Una revisión retrospectiva de 20 años de la acuicultura mundial

 

Abstracto

La sostenibilidad de la acuicultura se ha debatido intensamente desde 2000, cuando se publicó en Nature una revisión sobre la contribución neta de la acuicultura al suministro mundial de pescado.. Este documento revisa los desarrollos en la acuicultura global de 1997 a 2017, incorporando todos los subsectores de la industria y destacando la integración de la acuicultura en el sistema alimentario global. La acuicultura continental, especialmente en Asia, es la que más ha contribuido a los volúmenes de producción mundial y la seguridad alimentaria. También se han producido importantes avances en la eficiencia alimentaria de la acuicultura y la nutrición de los peces, reduciendo la relación pescado dentro-pescado fuera de todas las especies alimentadas, aunque persiste la dependencia de los ingredientes marinos y ha aumentado la dependencia de los ingredientes terrestres. El cultivo de moluscos y algas es cada vez más reconocido por sus servicios ecosistémicos; sin embargo, la cuantificación, valoración y desarrollo del mercado de estos servicios sigue siendo poco común. El potencial de los moluscos y las algas marinas para apoyar la seguridad nutricional mundial está infraexplotado. El manejo de patógenos, parásitos y plagas sigue siendo un desafío de sostenibilidad en toda la industria, y los efectos del cambio climático en la acuicultura siguen siendo inciertos y difíciles de validar. La presión sobre la industria de la acuicultura para que adopte medidas integrales de sostenibilidad durante este período de 20 años ha mejorado la gobernanza, la tecnología, la ubicación y la gestión en muchos casos.

Principal

Hace veinte años, Nature publicó una revisión que caracteriza a la acuicultura como una posible solución y un factor que contribuye a la disminución de las poblaciones de peces en todo el mundo. En ese momento, el sector de la acuicultura comercial estaba floreciendo, mientras que la producción de la pesca de captura permanecía estancada. La producción de peces y mariscos cultivados (en peso vivo) casi se ha triplicado de 10 millones de toneladas (Mt) en 1987 a 29 Mt en 1997, y se cultivan aproximadamente 300 especies de animales, plantas y algas en todo el mundo. El documento puso más énfasis en las especies marinas alimentadas que en las especies de agua dulce y moluscos y advirtió que la contribución neta positiva de la acuicultura al suministro mundial de peces no podría sostenerse a menos que el sector redujera su uso de peces silvestres en la alimentación, así como sus impactos ambientales.

Esta revisión cubre las tendencias mundiales en la acuicultura durante los últimos 20 años, citando una selección de los artículos más relevantes (los artículos revisados ​​adicionales se enumeran en la información complementaria). En 2017, la acuicultura suministró más de 80 Mt de pescado y mariscos y 32 Mt de algas marinas, que abarcan alrededor de 425 especies cultivadas. Tres patrones principales de desarrollo de la acuicultura han caracterizado al sector a medida que maduraba: crecimiento continuo en el volumen y las cadenas de valor de la acuicultura de agua dulce; avances en nutrición, genética y tipos alternativos de alimentos para peces que reducen el uso de peces silvestres en las formulaciones de alimentos acuícolas; y cultivo ampliado de bivalvos y algas marinas extractivas con el potencial de proporcionar una amplia gama de servicios alimentarios, industriales y ecosistémicos.

Estas tendencias revelan conexiones cada vez más estrechas entre la tierra y el mar. Continuando con una larga historia de producción continental, la proporción de peces de agua dulce criados con piensos compuestos, que se elaboran principalmente a partir de ingredientes terrestres y algunos marinos, ha aumentado en las últimas dos décadas 3. Mientras tanto, ha aumentado la inclusión de ingredientes de origen vegetal en los alimentos acuícolas y ha aumentado la producción de especies extractivas (moluscos y algas) que filtran los nutrientes de los sistemas alimentarios terrestres y marinos. Por tanto, la acuicultura se ha integrado más en el sistema alimentario mundial, con un rápido crecimiento de la producción y grandes transformaciones en los ingredientes de los piensos, las tecnologías de producción, la gestión de las explotaciones y las cadenas de valor. A través del crecimiento de la acuicultura, los consumidores de países de ingresos bajos a altos se han beneficiado de la disponibilidad y el acceso durante todo el año a alimentos acuáticos, que son ricos en proteínas y micronutrientes. El sector produce mucho más que pescado, mariscos y algas para consumo humano directo. También genera productos utilizados en el procesamiento de alimentos, piensos, combustibles, cosméticos, nutracéuticos, farmacéuticos y una variedad de otros productos industriales, y contribuye a una variedad de servicios ecosistémicos.

A pesar de los impresionantes avances, el sector de la acuicultura aún enfrenta serios desafíos que, en algunos casos, socavan su capacidad para lograr resultados sostenibles. En general, el sector ha adoptado una expectativa empresarial y social de prácticas ambiental y socialmente sólidas. Los sistemas de peces y crustáceos comercializados a nivel mundial están mejorando progresivamente su desempeño ambiental, ya sea de forma independiente o en respuesta a la regulación gubernamental, las normas del sector público y privado y los incentivos del mercado. Sin embargo, muchos sistemas de acuicultura aún carecen de la motivación para cumplir con los criterios de sostenibilidad porque sus mercados objetivo no recompensan a los productores mediante mejores precios o acceso. Al mismo tiempo, los moluscos, los peces de aleta que se alimentan por filtración y las algas marinas tienen características sostenibles, particularmente porque no dependen de alimentos acuícolas, sino que eliminan los nutrientes de la columna de agua. En resumen, a medida que la industria mundial continúa expandiéndose, su contribución al desempeño económico, social y ambiental varía en una amplia diversidad de sistemas de acuicultura.

Expansión global

Producción de acuicultura global más que triplicado en volumen de peso vivo de 34 Mt en 1997 a 112 millones de toneladas en 2017 (Fig. 1 ). Los principales grupos de especies que contribuyeron al 75% superior de la producción acuícola en 2017 incluyeron algas, carpas, bivalvos, tilapia y bagre. Aunque la producción de especies de peces y crustáceos marinos y diádromos también ha crecido rápidamente durante este período, ha sido eclipsada por el volumen de peso vivo de los bivalvos marinos y las algas marinas y por la producción de la acuicultura de agua dulce. Los peces de agua dulce representan el 75% del volumen de acuicultura comestible mundial, lo que refleja su conversión favorable de peso vivo a comestible en comparación con los moluscos y crustáceos, que tienen un alto peso de concha. Debido a que la revisión anterior se centró en los alimentos de origen marino en la producción de especies marinas y diádromas de alto trófico, el papel dominante de los sistemas de agua dulce se cubrió solo ligeramente . El papel de los sistemas de agua dulce ha ganado atención en parte porque los avances en la tecnología de piensos y la cría, en particular para el salmón y el camarón, están abordando preocupaciones anteriores sobre los efectos de la acuicultura en las pesquerías de captura silvestre.

Fig. 1: Composición y crecimiento de la producción acuícola mundial de peso vivo.

a , Se muestra la composición de especies para 1997 y 2017. Verdes, plantas y algas; pescado azul de agua dulce; rosa, mariscos; pez naranja, diádromo. b , c , Se muestra el crecimiento de 1997 a 2017 para las siguientes categorías de producción ( b ): total, peces de agua dulce, algas, moluscos y CDMM, que comprende crustáceos, diádromos, peces marinos y especies diversas y se amplía en c . Las algas representaron más del 99% del peso de producción de la producción de 'algas y plantas acuáticas' en 2017. Los datos se obtuvieron de la FAO. Los datos nacionales se informan sobre la base de la Lista de especies de ASFIS ( http://www.fao.org/fishery/collection/asfis/en). NEI, no incluido en otra parte para la identificación de la especie en cuestión.

 

La acuicultura es más diversa hoy en día, con un 40% más de especies de peces, mariscos, plantas acuáticas y algas cultivadas en una amplia variedad de sistemas marinos, salobres y de agua dulce a nivel mundial. Sin embargo, la producción mundial sigue concentrada, con solo 22 de los 425 grupos de especies cultivados en 2017 (5%) que representan más del 75% de la producción mundial de peso vivo (Datos extendidos, Fig. 1 ). Una pequeña fracción de la categoría de 'plantas acuáticas y algas' (~ 32 Mt) consistía en plantas acuáticas (1.639 toneladas) en 2017. Las plantas acuáticas están incluidas en la lista de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) en el 'NEI de plantas acuáticas' y no se informan de manera suficiente debido a la naturaleza informal de las cosechas para el consumo doméstico y local.

Asia sigue siendo el mayor productor de acuicultura, con el 92% del volumen de peso vivo de animales y algas marinas en 2017. La acuicultura en Asia también es más diversa que otras regiones en términos de sistemas de producción y especies cultivadas. Nueve de los diez primeros países clasificados en cuanto a diversidad de especies de acuicultura se encuentran en Asia, con China a la cabeza por un amplio margen. Por ejemplo, China cultivó 86 especies diferentes de organismos acuáticos en una variedad de sistemas de producción en 2017, mientras que Noruega cultivó 13 especies diferentes, principalmente en sistemas de jaulas marinas.

China tiene un papel sobredimensionado en casi todas las áreas de producción acuícola. Desde el año 2000, el país ha mantenido su papel como el mayor productor, procesador y comerciante mundial de pescado, crustáceos y moluscos, y se ha convertido en un consumidor líder debido al rápido crecimiento de los ingresos y la demanda interna de productos del mar. China por sí sola suministró el 58% y el 59% del volumen y el valor de la acuicultura mundial, respectivamente, para todas las categorías combinadas en 2017 (Cuadro de datos ampliado 1 ).

A pesar del papel de China, el sector de la acuicultura se ha vuelto cada vez más global, con tasas de crecimiento en América del Sur y África superiores a las de Asia durante las últimas dos décadas (aunque a partir de una base de producción mucho más pequeña), y con una expansión relativamente rápida en el sur y el sudeste de Asia en comparación. a Asia Oriental. Los mayores productores de acuicultura fuera de Asia —cada uno con el 1-2% de la producción mundial— incluyen a Noruega y Chile, que producen principalmente salmón del Atlántico ( Salmo salar ), y Egipto, que produce tilapia del Nilo ( Oreochromis niloticus ). La acuicultura en el hemisferio occidental se ha desarrollado principalmente en torno a sistemas de una o dos especies y de producción única (por ejemplo, salmón del Atlántico en jaulas, tilapia del Nilo y bagre de canal ( Ictalurus punctatus ) en estanques). Estos sistemas y especies se han beneficiado de avances genéticos y nutricionales específicos, pero siguen siendo vulnerables a los choques relacionados con la volatilidad del mercado, los eventos climáticos extremos y las pandemias como COVID-19.

El crecimiento de la acuicultura se ha visto impulsado por la expansión del comercio mundial, la disminución de la disponibilidad de peces silvestres, los precios competitivos de los productos, el aumento de los ingresos y la urbanización, todo lo cual contribuye al aumento del consumo per cápita de productos del mar en todo el mundo. Sin embargo, el comercio mundial de pescado sigue limitado a un número relativamente pequeño de especies y países: el salmón, el camarón, el bagre y la tilapia representan en conjunto aproximadamente un tercio de los productos del mar comercializados internacionalmente por valor, pero solo el 8% de la producción mundial de productos del mar. El proceso de globalización en sí ha sido dinámico, con ingresos y mercados en el Sur global expandiéndose más rápidamente que en el Norte global en las últimas décadas. La creciente importancia de los mercados internos, particularmente en Asia, significa que más del 89% de la producción acuícola no ingresa a los mercados internacionales.

Acuicultura de agua dulce

La acuicultura de agua dulce ha estado infrarrepresentada en la literatura que prolifera sobre las interacciones del medio ambiente mundial y el sistema alimentario desde 2000 a pesar de su contribución dominante al suministro de alimentos acuáticos y la seguridad nutricional. De los 11.625 artículos publicados en inglés entre 2000 y 2020 con acuicultura (o agricultura) marina o de agua dulce en sus títulos (indexados en Web of Knowledge ( https://apps.webofknowledge.com/ )), tres cuartas partes se centraron en maricultura y 68% en maricultura de alto valor. Estas métricas no incluyen la vasta literatura publicada en Asia, particularmente en China, donde la acuicultura de agua dulce tiene una larga y vibrante tradición.

La acuicultura de agua dulce consiste en una amplia diversidad de sistemas en escalas físicas y económicas, configuraciones de infraestructura, especies, propiedad y cadenas de valor. Consiste predominantemente en estanques administrados por hogares y empresas comerciales de pequeña y mediana escala que producen una variedad de carpas y otros peces en sistemas de policultivo para consumo local y regional 24 . La acuicultura de agua dulce es ampliamente reconocida por la producción de tilapia y bagre rayado ( Pangasianodon hypophthalmus ) que se producen principalmente en estanques de tierra para la exportación y el consumo nacional. También incluye el cultivo de crustáceos de agua dulce y salobre, producidos intensivamente en monocultivo (por ejemplo, camarón patiblanco ( Litopenaeus vannamei)) o en sistemas de policultivo (por ejemplo, camarón tigre negro ( Penaeus monodon )) con una amplia variedad de otros peces, moluscos y plantas acuáticas. La urbanización ha desplazado cada vez más la demanda de pescado de subsistencia a pescado comercializado.

Una característica clave del crecimiento de la acuicultura de agua dulce durante los últimos 20 años ha sido la proliferación de cadenas de valor en y entre países ubicados en el sur y sureste de Asia, por ejemplo, en Andra Pradesh, India, Bangladesh, Myanmar, Tailandia y Vietnam. China sigue siendo el mayor productor de pescado de agua dulce (para exportación y consumo interno), lo que representa el 56% de la producción mundial en 2017 (Cuadro de datos ampliado 1 ). La expansión de la acuicultura de agua dulce en Asia (93% de la producción mundial) ha sido impulsada principalmente por la demanda urbana y el declive de la pesca continental salvaje que anteriormente respaldaba los medios de vida rurales y la seguridad alimentaria.

Han surgido diversas cadenas de valor que sustentan la acuicultura de agua dulce en Asia con un apoyo gubernamental limitado, impulsadas por el desarrollo económico, la transformación rural y la urbanización. Estos procesos han impulsado el poder adquisitivo y alimentado la demanda de peces de agua dulce, allanando el camino para la expansión de la inversión del sector privado. El desarrollo de la acuicultura en empresas comerciales de pequeña y mediana escala en el sur y sudeste de Asia ha ayudado a aliviar la pobreza rural, a través de beneficios directos para los consumidores y otros participantes de la cadena de valor y beneficios más amplios de `` desbordamiento '' para la mano de obra y los medios de vida en zonas adyacentes. industrias. Un proceso similar de desarrollo de la acuicultura de agua dulce se está produciendo ahora en partes del África subsahariana, aunque está condicionado por diferentes limitaciones sociales y económicas a la producción, las estructuras de las cadenas de valor y la demanda de los consumidores.

Dada la heterogeneidad de los sistemas de acuicultura de agua dulce, gran parte de la literatura reciente se centra en la diversidad del sistema, la seguridad nutricional y las cadenas de valor, particularmente en el contexto asiático. Las generalizaciones con respecto a las prácticas de producción de agua dulce, el agotamiento de los recursos y las limitaciones ambientales son limitadas, pero surgen tres lecciones.

Primero, la intensificación excesiva, particularmente en la acuicultura en jaulas, ha creado problemas de contaminación de nutrientes y disminución de la producción relacionada con patógenos en áreas con crecimiento ilimitado, como el lago Taal, Filipinas. El cultivo en jaulas en lagos y embalses profundos puede estar sujeto a recambio y mortalidad relacionada debido a condiciones anóxicas repentinas. En las regiones en las que han surgido el agotamiento de los recursos de agua dulce, la contaminación por nutrientes, problemas de enfermedades y otras limitaciones en el uso de las aguas públicas, a menudo ha seguido la consolidación de la industria, lo que ha obligado a los productores pobres a abandonar el sector. En China, la contaminación de la acuicultura representa más del 20% de la entrada total de nutrientes en los ambientes de agua dulce en algunas provincias, lo que lleva a la prohibición en muchos cuerpos de agua públicos que son esenciales para el agua potable y otros servicios importantes del ecosistema. En otras regiones, se han promovido sistemas de canales en estanques para mejorar la eficiencia en el uso de alimentos y la eliminación de desechos sólidos (por ejemplo, bagre de canal, carpas y tilapia), pero la adopción generalizada se ha visto limitada por los altos costos de capital.

En segundo lugar, y en relación con la intensificación de la producción, el uso de piensos compuestos en los sistemas de agua dulce ha aumentado constantemente, impulsado por empresas locales e internacionales e iniciativas de certificación que operan en una variedad de sistemas de producción y países. Se estima que el 92% de la tilapia, el 81% del bagre y el 57% de las carpas chinas dependen de alguna combinación de alimentos granulados formulados comercialmente y tipos de alimentos elaborados en la granja para complementar los nutrientes naturales producidos en los sistemas de cultivo 3 . La fertilización, combinada con alimentos complementarios, sigue siendo un enfoque clave para producir tilapia, bagre y carpa de bajo costo en sistemas semi-intensivos, y ha apuntalado el crecimiento de la producción comercial en Asia.

En tercer lugar, el surgimiento constante y la proliferación de pesquerías basadas en cultivos de insumos-productos relativamente bajos a través de diferentes formas de gestión colectiva ha permitido el acceso y el control de los bienes comunes acuáticos (por ejemplo, llanuras aluviales, embalses y cuerpos de agua estacionales). Los estudios de campo muestran que las ganancias de productividad de las carpas no alimentadas, a menudo exóticas, generalmente se han logrado en sistemas de bajos insumos mientras se mantienen o mejoran el equilibrio de nutrientes y la biodiversidad de las especies autóctonas.

Estas tres tendencias dan como resultado un sector estrechamente integrado en los sistemas alimentarios terrestres a través de piensos, ciclos de nutrientes y cadenas de valor. El conocimiento científico sobre la acuicultura de agua dulce y el uso de recursos locales es extenso, especialmente en un contexto asiático. Sin embargo, en comparación con la producción oceánica, los impactos ambientales globales de la acuicultura de agua dulce siguen siendo poco estudiados. Específicamente, la tendencia a intensificar los sistemas de agua dulce está cada vez más vinculada a los ingredientes de piensos de origen mundial que representan un área crítica del impacto ambiental general del sector de la acuicultura.

Alimentos para peces y pesquerías silvestres

Uno de los principales objetivos de la anterior revisión de la acuicultura 1 fue la proporción cada vez mayor de la producción anual de harina y aceite de pescado para piensos para la acuicultura, y los consiguientes impactos futuros potenciales en los desembarques y poblaciones de peces forrajeros silvestres, así como en los ecosistemas marinos. En conjunto, los desembarques mundiales de peces forrajeros han tendido a la baja (Datos extendidos, Fig. 2 ), lo que refleja la sobreexplotación total y las restricciones de captura (por ejemplo, en Perú) para evitar la pesca por encima de los niveles máximos de rendimiento sostenible.

El sector de la acuicultura ha logrado avances considerables en la mejora de la eficiencia del uso de los recursos marinos durante los últimos 20 años. La producción mundial de peces alimentados triplicado entre 2000 y 2017, mientras que la captura anual de peces de forraje utilizado para hacer harina y aceite de pescado se redujo de 23 Mt 16 Mt (. Extended Data Fig 3 ). La producción mundial de harina de pescado procedente de la pesca de captura y los recortes disminuyó durante el mismo período de 6,6 a 4,8 Mt (ref. 17 ). La producción de aceite de pescado disminuyó de alrededor de 1,5 a 1,0 Mt y se ha mantenido estable alrededor de 1,0 Mt durante la última década.

Figura 3: Desembarques mundiales de peces forrajeros utilizados para la producción de harina y aceite de pescado.

Los precios de la harina de pescado y aceite de pescado se han más que duplicado durante la década de 2000 y se han mantenido consistentemente más alta que las alternativas a base de plantas desde 2012 (Extended Data Fig. 4). Los productores de acuicultura han respondido reduciendo el uso de harina y aceite de pescado en las formulaciones de piensos, y estos esfuerzos se han visto reforzados por objetivos de sostenibilidad en toda la cadena de suministro. La harina y el aceite de pescado siguen siendo ingredientes importantes de los piensos para peces, ya que aportan nutrientes esenciales para apoyar el rendimiento y la supervivencia de las larvas y los alevines, pero ahora se utilizan en porcentajes más bajos en piensos de engorde, reproductores y finalización. No obstante, la proporción de harina de pescado mundial utilizada por el sector de la acuicultura (frente a usos pecuarios y no alimentarios) aumentó del 33% en 2000 al 69% en 2016, mientras que la proporción de aceite de pescado mundial utilizado por la acuicultura aumentó del 55% al ​​75%. La continuación de esta tendencia podría hacer subir los precios de la harina y el aceite de pescado, creando más incentivos para las innovaciones en los alimentos para la acuicultura.

 

Figura 4: Precios nominales y reales de la harina y el aceite de pescado frente a las harinas y los aceites vegetales.

Cuatro desarrollos importantes a lo largo de la cadena de suministro de la acuicultura han ayudado a reducir la dependencia de los recursos pesqueros silvestres desde 2000: crecimiento rápido en la producción de especies omnívoras; mejores ratios de conversión alimenticia (FCR) para todas las especies alimentadas; mayor uso de ingredientes alternativos de proteínas y aceites en los piensos; y aumento de la producción y el uso de harina y aceite de pescado a partir de los desechos y la captura incidental del procesamiento del pescado. Además, las mejoras en las tecnologías de procesamiento han aumentado la recuperación de harina de pescado de las anchoas y otras especies pelágicas del 22,5% al ​​24% en las últimas décadas. La recuperación de aceite de pescado se mantiene en torno al 5% para las anchoas y alrededor del 10% para los pescados grasos como el arenque, el capelán y la anguila, que se utilizan ampliamente en la producción de aceite de pescado en Europa.

Entre 1997 y 2017, el volumen y la proporción de peces de agua dulce producidos con alimentos compuestos, como carpas, tilapia y bagre, aumentaron sustancialmente, pero la FCR también mejoró (Cuadro de datos ampliado 2). Mientras tanto, las tasas de inclusión de harina de pescado se redujeron para estas especies al 1-2%, y casi no se usa aceite de pescado en la mayoría de los tipos de alimentos acuícolas de agua dulce. Los tipos de piensos compuestos para peces y crustáceos de agua marina y salobre siguen siendo más altos en harina y aceite de pescado, pero sus tasas de inclusión de harina y aceite de pescado disminuyeron de la mitad a dos tercios durante el período. Para el camarón, ha habido un cambio global importante en la producción del camarón tigre negro al camarón patiblanco más omnívoro. Las estrategias de reproducción para el salmón y la trucha y las mejoras en la calidad de los ingredientes y las fórmulas de los piensos han permitido una inclusión mucho mayor de concentrados de proteínas vegetales en los piensos.

El uso cada vez mayor de recortes en la producción de harina de pescado, en particular para las especies de agua dulce de menor valor, también ha tenido un papel fundamental en la reducción del uso de peces silvestres en la alimentación desde 2000 (Tabla 1 ). El uso estimado de recortes es tres veces mayor que el uso de peces silvestres en la harina de pescado para tilapia y bagre. Incluso las especies marinas y salobres de alto valor, como el salmón y el camarón, utilizan proporciones iguales de harina de pescado procedente de recortes y de pescado salvaje en su alimentación. Los recortes de las pesquerías silvestres (por ejemplo, el atún en Tailandia) y la acuicultura (por ejemplo, el salmón en Noruega, el pangasius en Vietnam) ahora representan aproximadamente un tercio de la producción mundial de harina de pescado y la mitad de la producción de harina de pescado en Europa. Se ha documentado un mayor uso de los recortes en la harina de pescado, en particular, en formulaciones de alimentos para la producción de salmón en Noruega y para la producción de camarón y bagre en Tailandia.

Cuadro 1 Peces silvestres utilizados en alimentos para la acuicultura para 11 peces y mariscos de cría común

La combinación de FCR mejorado, ratios de inclusión de harina y aceite de pescado reducidos y un mayor uso de harina de pescado procedente de los recortes han reducido la relación entre la entrada de peces silvestres y la producción de pescado de piscifactoría (ratio de entrada: salida de pescado (FIFO)) (Tablas de datos ampliadas 2 ,  3 ). A nivel mundial, FIFO fue de 0,28 en 2017 para los principales grupos de especies de acuicultura que dependen de los piensos (Tabla 1 ). FIFO excedió 1.0 para camarones, salmón, trucha y anguilas, pero todavía estaba muy por debajo del FIFO calculado para estas especies hace 20 años. La revisión publicada anteriormente sobre la acuicultura y el suministro mundial de pescado calculó un FIFO global para las especies acuícolas alimentadas de 1.9 usando datos de 1997 (el FIFO por grupo de especies fue 2.81 para camarones, 5.16 para peces marinos, 3.16 para salmón, 2.46 para truchas, 4.69 para anguilas y menos de 1.0 para todos los peces de agua dulce). Los cálculos de la Tabla 1 incluyen la disponibilidad residual de harina y aceite de pescado a partir de piensos en diferentes grupos de especies, que se pueden utilizar para la producción mundial de piensos para la acuicultura, abordando así un punto de discordia relacionado con los cálculos FIFO anteriores.

 

Fig. 3: Desembarques mundiales de peces forrajeros utilizados para la producción de harina y aceite de pescado

A pesar de la contribución positiva de los recortes a la producción mundial de harina de pescado, la producción acuícola en Asia, en particular China, Tailandia y Vietnam, todavía depende del pescado de calidad alimentaria de bajo valor procedente de pesquerías no selectivas (incluida la captura incidental cuasi selectiva) como insumo para alimenta. En 2017, los sistemas de acuicultura asiáticos consumieron más de 6,6 Mt de pescado de bajo valor como insumos alimentarios directos o indirectos. Aproximadamente un tercio de la pesca nacional china comprende peces de bajo valor (89% juveniles) que se utilizan principalmente en piensos para la acuicultura. Estas pesquerías centradas en piensos pueden afectar considerablemente a las poblaciones de peces silvestres y los ecosistemas marinos a través de la captura de peces juveniles y la pérdida de biodiversidad.

Se alimentan de la tierra y el mar

Aunque los recursos marinos continúan desempeñando un papel importante en la alimentación acuícola, el uso de ingredientes de origen vegetal ha aumentado de manera constante, creando conexiones más estrechas entre la tierra y el mar. La industria de alimentos acuícolas se ha vuelto cada vez más dependiente de los ingredientes convencionales de alimentos para animales de sistemas terrestres que se comercializan ampliamente en los mercados internacionales (Fig. 2 ).

Fig. 2: Interacciones entre el mar y la tierra.

Las flechas azules muestran los flujos de productos acuáticos de los sistemas marinos y de agua dulce, incluidos los peces silvestres utilizados como harina de pescado y aceite de pescado en alimentos para animales. Las flechas verdes muestran los flujos de productos alimenticios terrestres. Los coproductos del procesamiento terrestre y acuático utilizados en los piensos se indican mediante flechas de puntos. El peso vivo y la producción comestible de fuentes acuícolas se indican en números negros y rojos, respectivamente. También se muestran las proporciones de harina de pescado (MF) y aceite de pescado (FO) utilizadas en la acuicultura y la producción ganadera. Los alimentos acuícolas incluyen la mayoría de los ingredientes de la agricultura, y los coproductos del procesamiento de alimentos terrestres y acuáticos se utilizan como ingredientes para los alimentos para peces. Fuentes de datos: conversiones comestibles y datos de producción. GEI, gas de efecto invernadero.

Tres factores han contribuido al papel cada vez más importante de los sistemas alimentarios terrestres en la acuicultura mundial: ingredientes alimentarios adaptados al pescado; formulaciones de piensos basadas en requisitos nutricionales precisos; y cría para mejorar el crecimiento de los peces, la eficiencia alimentaria y la salud animal. Los ingredientes de los piensos a partir de cereales y semillas oleaginosas son la base de la alimentación del ganado, pero los peces carnívoros tienen dificultades para digerir el almidón, los carbohidratos no solubles o la fibra de estos ingredientes. También son más sensibles que el ganado a los antinutrientes y las toxinas de los ingredientes de las proteínas vegetales. Se han introducido pasos de procesamiento adicionales para aumentar el valor nutricional de los concentrados de proteínas vegetales y animales terrestres para el pescado. Las fuentes alternativas de aceite, incluido el aceite de colza (canola), el aceite de palma y la grasa de aves de corral, ahora se utilizan comúnmente como sustitutos de una porción del aceite de pescado. Aunque el salmón de piscifactoría sigue siendo una buena fuente de ácidos grasos omega-3, reemplazar el aceite de pescado con aceites terrestres reduce el contenido de omega-3 en los filetes. El uso de aceites con alto contenido de omega-3 de algas o semillas oleaginosas modificadas genéticamente puede reducir el uso de aceite de pescado en la alimentación del salmón y, al mismo tiempo, mantener los beneficios para la salud de los consumidores, pero esto sigue siendo económicamente ineficiente y, en algunos mercados, este último se ve limitado por una débil aceptación por parte del consumidor.

La sustitución de la harina y el aceite de pescado en los piensos por productos de origen vegetal afecta la salud de las especies acuícolas piscívoras a través de alteraciones del microbioma, cambios en la morfología intestinal, modificación de la función inmunológica e interferencia con la función normal del sistema endocrino y la maduración. Avanzar hacia dietas completas basadas en plantas para estas especies aumenta así los riesgos de enfermedades. Desde 2000 se han utilizado nuevas herramientas, incluidas tecnologías de alto rendimiento (metabolómica y proteómica), secuenciación de ARN, reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y secuenciación del genoma completo, para detectar y mitigar estos problemas. La cría convencional y la selección asistida por marcadores también se han utilizado para mejorar el crecimiento y la salud de los peces, y las lecciones de la cría de animales terrestres, especialmente aves de corral, se han utilizado para avanzar en las estrategias de cría de peces. Por ejemplo, las truchas seleccionadas genéticamente, que muestran un aumento de peso mejorado del 10-15% por generación con alimentos con proteínas vegetales completas, pueden digerir los aminoácidos de las proteínas vegetales en un patrón temporal similar al de la harina de pescado y no desarrollan enteritis distal en el intestino cuando se alimenta con dietas ricas en soja. Hasta ahora, estas herramientas se han aplicado sólo a unas pocas especies de acuicultura de gran valor.

La proporción cada vez mayor de ingredientes de origen vegetal en los tipos de piensos para la maricultura, junto con el crecimiento constante del uso de piensos en la acuicultura de agua dulce, ha dado lugar a un nuevo conjunto de controversias en torno al uso de recursos y los efectos ambientales de la producción de cultivos terrestres para la acuicultura. Los análisis del ciclo de vida indican que los piensos representan más del 90% del impacto ambiental de la producción acuícola de piensos. Estudios que modelan el reemplazo de harina de pescado con proteínas de origen vegetal (por ejemplo, concentrado de proteína de soja) en camarones y salmón muestran aumentos potenciales en la ecotoxicidad por el uso de fertilizantes y pesticidas, aumento de la presión sobre el agua dulce y los recursos de la tierra, y mayores emisiones de carbono y pérdida de biodiversidad por la tala de bosques, particularmente en Brasil.

Por lo tanto, los productores de acuicultura que buscan comercializar productos sostenibles se enfrentan a las consecuencias ambientales y sociales no deseadas de sus prácticas de alimentación. Por ejemplo, entre 2000 y 2016, la industria de la acuicultura del salmón de Noruega redujo su proporción de proteínas marinas en los piensos del 33,5% al ​​14,5% y los aceites marinos del 31,1% al 10,4%, y aumentó la proporción de proteínas vegetales del 22,2% al 40,3%. y aceites terrestres del 0 al 20,2%. A pesar de su éxito en la sustitución de la harina y el aceite de pescado con alternativas a base de plantas, incluida la soja no transgénica, la industria ha estado bajo presión para identificar nuevas fuentes de alimento para eliminar los daños ambientales asociados con la conversión de bosques a la producción de cultivos en Brasil, y partes de la industria ya han prohibido el uso de soja brasileña en alimentos acuícolas.

Aunque ciertos segmentos de la industria de la acuicultura, como el salmón, enfrentan desafíos de sostenibilidad con el abastecimiento de alimentos terrestres, la proporción de alimentos para animales a nivel mundial que se utilizan como alimentos para la acuicultura es pequeña: se estima en 4% (en comparación con aproximadamente el 40% para las aves de corral, el 30% para los cerdos y 25% para rumiantes). Muchos ingredientes de piensos terrestres para la acuicultura son subproductos, como concentrados de proteínas de semillas oleaginosas extraídas del procesamiento de productos alimenticios, o harinas de proteínas y aceites recuperados del procesamiento de ganado y mariscos (incluida la acuicultura). El reciclaje de subproductos procesados ​​y desechos de alimentos en ingredientes de alimentos con alto contenido de proteínas contribuye a la producción sostenible de alimentos a nivel mundial, pero se necesita un análisis del ciclo de vida para medir el impacto ambiental neto.

No obstante, se espera que la demanda de cultivos terrestres para alimentos acuícolas aumente en el futuro a medida que la producción de peces y crustáceos se expanda en los sistemas de agua dulce y marinos. El aumento de la demanda probablemente ejercerá presión sobre los recursos naturales y los precios de los piensos. La investigación sobre nuevos ingredientes para piensos ha proliferado recientemente y continuará expandiéndose. Las proteínas unicelulares, la harina de insectos y las microalgas representan tecnologías en etapa temprana con potencial para reemplazar la harina y el aceite de pescado en los alimentos para la acuicultura.

Especies extractivas

Las especies extractivas, moluscos y algas, se han duplicado en volumen desde 2000 (Fig. 1 ) y representan la tercera área de desarrollo de la acuicultura. Los bivalvos y las algas que se alimentan por filtración de extracción representaron el 43% de la producción acuícola total (peso vivo) en 2017. Sin embargo, sobre la base del peso comestible, los moluscos y las algas representaron solo el 6% y el 7,6%, respectivamente, de la producción acuícola total. Estos grupos también brindan una amplia gama de servicios ecosistémicos y productos no alimentarios.

Moluscos

La acuicultura de moluscos incluye aproximadamente 65 especies reportadas, principalmente bivalvos (almejas, ostras, vieiras y mejillones) 3 . Las almejas, por ejemplo, el pequeño cuello japonés (concha de alfombra,  Venerupis philippinarum ) y las ostras del Pacífico ( Crassostrea gigas ), representan dos tercios del total. Los bivalvos no requieren insumos alimentarios, lo que los convierte en candidatos atractivos para la expansión de los productos del mar sostenibles, un punto que se señaló en la revisión anterior y se ha argumentado durante más de 30 años. Algunos moluscos cultivados de alto valor, como el abulón y los caracoles, son herbívoros y dependen de la alimentación, pero representan solo el 2,4% de la producción de moluscos cultivados.

La producción mundial de moluscos de piscifactoría creció a una tasa anual del 3,5% entre 2000 y 2017, inferior a la de peces de piscifactoría (5,7%) y crustáceos (9,9%). En China, sin embargo, el cultivo de bivalvos se expandió considerablemente en respuesta a la demanda de los consumidores. Entre 2005 y 2014, el volumen de vieiras aumentó en un 80,4%, las almejas en un 40,8%, las ostras en un 30% y los mejillones en un 19%. China es el mayor consumidor y productor de moluscos, representando el 84% del volumen mundial cultivado en 2017.

Además de los productos del mar, los productos de la acuicultura de moluscos se utilizan en una variedad de productos industriales, como fertilizantes, materiales de construcción, arenilla avícola, productos farmacéuticos y nutracéuticos. Los bivalvos también proporcionan importantes funciones de los ecosistemas bentónicos y costeros. Al filtrar el fitoplancton y acumular nitrógeno y fósforo, eliminan los nutrientes del medio ambiente cuando se cosechan. Además, la acuicultura de moluscos puede proporcionar estructura de hábitat, estabilización de la costa e ingresos locales para las comunidades ribereñas. Sin embargo, el papel de los bivalvos como sumidero o fuente de carbono sigue sin estar claro, y la investigación destinada a medir el secuestro de carbono y el rendimiento del sistema de estos sistemas está en curso.

El servicio ecosistémico más ampliamente reconocido de la acuicultura de moluscos es la asimilación del exceso de nutrientes de las actividades humanas, por ejemplo, la agricultura, la acuicultura y la descarga de aguas residuales. Los bivalvos filtran grandes volúmenes de agua a diario, y sus capacidades e impactos son específicos de la especie y el área. La extracción de nutrientes tiene dos modos: recolección y eliminación de los bivalvos y aumento de la desnitrificación cerca de densas poblaciones de bivalvos silvestres o cultivados. La capacidad de los bivalvos para mitigar la eutrofización costera requiere por completo una producción a gran escala y también se necesita una reducción considerable de los nutrientes en la fuente en la mayoría de los casos. Se han hecho esfuerzos para introducir nuevos mercados para los bivalvos que generen créditos de compensación para la contaminación de fuentes difusas, pero estos mercados aún tienen que desarrollarse a escala.

Aunque los bivalvos pueden mejorar la purificación y la claridad del agua, también absorben virus, bacterias, algas tóxicas y partículas orgánicas contaminadas del medio ambiente. Por tanto, los riesgos para la seguridad alimentaria son elevados para los moluscos cultivados en entornos contaminados. Además, la introducción de grandes densidades de bivalvos que se alimentan por filtración en un hábitat, ya sea en cultivo suspendido o de fondo, tiene el potencial de impartir cambios negativos en la calidad del agua y los ecosistemas bentónicos (por ejemplo, agotamiento del fitoplancton y seston, y aumentos localizados). en tasas de sedimentación por biodeposición) y pueden presentar riesgos de enfermedades graves. La mayoría de los impactos negativos de la producción de bivalvos son específicos del sitio y de la especie, y son poco comunes. Pueden producirse impactos ambientales negativos si los sistemas de acuicultura están sobrepoblados, mal ubicados o manejados de manera insostenible, como se indica en ciertos casos en China. La evaluación de la influencia del cultivo de bivalvos en el medio ambiente circundante puede ser un proceso complejo. Sin embargo, como en muchos sistemas de acuicultura, la aplicación de los modelos de capacidad de carga y las mejores prácticas de gestión modificadas de forma rutinaria han mejorado continuamente la sostenibilidad del cultivo de moluscos.

Algas

Desde 2000, ha habido una creciente apreciación de las algas (dominadas por macroalgas o algas marinas) para mejorar la nutrición, el uso industrial y los servicios de los ecosistemas, incluso en regiones fuera de China, Japón, Corea y partes de América del Sur, donde se han consumido algas marinas. como alimento durante los siglos. La producción mundial de plantas acuáticas y las algas se ha triplicado de 10 millones de toneladas de biomasa húmeda en 2000 a más de 32 millones de toneladas en 2017, con la acuicultura contribuyendo con más de 97% del volumen actual. De las 32 Mt de algas cultivadas, el 99% de las cuales se produce en Asia, entre el 31% y el 38% se consume directamente como alimento (Cuadro de datos ampliado 4). La mayoría es utilizada por el sector de la industria alimentaria como aditivos polisacáridos e ingredientes alimentarios funcionales, y por el sector no alimentario como productos hidrocoloides en nutracéuticos, farmacéuticos y cosméticos, y en menor medida como fertilizantes, ingredientes para piensos, biocombustibles, bioplásticos y otras salidas industriales.

Cuadro 4 Producción mundial de algas y proporción utilizada como alimento (2017)

Las investigaciones realizadas en las últimas décadas han explorado el potencial de las algas marinas para sustituir la producción de cultivos y animales terrestres en proteínas, grasas (omega 3) e ingesta energética, aliviando la presión sobre los recursos de agua dulce y terrestres y la biodiversidad, pero hasta la fecha hay poca evidencia de que las algas marinas puedan contribuyen sustancialmente a la ingesta de macronutrientes humanos. Numerosos estudios han destacado los atributos micronutritivos y sensoriales de las algas marinas para consumo humano directo o como alimentos funcionales, pero los beneficios son difíciles de cuantificar debido a la variación entre especies, estaciones y entornos costeros, y a la falta de evidencia científica clara sobre la biodisponibilidad nutricional. y procesos metabólicos asociados con el consumo de algas. La investigación ha examinado el uso de biomasa de microalgas en los piensos para la acuicultura como un reemplazo rentable de la harina de pescado y el uso de macroalgas en los piensos para ganado y productos lácteos para reducir las emisiones de metano, pero estos tipos de piensos aún tienen que desarrollarse comercialmente a escala.

Al igual que la acuicultura de moluscos, el cultivo de algas es ampliamente reconocido por sus valores de servicio ecosistémico más allá del suministro de alimentos y piensos, pero los productores no han podido capturar este valor en retornos financieros. La biorremediación es el principal servicio ecológico revisado en la literatura. Algunos sistemas de algas reciben fertilizantes adicionales, por ejemplo, en zonas costeras con pocos nutrientes, aunque la fertilización está regulada en Japón y Corea del Sur. La investigación en curso también investiga el papel del cultivo de algas marinas en la mitigación de la acidificación de los océanos, la captura de carbono y la mejora de la biodiversidad. En China, los estudios sugieren que la acuicultura de algas a gran escala es eficaz para reducir los niveles de nitrógeno, controlar la proliferación de fitoplancton y limitar la frecuencia de la proliferación de algas tóxicas. Sin embargo, existe una variabilidad considerable en la provisión potencial de servicios ecosistémicos de algas marinas a través de sistemas de cultivo, estaciones y escalas.

La acuicultura de algas marinas va a la zaga de otros sectores alimentarios en materia de reproducción, gestión de patógenos y optimización de los sistemas de producción para las condiciones de nutrientes, luz y temperatura. Los brotes bacterianos y virales son especialmente altos en los sistemas de algas marinas de cultivo intensivo, donde el manejo de enfermedades puede representar hasta el 50% de los costos variables de la granja. Se necesitan nuevos cultivares de algas marinas con mayor potencial de rendimiento, resistencia a enfermedades, cualidades nutricionales y atributos del consumidor para asegurar el crecimiento de la producción y un mayor valor para la industria.

En general, el progreso en la investigación y el desarrollo de la industria de las algas no ha cumplido las expectativas en las últimas décadas. Algunas excepciones importantes incluyen el éxito de China en el cultivo de algas que contienen alginato ( Saccharina japonica , también conocida como Laminaria japonica ) y la expansión de la acuicultura de algas que contienen agar ( Gracilaria ) a gran escala. La industria permanece fragmentada fuera de Asia (principalmente China e Indonesia) y los precios competitivos limitan los ingresos netos y los incentivos para la innovación. El valor en la industria de las algas marinas podría mejorarse mediante la adopción de un enfoque de `` biorrefinería '' para el procesamiento, en el que los productos más valiosos de la biomasa de algas se extraen secuencialmente, dejando el material restante para usos básicos y minimizando los desechos, las entradas de energía y el daño ambiental. Este enfoque ha tenido éxito en varios segmentos de la agricultura terrestre. Las nuevas iniciativas globales para promover la producción y el uso de algas deberán abordar las limitaciones sociales, económicas y reglamentarias críticas, incluidas las actividades poco éticas de la cadena de suministro, las consideraciones de seguridad alimentaria y la demanda limitada de los consumidores.

Desafíos persistentes

Durante los últimos 20 años, las tendencias en la producción y el desempeño ambiental de la acuicultura han sido positivas. La conversión destructiva del hábitat, particularmente por el cultivo de camarón en los ecosistemas de manglares planteados en la revisión anterior, ha disminuido notablemente desde 2000. Sin embargo, persisten los desafíos para la industria, incluidos los efectos de los patógenos, parásitos y plagas (PPP), la contaminación, la proliferación de algas nocivas y el cambio climático. La industria de la acuicultura se ha vuelto cada vez más vulnerable a estos factores de estrés dada su rápida expansión, su dependencia del medio ambiente y el mundo cambiante en el que operan todos los sistemas alimentarios.

Patógenos, parásitos y plagas

Los patógenos, parásitos y plagas (PPP) son un riesgo crónico para el sector de la acuicultura, y la intensificación de la producción y el aumento de la integración del comercio y la cadena de suministro desde 2000 han amplificado estos riesgos. Las especies acuícolas difieren en sus defensas y, aunque los invertebrados carecen de la inmunidad adaptativa de los peces, su sistema inmunológico innato, que ciertamente no es simple ni homogéneo, no se comprende completamente. El intestino es un componente importante del sistema inmunológico de los peces, que permite que la dieta y las alteraciones en el microbioma influyan en la susceptibilidad y la resistencia potencial de los peces a las enfermedades, mientras que las comunidades microbianas externas son de vital importancia para el estado de salud de los invertebrados. Para la mayoría de las especies de alto valor y ampliamente comercializadas, ha habido avances sustanciales en la identificación, el diagnóstico y el tratamiento de las APP en los últimos 20 años, derivados en parte de las innovaciones en la agricultura y la medicina humana. Estas opciones de gestión de enfermedades basadas en la ciencia siguen sin estar disponibles en gran medida para muchas especies de acuicultura de bajo valor y regiones de bajos ingresos debido a la falta de desarrollo de productos y costos prohibitivos. Han surgido redes mundiales, como la Organización Mundial de Sanidad Animal, para facilitar la transferencia de conocimientos científicos.

La industria de la acuicultura ha respondido a las presiones de las APP en las últimas décadas utilizando una variedad de enfoques. La adopción de las mejores prácticas de manejo (por ejemplo, para la selección de sitios y sistemas, densidades de siembra, rotaciones de especies, reproductores y calidad del alimento, filtración, limpieza de estanques y jaulas, monitoreo y remoción de parásitos, descarte, zonificación y vigilancia) ha sido la los medios más importantes para minimizar los riesgos de las APP en todos los tipos de sistemas de producción. Una vez que un patógeno, parásito o plaga se reconoce ampliamente en un sistema dado, la prevención a través de la bioseguridad es la principal acción de manejo disponible para la mayoría de los productores de acuicultura. En algunos sistemas en los que las epizootias han provocado ciclos de auge y caída, se han introducido especies resistentes, siempre que existan mercados viables. Por ejemplo, la industria de la acuicultura en Tailandia pasó del camarón tigre negro al camarón patiblanco, en gran parte debido a problemas con enfermedades infecciosas, específicamente la enfermedad de la mancha blanca y el síndrome de crecimiento lento del monodon.

El uso de terapeutas —sustancias químicas utilizadas para prevenir y tratar patógenos—, incluidos los antimicrobianos, se ha convertido en una práctica común en muchos sistemas de acuicultura. No hay datos completos sobre la naturaleza y el alcance del uso terapéutico en la mayoría de los sectores de la acuicultura, y se encuentran buenas y malas prácticas en todo el mundo. Aunque el uso inadecuado de terapias puede representar riesgos para la salud de los consumidores, trabajadores, organismos cultivados y ecosistemas circundantes (particularmente en sistemas de producción abiertos), el uso indebido de antimicrobianos en la acuicultura es especialmente problemático, ya que puede conducir a la aparición y transferencia de genes y bacterias resistentes a los antimicrobianos.

Como alternativa, se han realizado grandes inversiones en la cría selectiva para la resistencia a enfermedades en ciertas especies de acuicultura, pero esta vía es costosa y no se puede replicar fácilmente en todas las especies. También se han introducido vacunas multivalentes eficaces para algunas especies de alto valor como el salmón y la trucha, y se muestran prometedoras para la replicación en la acuicultura de especies marinas si se pueden desarrollar sistemas de administración eficientes y rentables (por ejemplo, oral o por inmersión) . Las vacunas desarrolladas para el salmón de piscifactoría han dado lugar a reducciones en el uso de antibióticos de hasta un 95% en Noruega, el Reino Unido, Irlanda y Canadá, pero el uso de antibióticos sigue siendo alto en Chile. La gestión avanzada del agua mediante sistemas de recirculación de la acuicultura, como se analiza en la siguiente sección, representa otra tecnología importante, pero relativamente costosa, para controlar la APP. Además, la suplementación del alimento con nutracéuticos, extractos de plantas, prebióticos y probióticos se utiliza para estimular el crecimiento y la inmunidad de los peces y sirve como una alternativa prometedora a los antibióticos, principalmente en sistemas de producción de alto valor, pero también cada vez más en sistemas de agua dulce de menor valor. en el sudeste asiático.

Incluso en los sectores en los que se han realizado importantes inversiones y avances en la detección, elusión y el tratamiento de las APP, surgen con frecuencia nuevas amenazas. Por ejemplo, la industria de la acuicultura del salmón ha controlado con éxito algunas enfermedades, como el virus de la necrosis pancreática infecciosa y la anemia infecciosa del salmón, pero otras enfermedades y parásitos (por ejemplo, el síndrome rickettsial del salmón y los piojos de mar) siguen siendo costosos para muchos productores y dañinos para el salmón salvaje. ya que las opciones de tratamiento no están disponibles o el organismo objetivo se ha vuelto resistente al tratamiento. De manera similar, a pesar del cambio del camarón tigre negro al camarón patiblanco, las enfermedades emergentes como la enfermedad de la mancha blanca, la necrosis hepatopancreática aguda, el virus iridiscente del hemocito del camarón y el parásito microsporidiano ( Enterocytozoon hepatopenaei ) han resultado en pérdidas sustanciales de producción y costos económicos sostenidos para la industria camaronera.

A medida que la producción acuícola se expanda a nuevas geografías, es probable que aumenten los brotes de APP y los riesgos para la salud humana derivados de los enfoques de gestión terapéutica, especialmente en las regiones de bajos ingresos. Los estudios también proyectan mayores riesgos de incidencia de enfermedades de la acuicultura y resistencia a los antimicrobianos asociados con el manejo de enfermedades debido al calentamiento global. Sin embargo, la cuantificación de las tendencias en la APP se complica por la variación entre las regulaciones nacionales e internacionales de seguimiento y tratamiento de enfermedades y por la falta de datos para la mayoría de las especies de acuicultura y regiones de producción. En ausencia de datos fiables, la incidencia y la gestión de las APP en toda la industria acuícola mundial es y seguirá siendo muy impredecible.

Floraciones de algas nocivas y cambio climático

Las proliferaciones de algas nocivas están aumentando a nivel mundial con respecto a la frecuencia, magnitud, duración, distribución geográfica y composición de especies, y son impulsadas en gran medida por procesos antropogénicos. Ocurren en áreas de acuicultura en todo el mundo y sus influencias en la producción varían ampliamente según los efectos específicos de la especie. Los sistemas intensivos y mal gestionados de peces y crustáceos pueden contribuir a la aparición de proliferaciones de algas nocivas, y los mariscos, los erizos de mar y los pepinos de mar son vectores habituales de microalgas tóxicas. Las floraciones tóxicas representan un gran costo económico para partes de la industria para las que el control y la gestión son ineficaces. Grandes flores de Pseudochattonella y Kareniaen el sur de Chile, en 2016 la mortalidad causadas salmón de 40.000 toneladas de salmón y varios, mejillones, y las operaciones de abulón necesaria para cerrar durante 2 años a causa de los riesgos de seguridad alimentaria, generando pérdidas económicas de alrededor de US $ 800 millones.

Las pérdidas provocadas por el clima en la productividad de la acuicultura y los medios de vida se derivan principalmente de temperaturas de crecimiento subóptimas, aumento del nivel del mar (intrusión de agua salada), daños a la infraestructura, sequías y escasez de agua dulce, y el aumento de los costos de los piensos asociados con menores rendimientos de cultivos y desembarques de peces forrajeros. Los riesgos para la infraestructura de la acuicultura a menudo impulsan las inversiones hacia geografías y sistemas más protegidos. Además, la acidificación de los océanos afecta la producción de mariscos, principalmente en la etapa de vida larvaria, y se maneja mediante ajustes en el pH dentro del criadero. La literatura no apoya las generalizaciones de los daños de la acidificación de los océanos a la acuicultura de mariscos dadas las respuestas específicas de las especies documentadas, los datos escasos, la experimentación desigual y cuestionable y la complejidad de las vías a través de las cuales las especies se ven afectadas. El cambio climático también amplifica las incertidumbres que rodean a la APP y la proliferación de algas nocivas en la acuicultura y las predicciones siguen siendo inciertas. En general, los estudios científicos sobre las interacciones entre el clima y la acuicultura se basan en datos de tolerancia de laboratorio y están modelados, pero no validados, para la acuicultura comercial y, por lo tanto, siguen siendo especulativos. No existen datos completos sobre la producción impulsada por el clima y las pérdidas económicas en la acuicultura a escala regional o mundial, y los resultados dependen de las respuestas de adaptación.

Respondiendo a los desafíos

Se ha prestado mayor atención a la gestión basada en los ecosistemas, el diseño de sistemas y las nuevas formas de gobernanza de los sectores público y privado para gestionar los riesgos biológicos y climáticos y fomentar la producción acuícola sostenible. La acuicultura multitrófica integrada ha mostrado una alta capacidad de biorremediación en China, pero ha demostrado un éxito comercial limitado a nivel mundial a pesar del considerable interés de investigación. Los sistemas de recirculación de la acuicultura y la acuicultura en alta mar tienen un potencial de crecimiento prometedor.

Sistemas de recirculación de acuicultura

Los sistemas de recirculación de la acuicultura están diseñados para controlar todas las facetas ambientales de la producción mediante el filtrado, el tratamiento y la reutilización del agua de forma continua, aumentando así la eficiencia operativa y reduciendo los riesgos de las APP y el cambio climático. Los sistemas de recirculación de la acuicultura tienen requisitos directos de agua y tierra más bajos que la acuicultura convencional y permiten densidades de población más altas pero están limitados por los grandes requisitos de energía, los altos costos de producción, los desafíos de eliminación de desechos y el riesgo de fallas por enfermedades catastróficas.

Las tecnologías de sistemas de recirculación de la acuicultura se utilizan normalmente cuando las ventajas en el rendimiento de los peces superan los mayores costos, por ejemplo, para los reproductores y las etapas tempranas de vida vulnerables y recientemente para la producción de salmón de ciclo de vida completo. Las aplicaciones de los sistemas de recirculación de la acuicultura dentro de los canales y los sistemas de estanques canalizados para la acuicultura de camarón también son rentables en muchas áreas de cultivo debido a los altos riesgos de enfermedades y calidad del agua. Las operaciones de engorde que utilizan tecnología de sistemas de recirculación de acuicultura se enfocan progresivamente en especies con alto valor de mercado, protocolos de producción establecidos y modelos de producción que son lo suficientemente grandes como para obtener los beneficios de eficiencia de la escala. Sin embargo, la competitividad de los sistemas de recirculación de acuicultura para el crecimiento completo en relación con otros sistemas de producción sigue siendo incierta, y ha habido varios fracasos en América del Norte y Europa y pocos éxitos comerciales a gran escala durante varios años.

Acuicultura costa afuera

La acuicultura en alta mar en aguas oceánicas profundas y abiertas está diseñada para producir grandes volúmenes de pescado y, al mismo tiempo, minimizar las limitaciones de tierra y agua dulce y los impactos ambientales costeros, como la contaminación por nutrientes y las infestaciones de piojos de mar. Sin embargo, se requiere una ubicación prudente para evitar conflictos con otros usos marinos y asegurar la dilución eficaz de los desechos, en particular para los sistemas a gran escala. Noruega y China lideran la acuicultura de peces en alta mar con la introducción de jaulas sumergibles masivas. Dados los altos costos de capital y la alta relación riesgo-rendimiento, la acuicultura en alta mar en otros países se ha limitado principalmente a operaciones piloto a pequeña escala que cultivan especies carnívoras de alto valor. Los entornos marinos presentan una variedad de desafíos operativos (por ejemplo, profundidad del agua, fuertes corrientes y olas y tormentas), que han inducido varios enfoques de diseño nuevos. Las regulaciones gubernamentales han restringido el desarrollo comercial de la acuicultura en alta mar, particularmente en los EE. UU. Y la Unión Europea, debido a la controversia pública sobre sus interacciones con el medio marino, el daño ecológico potencial y los usos competitivos de los recursos oceánicos y naturales.

Gobernancia

Las aspiraciones de mejorar el desempeño ambiental y social de las prácticas y tecnologías de la acuicultura han llevado al surgimiento de nuevas combinaciones de regulaciones, códigos y estándares públicos y privados; sin embargo, la aplicación de estos instrumentos de gobernanza ha tenido dificultades para adaptarse a la expansión geográfica, los volúmenes y la diversidad de los sistemas de acuicultura. La implementación desigual de la regulación gubernamental ha dado lugar a disparidades regionales en la producción, el crecimiento y el diseño del sistema. Los gobiernos han facilitado la expansión de la acuicultura en muchos países asiáticos, Noruega y Chile, mientras que en otras regiones, incluida la Unión Europea y EE. UU., Los gobiernos han restringido el crecimiento. En muy pocos países, como Noruega, una estricta regulación ambiental permitió que el sector se expandiera coordinando las instituciones de gobierno para apoyar el crecimiento planificado de la acuicultura. La regulación desigual ha dado lugar a disparidades en la inversión y el comercio, y solo unas pocas naciones exportadoras venden en los principales mercados importadores netos de productos del mar, como los Estados Unidos y la Unión Europea.

En respuesta a la regulación excesiva y insuficiente del público, han surgido varios tipos de acuerdos de gobernanza privada con la intención de dar forma a la demanda de una producción acuícola sostenible, "justa" y orgánica. Por ejemplo, organizaciones no gubernamentales y empresas privadas han introducido entre 30 y 50 sistemas voluntarios de etiquetado, certificación y clasificación.

La certificación a nivel de finca está estableciendo nuevas normas para la acuicultura sostenible a nivel mundial, pero el papel de la certificación sigue estando limitado por los bajos (aún crecientes) niveles de cumplimiento de los productores. Los dos grupos de certificación más grandes, el Aquaculture Stewardship Council (ASC) y los estándares de Mejores Prácticas de Acuicultura de la Global Aquaculture Alliance (GAA-BAP), representan el 3% de la producción acuícola mundial (Datos extendidos Fig. 5 ). Los bajos niveles de cumplimiento se han atribuido a finanzas insuficientes, baja demanda de productos certificados, bajos niveles de alfabetización y habilidades administrativas inadecuadas requeridas para monitorear y reportar  y riesgos ambientales de producción fuera del control del productor. Las guías para el consumidor, como US Seafood Watch, han calificado un 53% adicional de la producción mundial (Datos extendidos, Fig. 5 ). Estas calificaciones son involuntarias y se basan en evaluaciones a gran escala a nivel sectorial o regional.

Fig. 5: Proporción de la producción acuícola mundial que está certificada o calificada.

La producción certificada y clasificada está sesgada hacia las principales especies de exportación. En general, el 57% de salmón y la trucha, el 17% de los camarones y gambas, 17% de pangasius y 11% de tilapia están certificados (Extended Data Fig. 6 ), con niveles más altos de cumplimiento observados en países con una proporción mayor de integrada verticalmente cadenas de suministro. La demanda interna de productos sostenibles en los mercados asiáticos de productos del mar parece estar aumentando, impulsada por preocupaciones sobre la seguridad alimentaria, pero se necesita un crecimiento considerable de la demanda nacional de productos del mar sostenibles para que los sistemas de clasificación y certificación de la acuicultura sean eficaces a nivel mundial.

Figura 6: Proporción de acuicultura que está certificada y calificada por grupo de productos.

Los estados pueden mejorar el éxito de los acuerdos de gobernanza privada proporcionando capacidades, recursos y una regulación mínima para apoyar las mejoras en las prácticas agrícolas. Tanto la certificación como las guías para el consumidor han comenzado a cambiar a formas de gobernanza "híbridas", que integran herramientas de evaluación privadas en unidades de gestión espacial que se gestionan en colaboración con compradores y estados. Estas formas de gestión "más allá de la explotación agrícola" tienen como objetivo fomentar una mayor inclusión de los productores grandes y pequeños en una jurisdicción determinada para minimizar las APP, el clima y otros riesgos ecológicos. También están cada vez más orientadas a evitar conflictos espaciales, promover el comercio de bioderivados y crear nuevos mercados de servicios climáticos y de ecosistemas. También pueden permitir una mayor transparencia y confianza de los productos de la acuicultura exportados desde los países en desarrollo y crear vías de mejora inclusivas para el 90% de la producción de la acuicultura que no se dirige a los mercados de exportación.

panorama

En los últimos 20 años, el sector de la acuicultura ha pasado de tener un papel relativamente menor a desempeñar un papel principal en el sistema alimentario mundial. La literatura sobre acuicultura refleja la mayor atención a los resultados del sistema alimentario, con consumidores, cadenas de valor y criterios de sostenibilidad que configuran progresivamente la dirección de la industria. El crecimiento continuo del sector tiene importantes implicaciones para el logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.

En esta revisión surgen tres patrones clave. Primero, los peces de agua dulce tienen un papel central en la producción mundial, contribuyendo más que cualquier otro subsector de la acuicultura al volumen total (vivo y comestible), los medios de vida rurales y la seguridad alimentaria durante las últimas dos décadas. Sin embargo, debido a que la mayoría de los peces de agua dulce cultivados no ingresan al mercado global, actualmente hay poco ímpetu para que los productores se involucren en prácticas sostenibles con calificaciones o certificaciones reconocidas. En segundo lugar, se han realizado mejoras notables en la eficiencia del uso de los recursos marinos en todas las especies alimentadas y en el campo de la nutrición de los peces. Más ganancias en estas áreas pueden ser más difíciles y costosas de lograr para las especies carnívoras, pero los costos crecientes de la harina y el aceite de pescado que están asociados con la limitación de los recursos marinos proporcionarán incentivos continuos para la innovación. En tercer lugar, la ubicación cuidadosa de los sistemas de acuicultura sustenta el éxito comercial y ambiental de la industria. Casi todos los sistemas de acuicultura de agua dulce y marina interactúan con el medio ambiente acuático y, como resultado, se benefician y proporcionan servicios ambientales al medio ambiente. La ubicación y escalamiento prudentes son esenciales para maximizar los servicios ecosistémicos proporcionados por las especies extractivas cultivadas y para mitigar los desafíos críticos para la industria asociados con las APP, la contaminación costera y el cambio climático. Casi todos los sistemas de acuicultura marina y de agua dulce interactúan con el medio ambiente acuático y, como resultado, se benefician y proporcionan servicios ambientales al medio ambiente. La ubicación y escalamiento prudentes son esenciales para maximizar los servicios ecosistémicos proporcionados por las especies extractivas cultivadas y para mitigar los desafíos críticos para la industria asociados con las APP, la contaminación costera y el cambio climático. Casi todos los sistemas de acuicultura de agua dulce y marina interactúan con el medio ambiente acuático y, como resultado, se benefician y proporcionan servicios ambientales al medio ambiente. La ubicación y escalamiento prudentes son esenciales para maximizar los servicios ecosistémicos proporcionados por las especies extractivas cultivadas y para mitigar los desafíos críticos para la industria asociados con las APP, la contaminación costera y el cambio climático.

La amplia diversidad de sistemas de acuicultura entre especies, geografías, productores y consumidores impide el desarrollo de una estrategia única para lograr productos sostenibles y saludables. Los sistemas de gobernanza deben diseñarse con metas claramente articuladas y fundamentadas en la ciencia, pero sin normas y regulaciones excesivamente proscriptivas para alcanzar esas metas. Esta flexibilidad es necesaria para respaldar las capacidades de las industrias, los gobiernos y las organizaciones no gubernamentales para innovar y, al mismo tiempo, proporcionar puntos finales y requisitos claros para el monitoreo, la presentación de informes, la transparencia y la rendición de cuentas. El sector de la acuicultura seguirá enfrentando grandes incertidumbres en el futuro, incluido el cambio climático, la evolución de las presiones de las APP, las pandemias y las alteraciones del mercado y los cambios en los sistemas alimentarios en general.

De cara al futuro, la planificación espacial y la regulación efectivas de los sitios de acuicultura serán primordiales para lograr resultados ambientales positivos, especialmente a medida que los sistemas de acuicultura aumentan en escala y se intensifica la producción. La industria está investigando tecnologías de recirculación y mar adentro para reducir su exposición e impacto en los ambientes acuáticos; sin embargo, estos sistemas requerirán una gestión financiera y ambiental innovadora para tener alguna posibilidad de éxito generalizado. Además, se necesitan inversiones en una serie de estrategias de prevención de las APP en diferentes subsectores de la acuicultura, reconociendo que los tratamientos después de que surgen los problemas de las APP son en gran medida inútiles. Finalmente, las políticas y programas futuros para promover la acuicultura requerirán un enfoque de sistemas alimentarios que examine la nutrición, la equidad, la justicia, y resultados ambientales y compensaciones en tierra y mar. Será necesario perfeccionar e implementar herramientas como el análisis del ciclo de vida para garantizar la comparabilidad entre la producción ganadera terrestre y la acuicultura sobre la base del valor nutricional y los resultados ambientales globales. Investigación en esta línea, avanzada a través de nuevos estudios, incluida la Evaluación de Alimentos Azules en curso, sin duda se documentará en la próxima revisión retrospectiva de 20 años. Los sistemas de acuicultura se pueden diseñar e implementar para que sean altamente sostenibles. La dimensión humana presenta tanto la oportunidad como el desafío.

 

Fuente: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03308-6