Developing an Integrated Multi-Trophic Aquaculture as a solution to the sector’s challenges

• Autor(a) principal: Almeida, Luana Granada
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.8/1792
• topic: sustentabilidade da pesca; impactos da aquacultura; bioremediação; IMTA; modelação em aquacultura; Sabella spallanzanii; vibrios presumíveis; E. coli; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia

Sabe-se que atualmente a maioria dos stocks pesqueiros se encontra sobreexplorada e, em alguns casos, os stocks estão mesmo totalmente explorados. Neste sentido, e para responder às necessidades dos consumidores, a aquacultura tem intensificado e diversificado os seus produtos, sendo o setor de produção animal com maior taxa de crescimento anual (6,3%). No entanto, a aquacultura é responsável por causar diferentes impactos no meio ambiente. A exploração de stocks de peixe selvagens para a produção de rações e óleo de peixe e a utilização direta de pescado para alimentar peixes de cultivo constitui um dos maiores problemas da aquacultura. Do mesmo modo, a descarga de efluentes com elevados teores de produtos metabólicos é considerada um dos principais causadores de elevadas concentrações de nutrientes e compostos orgânicos nas proximidades das aquaculturas. A necessidade de grandes volumes de água e de grandes áreas, tanto em terra como no mar, causa impactos ao nível dos recursos e habitats naturais. Para além das descargas de nutrientes, também são lançados na natureza compostos químicos, tais como pesticidas, anestésicos e desinfetantes. Para além disso, a fuga de organismos cultivados para o meio selvagem pode ter impactos negativos ao nível da perda de biodiversidade e da transmissão de organismos patogénicos. De forma a tentar solucionar alguns destes problemas, tem-se proposto o desenvolvimento da Aquacultura Integrada Multi-Trófica (IMTA), uma vez que esta pressupõe a biomitigação dos resíduos da aquacultura. A IMTA é caracterizada pelo facto de os sub-produtos de uma espécie serem reciclados, nas proporções certas, de forma a servirem de alimento para outras espécies do sistema, que utilizam os compostos orgânicos ou inorgânicos produzidos pela primeira. Nas últimas décadas, tem havido necessidade de otimizar os processos, caudais e a biotransformação de compostos tóxicos, em sistema de aquacultura. O principal objetivo subjacente ao desenvolvimento de modelos matemáticos dinâmicos, nomeadamente modelos multi-espécies, é a possibilidade de maximizar a produção e otimizar a combinação de espécies, de forma a reduzir os impactos ambientais da aquacultura e, consequentemente, minimizar custos de produção. No entanto, a maior parte dos modelos é limitada no que diz respeito à integração do cultivo com o ecossistema, à interação entre espécies e à escala utilizada. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo matemático que permitisse descrever um sistema de IMTA mais complexo, incluindo três níveis tróficos diferentes: a dourada Sparus aurata (principal VIII espécie de cultivo), a poliqueta Sabella spallanzanii (o extrator orgânico) e a macroalga vermelha Gracilaria vermiculophylla (o extrator inorgânico). Assim, foi proposto um modelo de IMTA, tendo por base parâmetros como a dinâmica de populações, crescimento, taxas de filtração das poliquetas e das algas, e parâmetros relacionados com a digestão e excreção dos peixes. S. spallanzanii apresenta uma ampla plasticidade trófica, sendo capaz de se alimentar, não apenas de fitoplâncton, mas também de matéria orgânica dissolvida presente na coluna de água. Além disso, alguns autores já comprovaram a capacidade desta espécie de acumular microrganismos, tanto em condições naturais como experimentais. Assim, a capacidade de S. spallanzanii de remover bactérias, como E. coli e vibrios presumíveis, e sólidos suspensos totais foi avaliada no sistema de IMTA proposto. O sistema de IMTA proposto é discutido, sendo apresentada uma proposta de modelo matemático e tendo sido avaliado o potencial dos poliquetas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que a presença das mesmas não afetou a qualidade da água, no que diz respeito à concentração de microrganismos e de sólidos em suspensão. No entanto, devido à elevada complexidade do sistema, será necessário efetuar mais estudos relativamente ao modelo matemático que o descreve, de forma a avaliar também outros parâmetros e combinações de espécies, e que permitam perceber melhor o sistema e a função desempenhada pelos diferentes organismos.