Procesos de intercambio de materiales en la interfase agua-sedimento en piscifactorias marinas en jaulas flotantes

Resumen

Existe un aumento de la preocupación social y del esfuerzo científico por reconocer el grado de alteración que introduce la acuicultura marina en los sistemas costeros. Para una correcta gestión ambiental, es importante tener un buen conocimiento sobre los efectos de los residuos de la acuicultura en el ecosistema así como conocer los procesos de recuperación del ecosistema cuando la actividad cesa. Este estudio se divide en dos fases: fase de funcionamiento de una piscifactoría de engorde de Sparus aurata en mar abierto, localizada en el Noroeste del Mediterráneo Español y fase tras el cierre definitivo de la actividad acuícola. En la fase de funcionamiento de la piscifactoría el objetivo del estudio fue examinar los efectos del cultivo de dorada sobre las medidas de flujos bentónicos in situ de oxígeno y nutrientes, sobre la columna de agua, sedimentos y estructura de la macrofauna. Se realizaron cuatro campañas de muestreo a lo largo de un ciclo anual y se compararon los datos con los medidos en una estación control. Tras el cese definitivo de la piscifactoría se realizaron cuatro campañas de muestreo más, después de 1, 3, 9 y 24 meses del cierre, con el objetivo de estudiar la recuperación del medio. En la fase de funcionamiento de la piscifactoría, se encontraron diferencias significativas (ANOVA, p<0.05) en la concentración de materia orgánica, fósforo total, fracción gruesa del sedimento y las medidas del potencial redox entre los sedimentos bajo las jaulas y la estación control. El consumo de oxígeno disuelto por el sedimento y el flujo de amonio fueron estimulados por el contenido en materia orgánica, mostrando una correlación de r=-0.60 (p<0.01) y r=0.70 (p<0.01), respectivamente. El contenido en materia orgánica de los sedimentos siempre fue mayor bajo las jaulas que en la estación control, mostrando su valor más alto bajo las jaulas en verano con 1.8±0.7 % siendo los flujos de oxígeno disuelto y amonio de ¿64±17 mmol m-2 d-1 y 12.7±1.0 mmol m-2 d-1 respectivamente. Los flujos de fosfato siempre fueron mayores en los sedimentos de la instalación (entre 0.58-0.98 mmol m-2 d-1) en comparación a los medidos en la estación control. Los flujos de nitrato siempre fueron negativos a causa de la desnitrificación que se produce en los sedimentos y se relacionaron con la concentración de nitrato en el agua de fondo (r=0.92, p<0.01). Los flujos del sílice mostraron una relación con la temperatura del agua (r=0.59, p<0.05). También se encontraron diferencias significativas (p<0.05) en la concentración de oxígeno disuelto, amonio, nitrato, fosfato y fósforo total, entre las medidas en la columna de agua entre instalación y las medidas en la estación control. El aumento en la concentración de nitrógeno inorgánico disuelto y fosfato en instalación, modificó las relaciones estequiométricas de los nutrientes y el sílice actuó como el nutriente limitante un 11% de veces más en instalación que en control. Sin embargo, a pesar de encontrar mayores concentraciones de nutrientes en la instalación, la concentración de clorofila-a fue mayor en la estación control, probablemente debido al gran cantidad de fouling asociado a las estructuras sumergidas en instalación. El Análisis de Correspondencia Canónica indicó que las variables ambientales del bentos (% de materia orgánica, fósforo total, potencial redox y % de fracción gruesa) fueron responsables de un 68.9% del total de la varianza contenida en los datos de las especies. En instalación se observó un descenso en el número de especies y un aumento de la abundancia de hasta 9 veces, respecto del punto control. El poliqueto Capitella capitata fue la especie dominante bajo las jaulas y presentó abundancias de hasta 34,465 individuos. m-2. Tras el cese definitivo de la piscifactoría el flujo bentónico de amonio fue el primer parámetro en recuperarse, seguido de los flujos bentónicos de fosfato y oxígeno disuelto y el % de materia orgánica en los sedimentos, los cuales a los 3 meses del cese de la piscifactoría ya mostraron niveles semejantes a los medidos en la estación control. A los 9 meses después del cese también se vieron recuperados el resto de parámetros abióticos de los sedimentos perturbados por la actividad, tales como el % fracción gruesa, la concentración de fósforo total y las medidas del potencial redox. Los flujos de fosfato explicaron un porcentaje variable, en función del tiempo transcurrido después del cese de la piscifactoría, de las pérdidas del fósforo total del sedimento, que fue desde un 30.2% a un 1.2%. La recuperación de la macrofauna fue más lenta que los parámetros abióticos. A los 3 meses del cese de la actividad, la abundancia de Capitella capitata ya había descendido drásticamente, in el área que fue afectada por la piscifactoría, pero no se observó hasta el muestro después de 2 años del cierre de la piscifactoría niveles semejantes de riqueza específica en las dos zonas muestreadas.