plantas,bacterias y animales. Los otros elementos son aportados a los estanques por la fuente deagua, por los minerales del fondo, por los fertilizantes y el alimento balanceado. Algunasalgas y bacteria pueden tomar moléculas de nitrógeno (N2), el cual llega al agua por el aire,

convirtiéndolo en nitrógeno orgánico en el tejido de la planta.

Comparados con otros nutrientes, el nitrógeno y el fósforo son los principales limitantes enel crecimiento de fitoplancton. Los estanques se fertilizan para contrarrestar la falta natural

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Substancias y partículas disueltas

de nitrógeno y fósforo. Después del nitrógeno y fósforo, el siguiente limitante de la pro-ductividad es el carbón. La disponibilidad de carbono es particularmente baja en aguas áci-das y en aguas con un pH alto. La cal agrícola se utiliza para neutralizar la acidez y mejorarla alcalinidad y la disponibilidad de carbón en estanques ácidos. Una manera económica demejorar la disponibilidad de carbón en aguas con pH alto, es añadir materia orgánica, queal descomponerse libera dióxido de carbono. Concentraciones bajas de trazas de metales yen particular de hierro, pueden limitar el crecimiento del fitoplancton en los estanques.

A como lo discutiremos más adelante, los camarones requieren de una concentración ade-cuada de iones para satisfacer sus necesidades de ósmosis, pero no tienen estrictos reque-rimientos de iones individuales. La concentración de oxígeno disuelto en el agua es para elcamarón un factor crítico en su crecimiento, reproducción, supervivencia y tolerancia a lasenfermedades. La Tabla 1 muestra las formas y rangos deseados de varias substanciasinorgánicas.

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

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El agua contiene sólidos inorgánicos en suspensión que llegan a los estanques con el su-ministro de agua; han sido suspendidas en el agua por efecto de las olas o de las corrientesde agua generadas por el viento. Las partículas mayores se depositarán en el fondo y lasmás pequeñas permanecerán suspendidas por largo tiempo, generando turbidez.

Las substancias orgánicas en los estanques son muchas: azúcares, aminoácidos, taninos,almidones, polipéptidos, vitaminas, proteínas, ácidos grasos, ácidos húmicos, etc. El planc-ton y las bacterias contribuyen también a la carga orgánica en el agua y también abundangrandes partículas de detritus. No se conocen los rangos de concentraciones deseables departículas orgánicas, pero los estanques usualmente tienen menos de 100 mg/L de materiaorgánica.

Las substancias orgánicas, particularmente el plancton, generan turbidez, pero ésta es unaturbidez deseable a diferencia de la generada por las partículas de arcilla. Los estanques sonmás productivos cuando la turbidez por plancton limita la visibilidad a 25-40 cm. A estenivel de plancton usualmente existe suficiente alimento natural, el oxígeno disuelto es ade-cuado y la luz no penetra hasta el fondo del estanque para estimular el crecimiento demacrofitas.

La salinidad es la concentración total de los iones disueltos. La salinidad depende básica-mente de siete iones, cuyo valor promedio de concentración en el agua de mar es: Sodio,10,500 mg/L; Magnesio, 1,450 mg/L; Calcio, 400 mg/L; Potasio, 370 mg/L; Cloruro, 19,000mg/L; Sulfato, 2,700 mg/L; Bicarbonato, 142 mg/L. La salinidad promedio del agua de mar es34.5 partes por mil (ppm). En agua salobre, la salinidad varía de acuerdo a la salinidad de lafuente de agua. La salinidad en las aguas estuarinas puede ser similar a la del agua dulcedurante la época de lluvia y aumentar durante la sequía. Los estuarios con acceso limitadoal mar tienen mayor salinidad que éste durante la temporada de sequía ya que los iones seconcentran a causa de la evaporación. La salinidad disminuye conforme se aleja de la bocadel estuario, y la salinidad puede estratificarse de acuerdo a la profundidad en el estuario.

Aunque el Litopenaeus vannamei y Penaeus monodon y otras especies pueden ser cultiva-dos exitosamente en estanques costeros con salinidad entre 1 y 40 ppm, se produce mejorcon una salinidad superior a 5 ppm y la mayoría de granjeros la prefieren entre 20 y 25 ppm.En la Figura 3 se proporciona la variabilidad anual de salinidad en un estanque de camarónen Ecuador. Se nota que la salinidad está claramente relacionado al nivel de lluvia.

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Salinidad

Figura 3. Variabilidad anual en lluvia y salinidad en unacamaronera en Ecuador.

La alcalinidad es la concentración total de bases en el agua, expresada en miligramos porlitro de carbonato de calcio (CaCO3). Las bases en el agua son: hidróxido, amonio, borato,fosfato, silicato, bicarbonato y carbonato. En la mayoría de los estanques la concentraciónde bicarbonato y carbonato es superior por mucho a la de las otras bases. La alcalinidaddebe ser superior a 75 mg/L en estanques de camarón. El agua de mar tiene un valor prome-dio de 120 mg/L. La alcalinidad generalmente desciende en estanques con suelos ácidos ybaja en aguas con baja salinidad.

La dureza del agua es la concentración total de todos los cationes divalentes, expresadacomo carbonato de calcio en miligramos por litro. La dureza del agua de mar es cerca de6,000 mg/L. Una baja dureza en un estanque de camarón generalmente no es un factorimportante.

Esta es la manera en que se mide el consumo de oxígeno por plancton y bacteria en unamuestra de agua de un estanque. Una muestra de agua diluida es incubada en la oscuridadpor 5 días a una temperatura de 20 oC. La pérdida de oxígeno disuelto en el agua durante elperiodo de incubación es la demanda bioquímica de oxigeno (DBO).

Los estaques generalmente tienen valores de DBO de 5 a 10 mg/L. Mientras mayor sea lacantidad de materia orgánica en el agua más alta será la DBO. Cuando la DBO excede 20mg/L, el agotamiento de oxígeno es un peligro en los estanques que no cuentan con

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Alcalinidad

Demanda bioquímica de oxígeno

Mes

aireación mecánica. La DBO no se utiliza mucho en el manejo de estanques de cultivo, peroes muy utilizada para medir la contaminación de los efluentes de la granja. Dado que losefectos de los efluentes de los estanques en los cuerpos de agua es un tema que ha incre-mentado su importancia, los acuicultores deben familiarizarse con la DBO.

El disco Secchi está pintado con cuadrantes alternos de negro y blanco y tiene 20 cen-tímetros de diámetro (Figura 4). Bajo el disco hay un peso y desde su centro emerge unacuerda con medidas calibradas. La visibilidad del disco Secchi es la profundidad a la cualel disco Secchi deja de ser visible, obviamente hay que tener cuidado para estandarizar elprocedimiento utilizado en la lectura del disco. En muchas aguas existe una relación direc-ta entre la visibilidad del disco y la abundancia de plancton: a medida que aumenta el planc-ton, la visibilidad disminuye. Sin embargo, a veces la turbidez es causada por partículas sus-pendidas de arcilla o detritus y no por la cantidad de fitoplancton. La relación general entrela visibilidad del disco Secchi y las condiciones de plancton se proporciona en la Tabla 2.

Figura 4.Disco Secchi.

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Visibilidad del disco Secchi

Tabla 2.Relación entre la visibilidad del disco Secchi y la condición del "bloom" de fito-plancton.

Lectura del disco Secchi (centímetros) Comentarios

Menor de 25 cm Estanque demasiado turbio. Si es turbio por fitoplancton, habrá problemas de concentración baja deoxígeno disuelto. Cuando la turbidez resulta por partículas suspendidas de suelos, la productividad será baja.

25-30 cm Turbidez llega a ser excesiva.

30-45 cm Si la turbidez es por fitoplancton, el estanque está enbuenas condiciones.

45-60 cm Fitoplancton se vuelve escaso.

Mayor de 60 cm El agua es demasiado clara. La productividad es inadecuada y pueden crecer plantas acuáticas.

El pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno (H+):

pH = -log [H+]

El pH indica cuán ácida o básica es el agua. De una manera más práctica, el agua con un pHde 7 no se considera ni ácida ni básica sino neutra. Cuando el pH es inferior a 7 el agua esácida, y cuando el pH es superior a 7 el agua es básica. La escala de pH es de 0 a 14, mien-tras más lejano sea el pH de 7 el agua es más ácida o más básica.

Los estanques de agua salobre generalmente tienen un pH de 7 u 8 por la mañana, pero enla tarde generalmente suben a 8 ó 9. La fluctuación diaria del pH en los estanques resulta delos cambios en la fotosíntesis del fitoplancton y otras plantas acuáticas. El dióxido de car-bono es ácido tal como se muestra en la siguiente ecuación:

CO2 + H2O = HCO3- + H+

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pH

Si la concentración de dióxido de carbono crece, la de iones de hidrógeno aumenta y el pHdisminuye y, al contrario, si disminuye la concentración de dióxido de carbono, la de ionesde hidrógeno cae y el pH aumenta. Durante el día el fitoplancton consume dióxido de car-bono y el pH del agua aumenta. Por la noche, el fitoplancton no utiliza el dióxido de car-bono, pero todos los organismos del estanque sueltan dióxido de carbono durante la res-piración y a medida que se acumula el dióxido de carbono el pH baja.

El ciclo diario del pH es ilustrado en la figura 5. La fluctuación diaria no siempre es tangrande como se muestra, pero cuando el fitoplancton es abundante puede existir una granfluctuación en el pH. A diferencia de los estanques con menor alcalinidad total, losestanques con alcalinidad total alta o moderada generalmente presentan un pH alto durantela mañana. Cuando abunda el fitoplancton, el pH aumenta durante el mediodía más enestanques con baja alcalinidad, que en los de mayor alcalinidad, por el efecto de amor-tiguación aportado por la alcalinidad alta.

Una generalización de la influencia del pH en el camarón es la siguiente:

Efecto pHPunto de acidez letal 4No reproducción 4-5Crecimiento lento 4-6Mejor crecimiento 6-9Crecimiento lento 9-11Punto letal de alcalinidad 11

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Figura 5. Efectos de laalcalinidad sobre las variaciones diarias en pH.

Tiempo

Cuando el pH del agua es muy bajo, se puede aplicar cal en el estanque para mejorarlo. Porfortuna un pH bajo es más común que uno alto, ya que no hay procedimientos confiablespara reducirlo. Usualmente las bajas en el crecimiento, reproducción, o sobrevivencia queresultan de la baja acidez en los estanques no provienen de un pH bajo, sino de los efectosde la baja alcalinidad y de los lodos ácidos sobre la producción de plancton y organismosbénticos. En algunas áreas, el suelo contiene del 1 a 5% de sulfuros en forma de pirita dehierro, estos son suelos potencialmente ácidos por sulfatos. En estanques hechos con estematerial si la pirita entra en contacto con el aire en los bordes, la pirita se oxida y formaácido sulfúrico, el cual puede causar un pH muy bajo en el estanque.

El oxígeno disuelto es la variable más crítica para la calidad del agua en un estanque. Losgranjeros deben entender muy bien qué factores afectan la concentración de oxígeno di-suelto en el agua y cómo influye una baja concentración de oxígeno disuelto en elcamarón.

La atmósfera contiene el 20.95% de oxígeno. A la presión atmosférica normal (760 milíme-tros de mercurio), la presión del oxígeno en el aire es 159.2 mm (760 x 0.2095). La presióndel oxígeno en el aire mueve el oxígeno dentro del agua hasta que la presión del oxígenoen el agua y en el aire sean iguales. Cuando cesa el movimiento del oxígeno desde el airehacia el agua se dice que hay un equilibrio o saturación en el oxígeno disuelto.

La Tabla 3 registra la solubilidad del oxígeno disuelto hasta su saturación, en condicionesatmosféricas estándar y a diferentes temperaturas. Nótese que el punto de saturación bajaa medida que aumenta la temperatura. La saturación también desciende a medida queincrementa la salinidad, pero este efecto no es muy alto en los rangos de salinidad en acui-cultura de agua dulce. Con salinidades altas el agua retiene menos oxígeno disuelto que consalinidades bajas. El punto de saturación del oxígeno disuelto desciende junto con la pre-sión atmosférica. Las granjas de camarón están localizadas al nivel del mar y los cambios depresión atmosférica ante las variaciones climáticas son pequeños, de lo cual resulta quepueden ignorarse los cambios en la solubilidad del oxígeno por efecto de la presión atmos-férica.

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Oxígeno disuelto

Solubilidad

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

Las plantas que crecen en los estanques producen oxígeno durante la fotosíntesis. En eldía las plantas pueden producir oxígeno tan rápidamente que su concentración puede sersuperior a la del punto de saturación. Cuando el agua contiene más oxígeno disuelto quelo que corresponde a una determinada temperatura y presión atmosférica, se dice que elagua está sobresaturada de oxígeno disuelto. El agua también puede tener oxígeno pordebajo del punto de saturación. La respiración de los organismos puede provocar que elnivel de oxígeno disuelto baje, el oxígeno disuelto normalmente está por debajo del puntode saturación por la noche.

Cuando el oxígeno disuelto está por debajo del punto de saturación, existe un flujo neto demoléculas de oxígeno desde el aire hacia el agua. En el punto de saturación el número demoléculas entrantes y salientes es el mismo. Cuando el agua está sobresaturada de oxígeno,existe un flujo neto de moléculas de oxígeno del agua hacia el aire. Mientras mayor sea ladiferencia de presión del oxígeno en el aire y en el agua, mayor será también el intercam-bio de moléculas de oxígeno.

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Métodos para mejorar la camaronicultura en Centroamérica

Generalmente el grado de saturación del agua por oxígeno disuelto se expresa en por-centaje de saturación. La ecuación para estimar el porcentaje de saturación es:

Ejemplo: Si la presión atmosférica es 760 mm, la temperatura del agua 25 oC, la salinidad 20ppm y la concentración de oxígeno disuelto 9.0 mg/L, el porcentaje de saturación será (9.0 mg/L ÷ 7.362 mg/L) x 100 = 122.3%.

La siguiente tabla resume los efectos de las concentraciones de oxígeno sobre loscamarones.

La concentración del oxígenodisuelto puede bajar tanto quelos camarones pueden morir. Sinembargo los efectos usuales deloxígeno disuelto bajo se manifi-estan en crecimientos lentos o enmayor susceptibilidad frente aenfermedades. En estanques conuna baja crónica en la concen-tración de oxígeno disuelto, loscamarones comerán menos y nohabrá una conversión alimenti-cia comparable con la de unestanque con niveles normales.

La luz que pasa a través del agua se reducerápidamente, y la tasa en que disminuye supenetración crece con el aumento de la tur-

bidez. Como resultado, la fotosíntesis ocurre en la superficie y la concentración de oxígenodisminuye con la profundidad. También los "blooms" de plancton reducen la penetraciónde luz; su disponibilidad a distintas profundidades es proporcional a la cantidad de planc-ton. Dado que en estanques con mucho plancton el oxígeno disuelto puede reducirse hasta0 mg/L a una profundidad de 1.5 o 1.2 m (Figura 6), resulta mejor utilizar estanques relati-vamente poco profundos.

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

% Saturación = Oxígeno disuelto en aguaOxígeno disuelto a saturación

Efectos en el camarón

Oxígeno disuelto y plancton

x 100

2 Ver Tabla 3. 7.36 es la solubilidad del oxígeno en miligramos por litro cuando la temperatura es igual a 25 0C y la salinidad es

20 ppt.

Figura 6. Nivel deoxígeno disuelto según la profundidad delestanque.

El ciclo que sigue la concentración de oxígeno disuelto es diario. La concentración más bajacorresponde a la madrugada, durante el día aumenta por efecto de la fotosíntesis y la máx-ima concentración de oxígeno disuelto es por la tarde. Por la noche la fotosíntesis sedetiene, pero como las necesidades de oxígeno de los organismos del estanque continúa,las concentraciones de oxígeno disminuyen. El ciclo diario del oxígeno disuelto es más pro-nunciado en estanques con brotes fuertes de fitoplancton. (Figura 7). El efecto del ciclodiario del oxígeno sobre los camarones es poco conocido, pero un buen crecimiento selogra cuando las concentraciones de oxígeno no descienden más de 30 ó 40% de saturacióndurante la noche, y siempre que este bajo nivel de concentración de oxígeno no perduremás de 1 ó 2 horas.

Figura 7. Variación en eloxígeno disuelto según laprofundidad y el "bloom"del fitoplancton.

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Métodos para mejorar la camaronicultura en Centroamérica

Las nubes pueden tener influencia en la concentración de oxígeno disuelto, como se ilustraen la Figura 8. Esto porque, aunque el efecto en la respiración es menor, en un día nubladose reduce la producción de la fotosíntesis. Un clima nublado influye más en un estanquecon un bloom fuerte de fitoplancton, que en un estanque con menos fitoplancton.

Figura 8. Efecto deltiempo nublado en las concentraciones de oxígeno disuelto.

En resumen, conforme la tasa de fertilización o de provisión de alimento balanceado seincrementa, aumenta también el fitoplancton. Esto permite una acuacultura más producti-va, pero también hace que la fluctuación del oxígeno disuelto sea mayor entre el día y lanoche y que su disponibilidad disminuya a mayor profundidad. Si tales tasas son muy altas,los brotes de fitoplancton se volverán tan densos que el camarón mermará su crecimientoo incluso morirá debido a la baja concentración de oxígeno.

El acuacultor puede ajustar la fertilización de los estanques y la alimentación, de tal formaque exista un nivel adecuado de plancton y de oxígeno disuelto para el camarón. Debido alas diferentes respuestas de los estanques a los fertilizantes y alimentos balanceados, no hayuna cantidad única para fertilizar y para añadir alimento. Es muy importante que el admi-nistrador observe cada día los estanques y maneje las cantidades según las condiciones va-riables de cada estanque.

El fitoplancton puede morir repentinamente y descomponerse, provocando un agotamien-to del oxígeno disuelto. Un ejemplo de mortalidad de fitoplancton se ilustra en la Figura 9 ysus consecuencias se muestran en la Figura 10. El nivel de oxígeno disuelto no regresa a suestado normal, mientras no exista otra explosión de fitoplancton. La mayoría de las mortal-idades de fitoplancton están relacionadas con las algas azul-verdes, en días de calma estaalga forma espuma en la superficie de el agua y el exceso de luz solar puede provocar queel alga que está dentro de la espuma muera. Debido a la gran concentración de nitrógenoen sus tejidos, esta alga se descompone rápidamente.

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

Figura 9. Cambios en la abundancia de fitoplanctonantes, durante y después de la mortalidad de fitoplancton.

Figure 10. Influencia de la mortalidad de fitoplancton sobre el nivel de oxígeno disuelto.

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Métodos para mejorar la camaronicultura en Centroamérica

Ocasionalmente pueden flotar y morir en la superficie del estanque formando unas alfom-brillas de algas filamentosas desarrolladas en el fondo. Esto también puede llevar al ago-tamiento del oxígeno.

Aunque por lo general la abundancia de plancton es el factor dominante en la dinámica deloxígeno disuelto en los estanques, los sedimentos del fondo pueden presentar una altademanda de oxígeno disuelto, especialmente en estanques viejos donde se ha acumuladogran cantidad de sedimentos orgánicos enriquecidos. Existe poca investigación sobre lacantidad de oxígeno disuelto que consumen las comunidades bénticas, pero existe eviden-cia que muestra que la respiración de tales comunidades puede consumir de 2 a 3 mg/L deoxígeno disuelto en 24 horas.

Se ha demostrado que la abundancia de fitoplancton depende de la cantidad de nutrientesy que la concentración de oxígeno disuelto está regulada por la abundancia de fitoplanc-ton; pero el alimento balanceado aplicado a los estanques también aporta a la contami-nación del agua mediante los desechos orgánicos e inorgánicos del metabolismo. El ali-mento no consumido se descompone y libera nutrientes, de lo cual resulta que aumentanel fitoplancton y los problemas derivados del oxígeno disuelto bajo, en proporción al incre-mento de alimento balanceado (Figura 11). Estos datos sugieren que dosis de alimentaciónpor encima de 30 0 40 kg/ha/dia resultarán en niveles de oxígeno inaceptablemente bajos.

Se puede incrementar la can-tidad de alimento, siempre ycuando el intercambio deagua en los estanques sea altoo si se cuenta con aireaciónmecánica.

Figura 11. Efecto de la tasade alimentación sobre la con-centración de oxígeno disuel-to al amanecer y sobre la vis-ibilidad de disco Secchi.

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

Sedimento del fondos y el oxígeno disuelto

La Alimentación y el oxígeno disuelto

La conversión alimenticia se determina como la cantidad de alimento aplicado, divididoentre la producción neta (camarón cosechado, menos peso sembrado). Por ejemplo,supongamos que una hectárea produce 1,500 kg. de camarón con 2,700 kg. de alimento. Laconversión alimenticia es:

2,700 kg alimento1,500 kg camarón

Una razón baja en la conversión alimenticia indica alta eficiencia, a diferencia de un valoralto en la razón. Con buenas prácticas de manejo, la razón de conversión alimenticia puedeser de 1.5 a 2.0.

El balanceado comercial no tiene más del 5 o 10% de humedad, pero los camarones son 75%agua. La razón de conversión del alimento seco es mucho mayor que el resultado de dividirel peso de la producción para la cantidad de alimento. En el cultivo 1,800 kg. de alimentopueden producir 1,000 kg. de camarón vivo; el alimento es 92% materia seca, equivalente a1,656 kg.; el camarón tiene un 25% de materia seca, lo que equivale a unos 250 kg. De lo ante-rior resulta que la razón de la conversión de materia seca es de 6.62. En una producción de1,000 kg. de camarón vivo, el equivalente de 5.62 kg. de desechos metabólicos de alimentoo de alimento no consumido llegan al fondo del estanque.

Los nutrientes de la materia seca se liberan al agua por la respiración y digestión de loscamarones y por la descomposición microbiana de las heces y del alimento no consumido.Los nutrientes estimulan la producción de fitoplancton lo cual incrementa la cantidad demateria orgánica del ecosistema. En otras palabras, conforme crece la tasa de alimentacióncrece la carga de nutrientes y desechos, y el estanque se contamina de acuerdo al incre-mento de alimento. Si la carga alimenticia es excesiva, los camarones se estresarán por lamala calidad de agua. Usualmente la baja concentración del oxígeno disuelto temprano enla mañana es la primera consecuencia de la mala calidad de agua, esto puede ser solu-cionado con cambios de agua o con aireación mecánica, pero si se incrementan las tasasde alimentación en exceso, la concentración de amonio puede elevarse y causar toxicidad.

Uno de los efectos de la sobrealimentación en los estanques es el incremento en la conver-sión alimenticia. Conforme aumenta la alimentación, la concentración de oxígeno disueltodesciende por las noches. La baja concentración de oxígeno disuelto reduce el apetito y elmetabolismo en los camarones, y la razón de conversión alimenticia tiende a crecer drásti-camente si el alimento aumenta a un nivel en el que la concentración de oxígeno esté pordebajo de 2 ó 3 mg/L por la noche.

Estos son los nutrientes más importantes en los estanques. De su concentración depende elcrecimiento óptimo de fitoplancton. Si hay poco fósforo y nitrógeno, habrá muy poco fito-

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=1.80 FCR

Nitrógeno y Fósforo

plancton, el agua estará clara y habrá escasez de comida para el camarón; si hay mucho fós-foro y nitrógeno existirá exceso de fitoplancton, y durante la noche caerá el oxígeno disuelto.

El amonio y nitratos son la principal fuente de nitrógeno para las plantas. El nitrógeno pre-sente en la materia orgánica (nitrógeno orgánico) se convierte en amonio mientras las bac-terias descomponen la materia orgánica. El amonio puede convertirse en nitrato al ser nitri-ficado por las bacterias. El agua que llega al estanque contiene amonio, nitrato y nitrógenoorgánico. El suelo del estanque es otra fuente de nitrógeno orgánico. Aunque algunas bac-terias y alga azules pueden convertir el nitrógeno proveniente de la atmósfera en nitrógenoorgánico por medio de un proceso biológico conocido como fijación de nitrógeno, esteproceso no tiene gran importancia en los estanques de camarón donde la principal fuentede nitrógeno es el alimento y los fertilizantes. Generalmente de un 20 a 40% del nitrógenoen el alimento se transforma a nitrógeno en el tejido del camarón, el resto es defecado alagua en forma de amonio. Las bacterias descomponen el alimento no consumido liberan-do amonio, por lo que un incremento en el alimento, producirá una mayor concentraciónde amonio en el agua, lo cual puede llegar a niveles tóxicos.

El nitrógeno consumido por las plantas tiende a ser reciclado cuando las plantas mueren.El nitrógeno puede liberarse de los estanques a través de la desnitrificación, un proceso enel que cierta bacteria convierte el nitrito en nitrógeno gaseoso, lo cual es usual en sedi-mentos anaeróbicos. El amonio puede dispersarse al aire, favorecido por un pH alto y porel viento que sopla sobre la superficie del estanque. El nitrógeno también se pierde en losflujos de recambio de agua y durante la cosecha.

El agua que entra a los estanques también tiene fósforo en forma de fosfato inorgánico di-suelto y en materia orgánica. También el suelo puede liberar fosfato, pero la concentraciónnatural de fósforo es baja y las principales fuentes de fósforo son los alimentos y ferti-lizantes. Así como con el nitrógeno, las plantas absorben formas inorgánicas de fósforo delagua y las bacterias convierten el fósforo orgánico en fósforo inorgánico. Los camaronestambién liberan entre el 60 y 80% del fósforo que consumen. La gran diferencia entre ladinámica del nitrógeno y del fósforo, es que el fósforo que entra en el estanque se acumu-la en el suelo en forma de fosfatos de hierro, de aluminio o de calcio. El fósforo del suelono es muy soluble y está poco disponible para los organismos del estanque. El fósforo debede ser aplicado continuamente al estanque para mantener los brotes de fitoplancton. Noobstante una sobre fertilización o un exceso de alimento puede generar una excesiva con-centración de fósforo en el agua y un exceso de fitoplancton.

El fósforo no absorbido por el suelo se pierde con el recambio de agua o durante la cosecha.

El suelo desempeña un papel importante en los estanques. El suelo del fondo y la tierra quese utiliza para hacer los diques son el vaso del agua del estanque. El suelo libera tanto nutri-

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SUELOS

entes, como materia orgánica y es un medio para el desarrollo de organismos bénticos ybacterias asociadas. Estos organismos pueden ser una fuente de alimento para loscamarones, reciclan los nutrientes y degradan la materia orgánica.

Aunque el fondo de los estanques proviene de suelos terrestres, su condición es distinta ala de la superficie terrestre. La materia orgánica añadida o producida en el estanque, elsuelo introducido por las lluvias y las partículas del fondo resuspendidas por las corrientesde agua son continuamente depositadas en el fondo como una capa de sedimento. La con-centración de oxígeno disuelto usualmente es baja en las aguas del fondo y la descomposi-ción de materia orgánica progresa a menor paso que en el suelo terrestre. Es común que loscarbonatos, hidróxidos férricos y fosfatos provenientes de la columna de agua se precipitendepositándose en los sedimentos. El fondo del estanque es el receptor final de los residuosde substancias que son aplicadas o producidas en el estanque.

La textura del suelo se refiere al porcentaje de grava, arcilla, limo y arena que contiene. Elanálisis del porcentaje de arcilla, arena, grava y limo y el tamaño de las partículas del suelo,dan el nombre a la textura, por ejemplo: suelo limo-arenoso. El nombre puede ser asigna-do con la ayuda de un triángulo de suelos (consultar algún texto de suelos). El esquema declasificación de suelos agrícolas es de poco valor para estudiar los suelos de estanques. Sinembargo, es bueno saber qué cantidad de arcilla hay en el fondo del estanque, ya que laarcilla es la fracción reactiva . Los suelos también contienen materia orgánica que al igualque la arcilla, es altamente reactiva.

Existe la creencia de que los suelos de un estanque deberían contener un alto porcentaje dearcilla para impedir la filtración. La tierra del estanque y los bordes deben tener algo dearcilla, pero un 10 ó 20% generalmente es suficiente si el suelo contiene fracciones departículas de varios tamaños. Suelos con más del 25% de arcilla suelen ser muy viscosos,difíciles de esparcir y compactar durante la construcción, y los diques hechos de este mate-rial tienen la tendencia a desmoronarse. Por otra parte el secar y aplicar otros tratamientosa los estanques con suelos con alto contenido de arcilla entre cosechas es muy difícil. Sinembargo muchos de los lugares para el cultivo de camarón tienen de un 25 a 50% de arci-lla.

La arcilla y las finas partículas orgánicas se cargan negativamente en el suelo, y puedenadsorber e intercambiar los iones positivos (cationes). La capacidad de adsorber cationes sellama capacidad de intercambio catiónico. Los cationes fijados por adsorción en los sitiosde intercambio son ácidos (ion de aluminio, de hidrógeno e ion férrico) o básicos (ion decalcio, de magnesio, de potasio, de sodio y de amonio). La fracción de la capacidad total deintercambio, ocupada por los iones ácidos se llama base no saturada. En la mayoría de lossuelos, habrá pocos iones de hidrógeno o férricos en sitios de intercambio. El ion ácido pri-mario es el ion de aluminio.

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Textura

Acidez y pH

A continuación se presenta la reacción ácida del aluminio:

Al-suelo = Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+

Si crece la base no saturada del suelo, habrá más iones de aluminio disponibles para reac-cionar con el agua y formar iones de hidrógeno. Por ello, el pH del suelo disminuye al subirla base no saturada.

La manera en que la cal neutraliza la acidez del lodo se ilustra en la Figura 12, la cual utilizael carbonato de calcio como agente calizo. El carbonato de calcio reacciona con los ionesde hidrógeno y los neutraliza. Esto reduce la concentración de iones de hidrógeno en lasolución y el suelo libera más iones de aluminio. Los iones de aluminio liberados son rem-plazados por los iones de calcio que provienen de los iones de hidrógeno neutralizados porel carbonato de calcio. El resultado final es: el aluminio es removido del suelo para ser pre-cipitado como hidróxido de aluminio; el calcio reemplaza el aluminio del suelo, la base deno saturación disminuye y el pH del suelo aumenta.

El rango óptimo de pH para el suelo es de 7 a 8. Dado que en el mar o en los estuarios elagua tiende a altas concentraciones de sodio y otros iones básicos, los estanques usual-mente tienen suelos de base saturada y un pH superior a 7.

Figura 12.Neutralización de la acidez del suelo por el encalado (carbonato de calcio).

En ocasiones los estanques son construidos sobre humedales y áreas intermareales. Cuandolos sedimentos aportados por los ríos superan la media del nivel de agua, la vegetación sedesarrolla. Conforme continúa la acumulación de sedimento, la costa crece lentamente yse forma un humedal. En los humedales las raíces de los árboles atrapan los desechosinorgánicos y descomponen grandes cantidades de desechos orgánicos, generando condi-ciones anaeróbicas. Como consecuencia, el sulfuro producido por las bacterias se acumu-

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Consideraciones sobre la calidad del agua y del suelo en cultivos de camarón

la en espacios porosos en el sedimento en forma de sulfuro de hidrógeno o en combinacióncon hierro formando sulfuro de hierro. Los sulfuros de hierro continúan sus reaccionesquímicas y forman disulfuros de hierro el cual se cristaliza y forma pirita de hierro.

Mientras la pirita se mantenga sumergida y en un lugar anaerobio, permanece reducida ycon pocos cambios, no obstante, si se expone al aire se oxida y se forma ácido sulfúrico. Acontinuación se resume la reacción química de la formación de ácido sulfúrico de pirita dehierro:

FeS2 + 3.75 O2 + 3.5 H2O Fe(OH)3 + 2SO42- + 4H+

El hidróxido férrico se cristaliza y forma un material café oscuro en el sedimento. Vaciadael agua, el sedimento que contiene pirita es un suelo potencialmente ácido por sulfatos o"cat´s clay". Suelos potencialmente ácidos por sulfatos son frecuentes en los manglares oáreas ocupadas previamente por manglar. Si no se incluyen suelos de manglar en losestanques usualmente se puede evitar esos problemas.

En condiciones aeróbicas, los suelos ácidos por sulfatos tienen un pH inferior a 4.0. El pH desuelos ácidos por sulfatos disminuye hasta en 3 unidades cuando se secan. La identificaciónde suelos ácidos por sulfatos puede hacerse a partir del olor a sulfuro de hidrógeno alremover el suelo, pero lo mejor es medir el pH antes y después del secado.

En los estanques el problema con suelos ácidos por sulfatos usualmente nace en los diquesya que el fondo generalmente está inundado, es anaerobio, y no hay formación de ácidosulfúrico. Sin embargo, en la medida en que los diques se secan durante la estación seca seda la formación de ácido sulfúrico el cual posteriormente es lavado e inroducido alestanque arrastrado por lluvias. La acidez en los bordes puede ser controlada con cal ycubriéndolos con pasto resistente a la acidez.

La materia orgánica se acumula en la interfase agua-suelo, donde la actividad microbianaes alta. Como el agua no se mueve con libertad dentro del sedimento, la actividad micro-biana rápidamente reduce el oxígeno disuelto en el agua del sedimento. Las condicionesaeróbicas usualmente ocurren en los primeros milímetros del sedimento. En la medida quebaja la concentración de oxígeno disuelto y prosperan las condiciones anaeróbicas en elsuelo, aparecen sustancias reducidas como nitritos, hierro ferroso, manganeso manganoso,sulfuro de hidrógeno, metano, y muchos compuestos orgánicos por efecto de las reac-ciones químicas y de la respiración de bacterias anaeróbicas.

La degradación de materia orgánica en el fondo reduce la concentración de oxígeno y final-mente provoca la disminución de substancias inorgánicas. La degradación de la materiaorgánica acaba por conducir a altas concentraciones de amonio, nitrito, hierro ferroso

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Materia orgánica

(Fe2+), ion manganeso divalente, sulfuro de hidrógeno y metano en los fangos del estanque.La ausencia de oxígeno en el sedimento puede provocar que se reduzca la tasa de descom-posición de la materia orgánica en el fondo, pero no la detiene. De hecho, las condicionesanaeróbicas son comunes en el sedimento y los estanques usualmente no acumulan grancantidad de materia orgánica a no ser que exista un ingreso excesivo de la misma; por ejem-plo, el fondo de los estanques donde se utiliza mucho estiércol puede acumular muchamateria orgánica. Si la fuente de materia orgánica es muy alta, entonces no se pueden man-tener las condiciones aeróbicas en la interfase suelo-agua, y se provoca que los camaronesse expongan a una cantidad de substancias reducidas y potencialmente tóxicas.

La reacción del hierro en el agua nos indica si la capa de fango es anaeróbica. En la ausen-cia de oxígeno el hierro férrico (Fe3+) se convierte en hierro ferroso (Fe2+), de color oscuro;por tanto, la superficie negra del fango indica condiciones anaeróbicas. Una superficie caféo del color natural del suelo, sugiere la presencia de oxígeno. Por supuesto, después de laprimera capa de fango aeróbico, las capas más profundas serán anaeróbicas y de colornegro. Es muy recomendable que la primera capa de suelo tenga oxígeno, ya que muchosorganismos que son alimento para los camarones requieren de oxígeno y la presencia deoxígeno en el fango previene la formación de substancias tóxicas reducidas.

Es de mucho interés saber la cantidad de materia orgánica en el sedimento, pero es difícilconocerla ya que la materia orgánica se descompone y se mezcla con las capas más pro-fundas de fango por efecto de diferentes procesos físicos y biológicos, que hacen que la con-centración de la materia orgánica disminuya de acuerdo con la profundidad. La capa floc-ulante de sedimento recién depositado puede tener un 50% de contenido orgánico, pero laprimera capa (la cual es de 1 ó 2 cm) pocas veces va a tener una concentración superior a10%, excepto cuando el estanque es construido sobre suelos con un alto contenido de mate-ria orgánica (suelos orgánicos). Cuando la materia orgánica se descompone, los materialesmás degradables se descomponen primero y los más resistentes se acumulan, por lo que lamayor parte del suelo se forma con material resistente a la degradación. La excesivademanda de oxígeno en el fondo se relaciona más con la cantidad de nuevas deposita-ciones de materia orgánica, que con la cantidad de materia residual la cual es más resistentey se ha acumulado con el tiempo. Hasta el momento no se cuenta con métodos confiablesque puedan distinguir adecuadamente los dos diferentes tipos de materia orgánica.

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Por efecto del metabolismo de los organismos en los estanques, las concentraciones dedióxido de carbono, amonio y sulfuro de hidrógeno pueden ser en ocasiones dañinas paralos camarones.

Si la concentración de oxígeno disuelto esta alta, los camarones pueden sobrevivir a con-centraciones de dióxido de carbono de hasta 60 mg/L; cuando las concentraciones deoxígeno disuelto son bajas, el dióxido de carbono obstaculiza la penetración de oxígeno.Desafortunadamente es común que las concentraciones de dióxido de carbono sean altascuando las de oxígeno son bajas, debido a que el dióxido de carbono se libera durante larespiración y se utiliza en la fotosíntesis. La concentración de oxígeno disuelto disminuyecuando la fotosíntesis es menos rápida que la respiración; el resultado es que el dióxido decarbono se acumula ya que la fotosíntesis no lo utiliza.

Sin luz no hay fotosíntesis, por eso la concentración de dióxido de carbono crece en lanoche y baja en el día. El dióxido de carbono tiene también altas concentraciones en díasnublados y después de mortalidades masivas de fitoplancton y algas.

Es poco práctico tratar de remover el dióxido de carbono del agua de el estanque.

El amonio se presenta en el agua en dos formas, amonio no ionizado (NH3) e ion amonio(NH4

+), en un equilibrio que depende del pH y la temperatura:

NH3 + H2O = NH4+ + OH-

Conforme aumenta el pH, el amonio no ionizado crece en comparación con el ion de amo-nio. La temperatura del agua también incrementa el amonio no ionizado, pero su efecto esmenor que el del pH. La toxicidad del amonio en organismos acuáticos generalmente serelaciona con el amonio no ionizado. La concentración de amonio en los estanques pocasveces llega a ser letal, sin embargo es común que exista un estrés en los camarones a causade altas concentraciones de amonio. El agua de un estanque generalmente tiene un pH de8 y con este pH una concentración de nitrógeno de amonio de 10 mg/L probablemente nova a matar a los camarones, pero para evitar el estrés en el camarón es mejor no pasar de2 mg/L.

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METABOLITOS TÓXICOS

Dióxido de carbono

Amonio

La alta concentración de amonio es común en estanques con tasas altas de alimentación. Eluso excesivo de urea y otros fertilizantes a base de amonio, como sulfato de amonio,pueden causar una concentración tóxica de amonio. El cambio de agua es la única formaviable de reducir la concentración de amonio. La supuesta efectividad de remoción deamonio por medio de bacterias y zeolita parece ser falsa en el caso de un estanque.

Bajo ciertas condiciones, el nitrito puede acumularse hasta concentraciones de 10 a 20mg/L. En altas concentraciones, el nitrito se combina con la hemocianina en la sangre delos camarones y reduce drásticamente la capacidad de la sangre para transportar oxígeno.En cultivos semi-intensivos, son pocas las ocasiones en las que el nitrito es superior a 1 ó 2mg/L y la toxicidad no es un problema. Sin embargo, sí ha habido reportes de toxicidad pornitrito en estanques intensivos.

Bajo condiciones anaeróbicas, ciertas bacterias heterotróficas pueden utilizar sulfato y otroscompuestos oxidados de sulfuro como electrones terminales en su metabolismo y liberarsulfuro:

SO42- + 8H+ = S2- + 4H2O

El sulfuro de hidrógeno es producido normalmente por bacterias en suelos anaeróbicos yes transferido al agua donde es oxidado a sulfato. No obstante, las concentraciones resid-uales pueden mezclarse en el agua cuando la liberación de sulfuro del suelo es alta. El sul-furo es un producto ionizado del sulfuro de hidrógeno, y participa del siguiente equilibrio:

HS- = S2- + H+

El pH regula la distribución total del sulfuro en todas sus formas (H2S, HS- y S2-). El sulfurono ionizado (H2S) es tóxico para los organismos acuáticos, las formas ionizadas noaparentan tener toxicidad. La proporción de sulfuro de hidrógeno no ionizado descienderápidamente al aumentar el pH. Sin embargo el sulfuro de hidrógeno es muy tóxico y no esdeseable tener concentraciones que puedan ser detectadas.

Si el agua tiene sulfuro de hidrógeno, el recambio va a reducir su concentración. La apli-cación de cal para aumentar el pH va a reducir la proporción total de sulfuro que es inclu-ido en el sulfuro de hidrógeno.

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Nitrito

Sulfuro de hidrógeno

Las fuentes de contaminación del agua tienen serias consecuencias en los laboratorios ygranjas, siendo importante considerar la selección del sitio para operar laboratorios, gran-jas y procesadoras de camarón. Los contaminantes más comunes son los metales pesados,pesticidas y otros agroquímicos, químicos industriales y coliformes. Los análisis de la ma-yoría de contaminantes son difíciles y costosos, y la interpretación de los datos puede serproblemática. Se suma a lo anterior el hecho de que existen tantos compuestos considera-dos contaminantes que su análisis no es factible. El primer enfoque debería ser el de con-siderar las posibles fuentes de contaminación del agua. Los metales pesados pueden ser unafuente, pero en áreas con suelos de alta acidez (pH menor de 5) concentraciones naturalesde metales como hierro, manganeso, cobalto, molibdeno, aluminio, cadmio, etc., rara-mente contaminan al camarón. Otra fuente importante de metales pesados es la industria,pero muchos metales pesados son usados en la agricultura, de manera que unreconocimiento del área debería revelar si hay o no fuentes de metales pesados y cuáles deellos pueden perjudicar al cultivo del camarón. Los pesticidas son usados en la agricultura,en el control del mosquitos y otras plagas que afectan al hombre, incluso los dueños de casalos usan para proteger sus jardines de los insectos y otra plagas. El reconocimiento del áreatambién debería revelar el tipo de pesticidas utilizados y cuán extenso es su uso. Solo lospesticidas usados en el área pueden encontrarse en el agua. Un reconocimiento similardeberá ser realizado para las industrias químicas. Los coliformes podrían ser un problemapara el camarón durante la cosecha y durante el proceso posterior, los coliformes en elagua provienen de las heces fecales de animales de sangre caliente. Los coliformes fecalesindican contaminación por heces humanas.

Si el reconocimiento del área sugiere que los metales, pesticidas o químicos orgánicos sonun posible problema, entonces deberán realizarse análisis de los componentes específicospor un laboratorio calificado, con una cuidadosa colecta y conservación de muestras. Ellaboratorio deberá ser consultado sobre cómo colectar, conservar y transportar las mues-tras. Basado en la concentración de iones, el laboratorio deberá estar en capacidad deproveer recomendaciones sobre la posible toxicidad de algún compuesto especifico para elcamarón. Sin embargo podría ser consultado un especialista de una universidad, agencia degobierno o consultora privada, sobre las posibles causas de toxicidad y cómo combatir lacontaminación. Este tópico es demasiado complejo para agotarlo en este manual.

La abundancia de coliformes es una variable importante en la fuente de agua, porque lacontaminación del producto puede ocurrir durante o después de la cosecha, si el aguadulce usada en el proceso y el manipuleo está contaminada. El rango normal de co-liformes totales en el agua está entre 1,000 y 2,000 NMP (numero más probable) /100 ml (elpromedio es de 10 a 20/ml) y el conteo normal de coliformes fecales es usualmente menor.Los coliformes totales pueden provenir de varias fuentes, pero los coliformes fecales indi-can que ha habido contaminación por heces provenientes animales de sangre caliente. Laconcentración media de coliformes fecales en el agua para baño no debe exceder de 200/mly para la cosecha de crustáceos no debe exceder de 14 NMP/100 ml. El agua usada en el pro-ceso (lavado, enhielado), debe tener los estándares del agua potable cuyo valor es de 10NMP/100 ml de coliformes totales y 0(cero) NMP/100 ml de coliformes fecales.

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LA POLUCION DEL AGUA

Las descargas durante el intercambio de agua y la cosecha contienen nutrientes, materiaorgánica y sólidos en suspensión. Estas substancias representan un potencial de contami-nación ya que pueden deteriorar la calidad de agua en los cuerpos receptores. Estos eflu-entes son considerados como el mayor problema ambiental en el cultivo de camarón.

La literatura revisada (Boyd y Gautier 2000) proporciona las concentraciones promedio devariables de la calidad del agua en los efluentes de estanques semi-intensivos:

Variable Promedio Rango

pH 7.9 7.5-8.5

Oxígeno disuelto (mg/L) 5.5 2-8

Sólidos suspendidos totales 79 25-200(mg/L)

Nitrógeno amonio total 0.2 0.01-0.5(mg/L)

Nitrógeno total (mg/L) 0.95 0.2-2.7

Fósforo reactivo soluble 0.05 0.01-0.15(mg/L)

Fósforo total (mg/L) 0.28 0.1-0.4

Demanda bioquímica 5.5 2-14(5 días) (mg/L)

A pesar de que el agua de los estanques de camarón no tiene altas concentraciones de con-taminantes y generalmente posee índices aceptables en el pH y en las concentraciones deoxígeno, la variable que parece ser más problemática en cuanto a la calidad del agua en losafluentes es la cantidad de partículas sólidas en suspensión. El total de sólidos suspendidosdescargados tiende a ser algo más alto, especialmente en el último 20 a 25% del agua libe-rada cuando los estanques son vaciados para la cosecha.

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EFLUENTES DEL ESTANQUE

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Bibliografía