CALIDAD DE AGUA calidad de agua en la acuicultura

Ingeniero del medio ambiente Jorge De Luque Díaz

Calidad del Agua

• La calidad del agua incluye todos los variables físicos, químicos y biológicos que influyen en la producción de especies acuáticas. Las practicas de manejo de cultivos de peces y camarones tienen como objetivo mantener las condiciones químicas y biológicas (concentraciones de nutrimentos en el agua, una floración de algas, la densidad de siembra, etc.) adecuadas en el medio.

• Los factores físicos relacionados con el tiempo y clima son pococontrolables en la producción agrícola. Para diferenciar entre los dostérminos, "tiempo" incluye los cambios atmosféricos en periodoscortos de tiempo (día a día) y el "clima" trata de los patronesprincipales de cambio a largo plazo, de 12 meses o mas. Esto ultimo,señala la importancia de la selección del sitio (Latitud, temperaturapromedia anual, patrones de precipitación, etc.) y de la especie paracultivar, en hacer la planificación de un proyecto nuevo y enprogramar el manejo de los cultivos

¿Por qué mantener una buena calidad de agua?• EI buen crecimiento de los organismos acuáticos depende en gran

parte en la calidad del agua del cultivo. Múltiples factores puedeninteractuar (o raramente, actuar solos) para alterar las propiedadesfisicoquímicas del agua. Un cambio repentino de la temperatura 0 dela concentración de oxigeno disuelto en el agua (por ejemplo, duranteel transporte de los alevines o de post-larvas de camarón) puederesultar en una mortalidad masiva de los animales. Cambios menosdrásticos pueden afectar la capacidad de los organismos de resistir lospatógenos que siempre están presentes en et agua del cultivo.Problemas cr6nicos con condiciones sub-optimas resultaran en unritmo lento de crecimiento y una mayor tasa de mortalidad, tanto delos peces como de los camarones cultivados.

• EI agua es un liquido fascinante! Tiene propiedades fisicoquímicas ycaracterísticas inusuales y bien estudiadas. Las propiedades del agua demayor interés en la acuacultura se relacionan con los cambios en sutemperatura y estado físico, los cuales ocurren según su contenido deenergía.

• A continuaci6n, se desarrolla una discusi6n breve sobre las propiedadesfisicoquímicas del agua y los parámetros de calidad de agua en el contextode la acuacultura:

• 1. los estados físicos del agua y la energía

• 2. la temperatura del agua

• 3. el pH del agua

• 4. la concentración de oxigeno disuelto en el agua

• 5. la concentración del bióxido de carbono en el agua

• 6. la concentración de amoniaco (amonio no ionizado)

• 7. la alcalinidad y dureza del agua 8. la salinidad del agua

1. Los estados físicos del agua y la energía

• EI agua tiene que absorber una gran cantidad de energía para subir sutemperatura. Los cambios del estado físico del agua involucran latransferencia de grandes cantidades de energía. Algunas de laspropiedades fisicoquímicas y características de la molécula de aguason:

• Calor especifico del agua = 1 g-cal/goC

• EI calor especifico de una sustancia es la cantidad de energíanecesaria para cambiar su . temperatura. EI agua tiene una grancapacidad de absorber y almacenar calor (=energía). Los cambios enla temperatura del agua son lentos y los organismos acuáticos estánadaptados a vivir con temperaturas estables.

1. Los estados físicos del agua y la energía

• Máxima densidad del agua =1 g/cm3'@ 4° C. La densidad es la masade una sustancia con relación a su volumen, normalmente expresadacomo g/cm3. EI agua es inusual porque alcanza su mayor densidad alos 4° C, antes de congelarse o convertirse en solido. Así, el hielo esmenos denso que el agua liquida, y por eso el hielo flota. La densidaddel agua varia según su temperatura. A mayor temperatura lasmoléculas se mueven mas y se reduce su densidad. Agua con sal esmas densa que el agua dulce.

• A este fenómeno se le llama dilatación irregular del aguagracias a esto, los lagos solo se congelan de la parte mas alta, y así sepreservan la fauna y flora

• A este fenómeno se le llama dilatación irregular del aguagracias a esto, los lagos solo se congelan de la parte mas alta, y así sepreservan la fauna y flora

• Cuadro 3.1. La temperatura del agua pura sin aire y su densidad.

Estratificación en lagos profundos

1. Los estados físicos del agua y la energía

• Calor latente de vaporización del agua = 540 cal/g (a 100° C). EI calorlatente de vaporización es la cantidad de energía necesaria, atemperatura constante, para evaporizar una unidad de la sustancia. EIagua tiene un valor muy elevada debido a los múltiples enlaces dehidrogeno formados entre las moléculas. As!, el agua absorbe unaenorme cantidad de energía radiante del Sol, de la cual, una granfracción es utilizada en el proceso de evaporación, no en cambiar sutemperatura.

1. Los estados físicos del agua y la energía

• Calor latente de fusión =80 cal/g (a 0° C). EI calor latente de fusión es lacantidad de energía absorbida par una sustancia en cambiar su estadofísico de solido a liquido, a temperatura constante. La salinidad y lapresencia de partículas en suspensión, 0 sustancias en solución, tienden abajar el punto de congelación del agua. Por ejemplo, el agua de mar,conteniendo 35,000 9 de sal/m3, forma hielo a-2° C.

• EI agua es considerada como un "solvente universal". La gran mayoría delas sustancias químicas conocidas son solubles en el agua. EI agua es unode los pocos compuestos inorgánicos que, a temperaturas ambientalesnormales, es un liquido. La evidencia científica indica que la vida en estemundo se origino en un medio acuoso. EI agua es el mayor, 0 principal,componente de nuestro cuerpo, y de los cuerpos de todo ser vivo.

• El Agua - Propiedades Físicas y Químicas - Importancia Biológica

• https://www.youtube.com/watch?v=U6OwBwcL9A8

• Calidad de Aguas en Piscicultura.mp4

• https://www.youtube.com/watch?v=hHYiJwGIhdY

La temperatura del agua

• Cuando se evalúa la temperatura de alguna sustancia, se esta midiendo [a cantidad de energía que contiene. Las sustancias mas calientes contienen mas energía. A enfriarse, la sustancia pierde energía, 10 cual es percibido, como "bajar su temperatura. En cuerpos naturales de agua los cambios de temperatura son graduales debido a valor elevado del calor especifico del agua.

La temperatura del agua

• Los peces y camarones son considerados como organismos heterotermos o poiquilotermicos1 (= de sangre fría). Ellos no pueden mantener una temperatura elevada y constante en sus cuerpos. Así, la temperatura de sus cuerpos es una reflexión de la temperatura del agua donde viven. La temperatura corporal de peces y camarones influye en gran parte en su tasa metabólica y ritmo de crecimiento. Además, son animales adaptados a medios que sufren cambios graduales de temperatura. Los peces y camarones tropicales, 0 de lugares cálidos, desarrollan mejor en agua con una temperatura entre 25-32° C. En lugares con climas tropicales o subtropicales, la temperatura del agua se mantiene dentro de este rango durante todo, 0 durante la mayor parte, de cada ano.

La temperatura del agua

• Debajo de 23° C su desarrollo es lento 0 retardado debido a un descenso en su tasa metabólica. Cuando la temperatura del agua sobrepasa los 32° C, los peces y camarones tendrán metabolismos muy acelerados. Aunque su crecimiento puede ser muy rápido, el agua caliente no tiene mucha capacidad de mantener oxigeno en solución.

La temperatura del agua

• EI agua de un estanque se calienta durante las horas del día al recibir energía radiante del Sol. EI calentamiento del agua ocurre en su superficie. En días con mucha insolación (días calientes), el agua superficial de los estanques puede alcanzar temperaturas encima de 35° C.

• Normalmente las aguas mas profundas del estanque no se calientan tanto. Una temperatura de 35° C esta por encima del limite de tolerancia para muchas especies acuáticas. Los peces y camarones pueden evitar las elevadas temperaturas de Ia superficie nadando en aguas mas profundas del estanque

La temperatura del agua

• En general, los peces y camarones no resisten cambios bruscos en la temperatura del agua. Este hecho tiene especial importancia durante el transporte o traslado de los animales. AI pasarlos de un recipiente a otro, una diferencia de tan solo 5° C en el agua puede causar una tensión fisiológica o "estrés" entre los organismos, o resultar en una mortalidad parcial o masiva de ellos. EI efecto de un cambio brusco de temperatura es mas notable cuando se mueven animales de aguas frías a aguas mas calientes.

Algunos peces pueden mantener una temperatura constante en su cuerpo superior a la temperatura ambiental, como por ejemplo, el atún.

• La temperatura rige algunos parámetros físicos, químicos y biológicos, tales como la evaporación y la solubilidad de los gases. Dentro de los biológicos están los procesos metabólicos como la respiración, nutrición, actividad de las bacterias en la descomposición de la materia orgánica, etc. de ahí la necesidad de conocer y evaluar los cambios de temperatura del agua. Welch (1952) advierte los grupos de factores que afectan la temperatura del agua

• ¿Explique porque la temperatura afecta la solubilidad en los gases, la respiración, nutrición, actividad de las bacterias en la descomposición de la materia orgánica en los lagos o tanques para cultivo de peces?

La temperatura del agua

Por esto deben considerarse las siguientes situaciones:

• El aumento de temperatura disminuye la concentración de oxígeno.

• Temperaturas altas y P.H básico, favorecen que el amoníaco se encuentre en su forma tóxica.

• El consumo de oxígeno causado por la descomposición de la materia orgánica, se incrementa en la medida que aumenta la temperatura.

• A mayor temperatura los fertilizantes se disuelven más rápido y los herbicidas son más efectivos.

• Las diferentes especies de peces tienen sus rangos óptimos de temperatura (Truchas: menores a 18ºC; Carpa: 18-24ºC; Mojarra, Cachama, Camarón de agua dulce y Bagre: más de 25ºC.)

• Los peces presentan poca tolerancia a los cambios bruscos de · temperatura.

• Cuando los organismos no están en su rango óptimo de temperatura, no rinden productivamente porque disminuyen drásticamente el consumo de alimento.

EI oxigeno disuelto

• Los peces y camarones respiran el oxigeno molecular (02) disuelto en el agua. La concentración de oxigeno en solución en el agua de un estanque puede ser considerada como el para metro variable mas importante en la acuacultura. Es importante saber la cantidad de oxigeno en solución en el agua del cultivo y entender los múltiples factores y sus interacciones que determinan e influyen en esta concentración.

• AI subir la temperatura del agua, este liquido pierde, poco a poco, su capacidad de mantener gas en solución. Entonces, es mas frecuente tener problemas con concentraciones insuficientes de oxigeno durante la época mas caliente del ano cuando sube la temperatura del agua.

• La solubilidad del oxigeno en el agua disminuye mientras baja la presión atmosférica. Es decir, a alturas mayores (sobre el nivel de mar) el agua puede mantener menores cantidades de gas en solución. EI oxigeno se mantiene en soluci6n en el agua debido a la presión atmosférica y la presión parcial de oxigeno como componente del aire. Con menos presión atmosférica, hay menos fuerza para mantener el gas en el agua. Además, incrementos en la salinidad del agua disminuyen su capacidad de tener gas en solución. Las moléculas de sal ocupan lugares en el agua donde pueden estar presentes las moléculas de oxigeno. Como consecuencia, el agua de mar tiene una menor capacidad de mantener un gas en solución que el agua dulce.

• Para resumir los puntos importantes, los problemas con niveles bajos de oxigeno en el agua se presentan mas frecuentemente durante la época mas caliente del ano, en lugares de mayores elevación, y con una mayor cantidad de sal en solución en el agua. Todos estos factores influyen en la solubilidad de oxigeno en el agua.

La concentracion de oxigeno disuelto en el agua se mide 0 se expresa en varias formas. La mas comun es como "partes por millon" (ppm), la cual es equivalente a 1 mg por litor 0 a 1 gramo por m3 de agua.

• Fotosíntesis. EI proceso de fotosíntesis, realizado par las algas y otrasplantas/ verdes, produce 0 suple oxigeno molecular al agua y a laatmosfera de la Tierra (Reacción A). EI aire de la tierra contienemayormente gas nitrógeno (N2) y en menor concentración el gasoxigeno (02), EI oxigeno molecular presente en la atmosfera esproducto de la actividad fotosintética de las plantas verdes, tanto delas especies terrestres como las acuáticas, incluyendo una grancontribución de las algas.

• Todos los organismos aeróbicos, los que requieren el oxigenomolecular en sus procesos metabólicos, utilizan e\ oxigeno en formacontinua durante todas sus vidas en la respiración aeróbica (ReacciónB). Entre los organismos aeróbicos están los animales, las mismasplantas verdes, y muchos tipos de microorganismos.

• La fotosíntesis resulta en la producción de oxigeno molecular.Además, las plantas verdes consumen bióxido de carbona en elproceso para auto-sintetizar sus propios "alimentos" en la forma delos carbohidratos. La producción de oxigeno molecular por laactividad fotosintética de algas es la principal fuente de oxigeno encuerpos de agua estática usados en la acuacultura. Las algas sonimportantes alimentos naturales para algunas especies de peces

• Difusión. Otro proceso que contribuye oxigeno al agua es la difusión.Difusión es la tendencia de las moléculas de cualquier sustancia dequerer separarse en el espacio.

• EI aire siempre contiene una mayor concentración de oxigeno que elagua. Por ejemplo, a saturación a 10° C, e\ agua contiene 11 mg deoxigeno/L, mientras en el aire habrán aproximadamente unos 260mg/L. Entonces, casi siempre existe un gradiente de concentracionesfavoreciendo la difusión de moléculas de oxigeno a pasar desde elaire al agua.

• EI proceso de difusión puede suplir O2 al estanque en cualquiermomento del día, mientras fotosíntesis contribuye oxigeno solamentedurante las horas de luz. Durante las horas de la tarde en días conmucha insolación solar, el agua fértil de un estanque puede llegar ysobrepasar a su capacidad máxima de aguantar oxigeno en solución(= punto de saturación). Por ratos, el agua puede estar supe saturadacon un gas (contener mas gas de 10 que puede aguantar). 8qjocondiciones de súper-saturación, existirá un gradiente favoreciendo ladifusión de O2 desde el agua del estanque a la atmosfera. Esta es unacondición normal en las horas de la tarde del dia, y en cuerpos deagua fértil conteniendo una gran cantidad de algas ("agua verde").

• EI proceso de difusión es limitado por la alta densidad del agua y el movimiento lento de las moléculas de oxigeno a través del medio acuoso. La difusión de oxigeno ocurre únicamente donde el agua y el aire están en contacto. En un cuerpo de agua estática, sola mente el agua superficial recibe oxigeno por difusión. Muchas veces el efecto neto de la difusión es mínimo. Cualquier factor o proceso que aumente el área y tiempo de contacto entre el agua y el aire, incrementara la transferencia de 02 por el proceso de difusión.

• ¿Qué factor y proceso permiten en el intercambio de oxigeno del aire al agua por el proceso de difusión en un lago tanque de cultivo de peces o camarones?

• EI viento y el oleaje ayudan a remover y revolver la capa superficial deagua en contacto con el aire, y promueven una circulación del aguadel estanque y una mejor oxigenación por difusión. Por eso, no esaconsejable sembrar arboles alrededor de los estanques. Los arbolesactuaran como un rompe-viento.

• EI viento es un aliado del acuicultor. Ahora, un viento y oleajedemasiado fuertes harán daño a la estructura física de los estanques(erosión de los diques).

• Aireación artificial.

• Los varios modelos y tipos de aireadores utilizados en la acuaculturafuncionan a base de estos principios. Algunos diseños incrementan ladifusión por un proceso donde el agua es bombeada 0 tirada al aire.Si la maquina logra separar el agua en gotas diminutas y las tire congran fuerza, habrá un buen intercambio de O2 al pasar por el aire ycaerse de nuevo en el estanque.

• Es preferible en la acuacultura utilizar "sopladores" en vez de compresores de aire. Los compresores típicamente comprimen el aire a gran presi6n, pero mueven poco volumen a través del sistema de distribuci6n. Los sopladores trabajan a baja presi6n y son capaces de mover grandes de volúmenes "de aire de manera eficiente.

• EI volumen de aire que sale de los orificios sumergidos depende en la fuerza del soplador, el diámetro de los tubos de distribuci6n y de los mismos orificios de salida, y la profundidad en el agua donde emerge el aire en las burbujas. Los tubos de distribuci6n y los orificios de menor diámetro, producen una mayor resistencia en el sistema, y menos aire será impulsado al agua.

• La transferencia de oxigeno del aire al agua es con relaci6n a: 1) el volumende aire movido por el sistema; 2) la relaci6n entre el área superficial yvolumen de cada burbuja, y 3) el tiempo que la burbuja esta en contactocon el agua (tiempo para subir y llegar a la superficie del agua). Formandoburbujas mas pequeñas (de menor diámetro) requiere mas fuerza delmotor y crea mas resistencia en el sistema de distribuci6n, pero resulta enuna difusi6n mucha mas efectiva de 02 al agua del cultivo.

• La difusi6n del 02 al agua es por la superficie de cada burbuja. Latransferencia del 02 al agua es mucha mas eficiente desde burbujaspequeñas, no grandes. Pero formar burbujas pequeñas requiere una fuerzamayor (motor mas grande) y un gasto mayor de energía por parte delsoplador.

• Una burbuja de 20mm diámetro tiene un área superficial de1260mm2 y volumen de 4190mm3, aproximadamente. Laproporci6n entre su área superficial y v91umen es de 0.3mm2 parmm3 de volumen.

• La burbuja de 20mm contiene aire suficiente para formar 296burbujas mas pequeñas de 3mm de diámetro, cada una. EI áreasuperficial de todas estas burbujas pequeñas suma a 8360mm 2 , 06.6 veces superior de la grande. La proporci6n entre el áreasuperficial total y volumen de estas burbujas será de 1.99mm2 pormm3 de volumen.

• Con las burbujas mas pequeñas, habrá una mucha mas rápida yeficiente transferencia del O2 del aire al agua. Se recomienda el usode sistemas de aireaci6n con sopladores y orificios de salida paraformar burbujas de 3mm diámetro aproximadamente.

• Otros modelos de aireadores funcionan comprimiendo el aire yforzándolo por un sistema de tubos perforados y sumergidos. EI airesale por las perforaciones y sube a la superficie, cediendo 02 al aguaen el camino.

• La fotosíntesis representa el proceso natural de mayor importancia enintroducir oxigeno al agua de un estanque dedicado al cultivo depeces o camarones. Esta introducción de oxigeno es únicamentedurante las horas de luz de cada día. En las horas de la tarde escuando se encuentran los niveles mas elevados de oxigeno disueltoen el agua.

• En resumen, la actividad fotosintética incrementa la concentración deoxigeno en el agua durante las horas de luz. La cantidad de 02 quecontribuye depende en la fertilidad del agua, la intensidad y duraciónde la radiación solar, yen la composición (tipos y cantidades) de lasalgas formando la comunidad del fitoplancton. Normalmente seobserva la mayor concentración de oxigeno disuelto en las horas de latarde y en las aguas superficiales del estanque. Es en esta capasuperficial de agua, donde reside la mayor parte del fitoplancton delestanque

• ¿De que forma la alta nubosidad y las lluvias torrenciales afectan la calidad del agua para producción acuícola en los lagos?

• Los patrones de precipitación en Centro América son estacionales. Laslluvias torrenciales, las cuales son comunes en esta región del mundo,provocan una fuerte erosión de los suelos. EI suelo erosionado estransportado en las aguas superficiales por escorrentía sobre losterrenos. La entrada de aguas con arcilla, y otras partículas .del sueloen suspensión, en un proyecto acuícola resulta en aguas turbias, en lacual no habrá una adecuada penetración de la luz solar parapromover el proceso de fotosíntesis.

• También en la época lluviosa del ano, la intensidad de la luz solar sereduce debido a la alta nubosidad del cielo. Bajo estas condiciones, laproducci6n de oxigeno durante el día será reducida, y lasfluctuaciones normales en los niveles de oxigeno en el aguacambiaran.

• Observando bien su comportamiento, la tilapia y otras especies depeces y crustáceos", indican cuando el nivel de oxigeno en el agua esdeficiente 0 critico. Típicamente en las horas de la mañana, los pecesaparecen en la superficie del agua con la parte superior de su cabezay bocas expuestas al aire. Los peces están "boqueando" ("piping" eningles), o sea, tragando un poco de aire con el agua superficial delestanque.

• De nuevo, el agua de la superficie gana oxigeno por difusión y enmomentos de déficit, es la etapa con la mayor concentración. Loscamarones pendidos también nadan en la superficie para intentarrespirar el oxigeno atmosférico cuando no hallan suficiente en el aguadel estanque. Adultos de Macrobrachium rosenbergii (el camarón derio, o de agua dulce) intentan de salir del estanque, saltando desde elagua a la grama en la orilla de los estanques, en momentos cuandono encuentran oxigeno suficiente en soluci6n para su respiraci6n.

• ¿Realice un análisis comparativo de la grafica de la concenración de oxigeno disuelto relacionado a la floración de fitoplacton y las horas del día?

• Aireadores de Estanque a Energía Solar y Comederos de Peces Semi -Automatizados

• https://www.youtube.com/watch?v=YiFMJOQHk8c

• como oxigenar el agua para tilapia

• https://www.youtube.com/watch?v=LcLjgBx2TE8

• OXIGENADOR / AIREADOR PARA LAGOS

• https://www.youtube.com/watch?v=1Q3_GNyW-co

• OXIGENADOR DE CUERPOS DE AGUA ( www.esmax-oxigenacion.mx)

• https://www.youtube.com/watch?v=reb0KaqSDbw

• Instalación de turbina regenerativa y difusores de aire

• https://www.youtube.com/watch?v=y6ObHxicbu0

Recomendaciones para el manejo del oxigeno disuelto

• 1. Intente establecer y mantener una floración de algas en el aguadel estanque de cada cultivo. EI fitoplancton provee oxigeno y sirvede alimento natural en la nutrición de muchas especies de peces ycamarones.

• 2. Hay que evitar una floración muy fuerte de algas en el agua delcultivo. EI agua debe tener una coloración verdosa. Se puede sacar unpoco de agua en una botella de vidrio transparente y su color verdedebe ser obvio. Ciertos tipos de algas no son verdes, sino de colorcafé o café dorados. La turbiedad debido a la arcilla en suspensión esindeseable en la acuacultura. Con la experiencia, se aprende adiferenciar entre la turbiedad buena por presencia de algas, y la maladebido a arcilla.

• Un objeto bajado en la columna de agua debe desaparecer a unaprofundidad de unos 30 cm cuando existe una adecuada floración delfitoplancton. Agua muy transparente (con una visibilidad >50 cm) indicapoca fertilidad, y pocas algas en el agua. Cuando el objeto bajadodesaparece muy cerca de la superficie (una visibilidad de <15 cm), indicauna exagerada fertilidad y una altísima densidad de algas en el agua. Esmalo permitir el desarrollo de una película de algas en la superficie delestanque.

• Una acumulación de algas como una película, representa una situacióninestable y peligrosa para el cultivo. La película de algas reduce lapenetración de luz en el agua e interfiere con el proceso normal defotosíntesis. Puede bloquear tanta luz que se mueren las algas por debajode la superficie resultando en una repentina y drástica reducción deloxigeno disponible para los peces 0 camarones.

• 3. Evita la introducción de agua con mucha arcilla en suspensión alestanque. La arcilla reduce la penetración de luz y limita el proceso de Fs.

• 4. Este preparado para cualquier emergencia con respecto al oxigenodisuelto. En caso de detectar niveles críticos, se puede renovar el agua delestanque dejando entrar agua con una alta concentración de oxigeno.

• 5. EI diseño del sistema de drenaje debe permitir que el agua del fondosale primero del estanque. EI agua del fondo contiene menos oxigeno queel agua superficial, y una mayor concentración de amoniaco y otrosdesechos del metabolismo de los peces y camarones.

• 6. Los momentos mas críticos en manejar los niveles de oxigeno en losestanques es en la madrugada de cada día y durante los últimos días 0semanas de cada ciclo de producción. La fluctuación normal de oxigeno enel agua resulta en las concentraciones menores después de la

• medianoche. A lo largo de los meses de cada ciclo, el agua del estanqueadquiere una fuerte fertilidad y fuerte floraci6n de algas. Poco a poco, elsistema se vuelve menos estable por el gran consumo de oxigeno en cadanoche, y la gran producci6n de oxigeno durante las horas de luz.

• Cualquier factor que interfiere 0 disminuye la tasa fotosintética del Fitoplancton en el día, puede causar una mortalidad de los organismos delcultivo en la madrugada del día siguiente. En el caso de provocar unamortalidad por falta de oxigeno suficiente, son los organismos grandes losque mueren primero, normal mente.

Medidor oxigeno disuelto

• HI 9146 Medidor de oxígeno disuelto

• https://www.youtube.com/watch?v=RkVgdRpQqQA

• Uso del HI 9146 medidor de oxígeno disuelto

• https://www.youtube.com/watch?v=JkJWYV7hYnk

• Multiparámetro HI 9828

• https://www.youtube.com/watch?v=-Ialm0R3ay4

• Uso del Multiparámetro HI 9828

• https://www.youtube.com/watch?v=FdOwtEnQPLQ

• OXIGENO DISUELTO POR METODO WINKLER

• https://www.youtube.com/watch?v=IwtPsccV5Fs

Luz

• Sin lugar a dudas el sol juega un papel determinante en el proceso fotosintético desarrollado por los vegetales dentro del agua. Sin embargo, una muy alta intensidad lumínica (80 kiloluz) presenta una marcada disminución de la actividad fotosintética, debido a que la radiación ultravioleta afecta los cloroplastos. De igual manera, la disminución en la intensidad lumínica, afecta notablemente dicha actividad.

Turbidez

• Está dada por el material en suspensión en el agua, bien sea mineral u orgánico.

• El grado de turbidez varía de acuerdo a la naturaleza, tamaño y cantidad departículas sus pendidas.

• La turbidez originada por el plancton es una condición necesaria en acuicultura.

• Entre más plancton, mayor turbidez. Este parámetro se mide mediante el DiscoSecchi, estructura de 30 cm de diámetro que pose cuadrantes pintadosalternadamente en blanco y negro, amarrado a una cuerda calibrada y tiene unpeso en el lado opuesto, para que se pueda hundir fácilmente en el agua sinperder la horizontalidad.

• La turbidez causada por partículas de arcilla en suspensión que actúa como filtro de los rayos solares afecta la productividad primaria del estanque y por consiguiente la actividad fotosintética del fitoplancton y su producción de oxígeno.

• La turbidez limita la habilidad de los peces para capturar el alimento y por consiguiente éste irá al fondo del estanque incrementando la cantidad de materia orgánica en descomposición lo que va en detrimento del oxígeno disuelto.

El pH

• EI pH representa una medida de la concentración de iones de hidrogeno, 0protones (H+), en el agua. EI valor de pH =-log[H1. 0 es igual al logaritmonegativo de la concentración de protones presentes en una muestra deagua.

• La escala de pH es de 0 a 14. Un valor de siete es considerado neutro. Losvalores por debajo de siete indican una concentración elevada de protonesy condiciones de acidez. Los valores arriba de siete indican una bajaconcentración de protones y condiciones básicas o alcalinas.

• EI pH de aguas naturales es modificado en gran parte por la concentraciónde bióxido de carbona en solución. EI C02 actúa como acido en el agua. Suacumulación tiende a bajar el pH del agua provocando la formación deprotones adicionales.

• Reacción de C02 en el agua:

• Durante las horas del día, las algas utilizan el C02 en realizarfotosíntesis, su concentración se reduce y como consecuencia, sube elpH del agua. En la noche no hay actividad fotosintética. La respiraciónde los organismos aeróbicos (peces, camarones, Fito- y zooplancton,bacterias y otros) produce C02 y su concentración aumenta hasta lamañana del día siguiente. Los valores de pH mas bajos en el agua deun estanque son encontrados en las horas de la madrugada.

• PH acido indican menos y pH alcalino indicaran mas oxigeno disueltoen el lago. El pH en estanque acuícolas debe estar entre 6,5 y 9.

Escala de pH y pH metro

• La estabilidad del pH viene dada por la llamada reserva alcalina o sistemade equilibrio (tampón) que corresponde a la concentración de carbonato obicarbonato.

• Los extremos letales de pH para la población de peces en condiciones decultivo, están por debajo de 4 y por encima de 11. Además, cambiosbruscos de pH pueden causar la muerte.

• Las aguas ácidas irritan las branquias de los peces, las cuales tienden acubrirse de moco llegando en algunos casos a la destrucción histológica delepitelio. La sobresaturación de dióxido de carbono acidifica aún más elagua causando alteraciones de la osmorregulación y acidificando la sangre.

• El amoníaco en pH ácido se transforma en ión amonio, forma ionizada notóxica, pero en pH básico se torna altamente tóxico

• Determinación del pH

• https://www.youtube.com/watch?v=5PzyQQ7791Y

• Técnicas de medición del pH

• https://www.youtube.com/watch?v=5DPU5yNctB4

EI bióxido de carbono

• EI C02 esta presente en la atmosfera en baja concentración (0.03%), yes muy soluble en el agua. EI C02 en el agua es el producto: de larespiración aeróbica de los organismos, tanto de las plantas como delos animales. EI bióxido de carbono es utilizado por las plantas verdesen fotosíntesis. En aguas fértiles, las algas realizan toda o la granmayoría de la actividad fotosintética.

• Los peces pueden tolerar concentraciones elevadas de C02 en el aguamientras hay suficiente 02 para su respiración. Pueden sobrevivirhasta concentraciones de 60 ppm de CO2. Lamentablemente en la·piscicultura • . cuando se experimentan concentraciones elevadas deC02 en el agua, casi siempre el oxigeno está presente enconcentraciones mínimas « 1.00 ppm).

• EI CO2 interfieren con el normal proceso de absorción de O2 por los pecesLa acumulación de C02 en el agua indica muchas veces, una cesación delproceso fotosintético en el estanque. En estas circunstancias, no habrá

• producción de O2 por el fitoplancton y en seguida, no habrá suficienteoxigeno para la respiración de los peces.

• Los problemas con altos niveles de C02 son comunes cuando existe unaf1oración exagerada de algas en el estanque. Si ocurre una mortalidad deestas algas, resultara en niveles particularmente elevados de CO2 en elagua debido a la falta de una producción de O2 por Fs, y una aumentadaLiberación de C02 por el proceso de descomposición de las algas muertas.

EI amoniaco y amonio

• EI amoniaco o el amonio no-ionizado (NH3) es el producto principal delmetabolismo de proteína en peces, crustáceos y otros organismosacuáticos. También las bacterias excretan NH3 como producto de ladescomposición de la materia orgánica en medios acuosos. EI amoniacoproviene específicamente del proceso catabólico de desaminación de losaminoácidos (AAs). EI NH3 es una sustancia química muy toxica a la vidaanimal.

• EI amoniaco en el agua aumenta el consumo de oxigeno por los tejidos depeces y camarones, daña a las membranas delicadas de sus branquias ydisminuye la capacidad de la sangre a transportar oxigeno. La exposiciónprolongada y sub-letal a amoniaco en el agua, aumentara la susceptibilidadde los peces y camarones a una variedad de enfermedades.

• EI ciclo biogeo químico para nitrógeno en sistemas acuáticos es muy similarpara N en los suelos agrícolas.

• EI amoniaco presenta problemas especiales a los animales terrestres, quienesenfrentan diariamente la deshidratación. Ellos convierten el NH3 proveniente delos grupos aminos eliminados de los AAs en una variedad de desechosnitrogenados. Los mamíferos excretan urea producido por hacer reaccionaramoniacos con moléculas de bióxido de carbono. Por cada molécula de ureasintetizada, se gastan dos moléculas de ATP en el metabolismo. La urea es muchomenos toxico que el amoniaco-al animal. La urea puede ser concentrada en pocaagua y excretada en la orina, conservando humedad en el cuerpo del animalterrestre.

• Los peces y camarones tienen la ventaja de poder excretar sus desechosnitrogenados en la forma de NH3, sin ninguna transformación química. EIamoniaco es muy soluble en el agua y el NH3 difunde desde la sangre del pez ocamarón, al medio acuoso. Mientras existe un gradiente favoreciendo la difusiónde amoniaco desde la sangre del animal al agua, su eliminación es rápida yeficiente.

• En el agua el amoniaco producido puede estar presente en dosformas: como el amoniaco o el amonio no-ionizado, o en la forma delamonio ionizado. La reacción de amoniaco en el agua es:

• EI amoniaco es muy toxico para los peces mientras el amonio ionizadoes relativamente inocuo, excepto a niveles muy elevados.Concentraciones de amoniaco tan bajas como 1 a 2 ppm pueden serletales para los peces. Con 0.3 ppm de amoniaco en el agua, se puedeimpedir el crecimiento y normal desarrollo de los organismosacuáticos.

• EI pH Y temperatura regulan la proporción entre amoniaco y el amonioionizado en el agua. Por cada incremento de una unidad de pH del agua, laproporción de amoniaco aumenta por aproximadamente diez veces. Lastemperaturas elevadas también 'favorecen la formación de una proporciónmayor de la forma t6xica en los cultivos.

• Cuando se cultivan los peces y camarones a muy elevada densidad desiembra y con alimento concentrado con alto nivel de proteína cruda,habrá eventual mente, una acumulación de amoniaco en el agua delrecipiente. La remoción del exceso de amoniaco es logrado por procesosbiol6gicos naturales (oxidación del NH4+ a nitritos y a nitratos), laremoción de los, desechos sólidos del sistema (alimento no consumido ymaterial fecal) mecánicamente (filtración de los sólidos 0 sedimentaci6n), opor diluci6n (cambiar todo o parte del agua en el Sistema).

• EI proceso de nitrificación (oxidación) ocurre en dos reacciones y resulta en aumentar la concentración de protones en el agua

video amonio.wmv

• https://www.youtube.com/watch?v=2SDAitjc2Y0

La alcalinidad y dureza del agua

• La alcalinidad es la concentraci6n total de bases en el agua expresadacomo mg/L o ppm de carbona de calcio (CaC03). Las especiesquímicas importantes en la alcalinidad de aguas naturales son elbicarbonato (HC03-) y el carbonato (C03 -2). Sencillamente, laalcalinidad es una medida de la capacidad de una muestra de agua deresistir cambios en su pH. En aguas conteniendo una mayorconcentraci6n de bases (bicarbonato + carbonato) habrá una mayorcapacidad de amortiguamiento natural, y el agua sufrirá cambiosmenos drásticos en su pH. EI bicarbonato es un excelenteamortiguador de pH en aguas naturales.

• Los peces y camarones son organismos adaptados a medios quecambian de pH gradualmente. En cuerpos naturales de agua, lasfluctuaciones en pH son graduales y de limitada magnitud.

• En los cultivos acuícolas los peces y camarones son sembrados confrecuencia a altas densidades. EI cultivo es manejado con adicionesdiarias de grandes cantidades de alimentos al estanque.. Este manejopuede resultar en modificaciones importantes en el pH del aguaafectando la proporci6n de NH3 presente en el sistema. Así laalcalinidad, el pH y el amoniaco son facto res interrelacionados en elmanejo de los cultivos acuícolas y en el bienestar de los organismosacuáticos.

• La dureza es la concentraci6n total de iones metálicos bivalentes en elagua, principal mente iones de calcio (Ca+ 2 ) y de magnesio (Mg+2),también expresada como mg/litro de carbonato de calcio. La dureza enaguas naturales es derivada de la disoluci6n de la piedra caliza. EI calcio ymagnesio son elementos importantes en la productividad de sistemasacuáticos naturales y de sistemas acuícolas. No se entiende bien el papelespecifico de estos iones en la producci6n de peces y camarones.

• Comúnmente la alcalinidad y dureza tienen magnitudes similares porque elcalcio, el magnesio, el bicarbonato, y e1 carbonato, en el agua sol1derivados. todos en cantidades relativamente iguales del proceso dedisoluci6n de minerales de piedras y suelos. Los niveles deseables dealcalinidad y dureza en el agua usada en el cultivo de peces son entre 20 a300 mg/l para cada parámetro

• EI bicarbonato es un amortiguador natural importante en mantener un pH adecuado en los estanques. EI bicarbonato puede actuar como Acido, cediendo un prot6n al medio, o como base, aceptando un protón para convertirse en el Acido carbónico y luego, disociando en C02 y el agua.

• En condiciones alcalinas el bicarbonato puede ceder un protón al agua actuando como un acido. Mientras en condiciones de acidez puede absorber un prot6n actuando como una base.

• Dureza ( mg/l ) Clasificación

•

• 0 – 75 Blanda

• 75 – 150 Moderadamente dura

• 150 – 300 Dura

• Mayor a 300 Muy dura

•

• Los mejores niveles de alcalinidad total y dureza total para acuicultura están entre 20 y 300 mg/l. Si los valores de estos dos parámetros son bajos se pueden corregir mediante encalamiento de los estanques.

• DETERMINACION DE ACIDEZ, ALCALINIDAD, DUREZAS Y CLORUROS

• https://www.youtube.com/watch?v=NrY7F0Cf1to

• Medición de dureza en el agua

• https://www.youtube.com/watch?v=dK2LFvsiXTs

La salinidad del agua

• La salinidad es la concentraci6n total de iones disueltos en el agua. Esimportante como para metro que influye en el bienestar del cultivoacuático y en el ritmo de crecimiento y tasa de mortalidad de peces ycamarones. EI agua de mar contiene aproximadamente 35,000 a 36,000ppm de sal. Esta cantidad es equivalente a 35 kilogramos de sal en cadametro cubico de agua de mar. La concentraci6n de sales en el agua de marpuede variar por el efecto de la evaporaci6n (aumentando al concentraci6nde la sal), cercanía de ríos que desembocan al mar, y por las precipitaciones(diluyendo la concentraci6n de la sal).

• en la acuacultura, la oceanografía, y en algunas ciencias afines, se utiliza launidad de parte por mil (ppt). Así, el agua de mar contiene 35 ppt de sal.

• La sal disuelta reduce la capacidad del agua a mantener gas ensoluci6n. Es como las moléculas de sal ocupan los lugares d6nde elgas puede disolverse en el agua. Con una mayor concentraci6n de salen el agua, menos gas mantiene en solución.

• ¿Para cultivo en el mar, que efecto tiene el invierno y el verano en la salinidad del agua?

• Las lecturas de salinidad son tomadas con un salin6metro 6ptico 0empleando un hidr6metro. EI salin6metro es fácil de manejar y usaren el campo. Se puede tomar la lectura de salinidad con elsalin6metro en pocos segundos.

• Los salin6metros son instrumentos delicados y costosos, con preciosentre USD 200 a 800 0 mas. Estos instrumentos sufren del daño físicoocasionado por las condiciones adversas del campo y de los efectoscorrosivos de la sal.

• Un hidrómetro es un instrumento usado para medir la gravedad especifica o densidad de un liquido. EI hidrómetro es simplemente un tubo sellado y calibrado con un peso determinado. Los hidrómetros comunes tienen costos

• razonables (± USD 20). Se coloca el hidrómetro en una probeta lienza con la muestra de agua. EI hidrómetro flota según la densidad del agua. Se relaciona el nivel de flotación del hidrómetro con la gravedad especifica o densidad del agua y su salinidad.

• En la gran mayoría de los casos, no se puede modificar la salinidad delagua en los proyectos acuícolas. La salinidad afecta las relacionesosmóticas de los organismos. Ciertas especies acuáticas son capaces deadaptarse a fluctuaciones grandes de salinidad. Por ejemplo, los salmonesson peces que nacen en el agua dulce, migran al mar para pasar parte desu vida allí, y luego, retoman al agua dulce para su reproducción (pecesanádromos).

• Hay varias especies eurihalinas de tilapias y de camarón. Por ejemplo, elLitopenaeus vannamei (camarón blanco del Pacifico) se adapta confacilidad a condiciones de agua salina. Esta especie presenta su mejor tasade crecimiento durante la época IIuviosa del año cuando el agua enmuchas fincas del sur de Honduras tiene entre 15 y 25 ppt de salinidad. Envarios países del mundo el camarón blanco es cultivado en agua dulce « 1ppt de salinidad).

Cuadra 3.6. La solubilidad del oxigena. con relaci6n a la

temperatura y salinidad del agua.

• acuicultura marina una alternativa sostenible.avi

• https://www.youtube.com/watch?v=opWSPwAO00U

• Acuicultura Marina en Canarias

• https://www.youtube.com/watch?v=h9kbaYvKP0o

• ¿Qué es el suelo?

• El suelo es una mezcla compleja de organismos vivos, materia orgánica, minerales, agua y aire. Tome un puñado de tierra y obsérvelo detenidamente. Verá que es una mezcla de pequeñas partículas de muchos tipos

• El suelo se compone de:

• Partículas orgánicas, de materias vegetales y animales, descompuestas que provienen de plantas y animales vivos;

• Partículas minerales tales como arena, arciIla, piedras o grava que, alguna vez, fueron parte de rocas mayores.

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO• El análisis de las características físicas y químicas del suelo sobre el

cual se van a construir las piscinas, son esenciales para el éxito del proyecto acuícola. Los análisis químicos y físicos utilizados en agricultura son estándares y pueden ser adoptados para acuicultura con pocas modificaciones

• Las propiedades químicas del suelo varían con el tiempo

• La meteorización del material de partida por el agua determina, en gran medida, la composición química del suelo que por último se ha producido. Algunas sustancias químicas se Hxivian* en las capas inferiores del suelo donde se acumulan, mientras que otras sustancias químicas, que son menos solubles, quedan en las capas superiores del suelo. Las sustancias químicas que se eliminan con más rapidez son los cloruros y los sulfatos, a los que siguen el calcio, el sodio, el magnesio y el potasio.

• Los silicatos y los óxidos del hierro y el aluminio se descomponen con mucha lentitud y apenas se lixivian*. Cuando algunos de estos productos se ponen en contacto con el aire del suelo, tienen lugar reacciones químicas como, en partícular la oxidación, que provoca la formación de sustancias químicas más solubles o más frágiles que las originales. En consecuencia, se aceleran los procesos de meteorización, aumenta la lixiviación* de las sustancias químicas y se producen otros cambios en la composición química del suelo.

• Cuando los suelos anegados que contienen sulfuros ferruginosos (piritas) se exponen al aire, como por ejemplo, durante la construcción de estanques, éstos pueden convertirse en suelos ácido-sulfáticos de agua dulce lo que provoca la oxidación de las piritas y la acidificación del suelo. El agua del estanque puede entonces hacerse demasiado ácida para la piscicultura

• El suelo ácido-sulfático se caracteriza por su gran acidez (pH infe- rior a 4 )y por la presencia de manchas amari- llas generalmente abundantes (véase la Sección 51 y las láminas en color). Esas manchas indican la presencia de un compuesto de sulfato de hierro (jarosita) que se forma por la exposición al aire (oxidación*)

• El aire presente en el suelo contiene también dióxido de carbono. Al combinarse con agua, ese gas puede formar un ácido débil (ácido carbónico) que reacciona con algunas de las sustancias químicas del suelo para formar otras.

• La reacción química del suelo: el Ph

• ¿Cómo se mide el pH?

• El método de mayor precisión para la determinación del pH del suelo es el que se realiza mediante un contador eléctrico del ph, que ofrece una lectura directa del valor de pH cuando los electrodos de vidrio se introducen en una solución que se obtiene mezclando una parte de la muestra del suelo y dos partes de agua destilada. Los equipos de esa índole se pueden encontrar en los laboratoríos de análisis de suelos.

• Como indicación general del pH del suelo, se pueden utilizar sobre el terreno el papel de tornasol y los indicadores cromáticos. El papel de tornasol que adquiere un color rojo en condiciones ácidas y azul en condiciones alcalinas, es relativamente poco costoso y, por lo general, se puede comprar en farmacia. Dicho papel se sumerge parcialmente en una suspensión de suelo que se obtiene mezclando una parte de suelo y dos partes de agua destilada o, si fuese necesario, de agua de lluvia pura recogida directamente en un recipiente limpio.

• ¿Cuál debe ser el valor del pH del suelo?• El pH de las capas de suelo que más tarde constituirán los diques y el fondo

de sus estanques influirá considerablemente en su productividad. En agua ácida, por ejemplo, el crecimiento de los microorganismos que sirven de alimento a los peces puede disminuir marcadamente. Cuando la acidez o la alcalinidad son extremás, podría hasta verse en peligro la salud de sus peces, lo que afectarla a su crecimiento y reproducción.

• Para lograr buenas condiciones productivas, el valor del pH del suelo del estanque no debe ser demásiado ácido ni demasiado alcalino. Es preferible que el pH esté dentro de la gama de 6,5 a 8,5. Los suelos que tienen un pH inferior a 5,5 son demásiado ácidos y los que tienen un pH superior a 9,5 son demásiado alcalinos. Ambos casos requieren técnicas de ordenación especiales que aumentan considerablemente el costo de la piscicultura.

• Si el pH del suelo es inferior a 4 o superior a 11, debe considerarse como un suelo no apto para la construcción de diques de estanque o para su utilización como fondo de estanque

• El ión hidrógeno interviene en un sinnúmero de reacciones bioquímicas y regula la distribución de sustancias químicas entre sus fracciones. Por ejemplo, la especie tóxica del amonio total (NH3) decrece al disminuir el pH favoreciendo la formación de amonio ionizado (NH4+). Por el contrario, una disminución de pH favorece el porcentaje de sulfuro de hidrógeno no ionizado (H2S), reduciendo la proporción de las sustancias de azufre ionizado no tóxicas (HS- y S2-). Además, el pH del suelo es un criterio importante para predecir la capacidad del suelo para sustentar reacciones microbiológicas.

• Suelos ácido-sulfáticos reales y potenciales

• Los suelos ácido-sulfáticos reales no son frecuentes. Se pueden identificar fácilmente en un perfil de suelo si se tienen en cuenta dos características importantes:

• Su valor de pH es igual o inferior a 4;

• Generalmente abundan las manchas de color amarillo pálido (véanse las láminas en color).

• Los suelos ácido-sulfáticos potenciales son mucho más frecuentes (véase la página 25). Se definen como material edáfico no consolidado y anegado, que se convertiría en ácido-sulfático de someterse a drenaje y exponerse al aire. Su pH vana de 5 a 6 aproximadamente. Sin embargo, la oxidación química y biológica provoca la acidificación del suelo y el pH llega a 4 o incluso menos en cuestión de pocos meses.

• Nota: si se mantuviese sumergido, el suelo ácido-sulfático potencial nunca Ilegaría a adquirir esa propiedad. Es precisa mente la exposición al aire la que propicia el cambio.

• Como identificar un suelo ácido-suífático potencial

• Durante el levantamiento de suelos en el lugar del estanque es importante identificar el suelo ácido-sulfático potencial. Entonces quizás se pueda planificar la construcción del estanque a fin de no exponer al aire ese tipo de suelo y así evitar la fuerte acidificación de los diques y las aguas del estanque. Este tema se tratará en un próximo manual de la Colección FAO: Capacitación.

• Para identificar un suelo ácido-sulfático potencial proceda de la forma siguiente:

• Tome un puñado de suelo para ser examinado;

• Humedezca la muestra si está seca;

• Amase la muestra húmeda hasta formar una torta de 1 cm de espesor;

• Introduzca la torta húmeda en una bolsa de material plástico y selle la bolsa;

• Un mes más tarde, mida el pH del suelo en la torta;

• Si el pH ha descendido a menos de 4, el suelo es ácido-sulfático potencial.

• Nota: Es importante mantener húmeda la muestra de suelo para asegurar una elevada actividad bacteriana y una acidificación más rápida. En las muestras secas, el pH mínimo no se obtendrá hasta que hayan transcurrido varíos meses.

• La selección de suelos para estanques acuícolas debe considerar, entre otros factores, un contenido de MO relativamente bajo para reducir la demanda de oxígeno durante el cultivo. Según Boyd (1995), la mayoría de las piscinas para acuicultura están constituidas sobre suelo mineral conteniendo no más del 5 al 10% de MO. La MO tiene una concentración promedio de 58% de C., lo que indica que las concentraciones de carbono orgánico del sedimento usualmente son inferiores al 4% en el fondo de piscinas, mientras que en piscinas nuevas el suelo puede contener menos de 0,25% (Boyd, 2003). Sonnenholzner y Boyd (2000a) reportaron que la concentración de carbón orgánico promedio de 74 estanques de cultivo de camarón en Ecuador era de 2,4%.

• La MO que se deposita en el fondo de las piscinas también es positivo para el cultivo, ya que constituye una fuente de carbón para el crecimiento de organismos bentónicos que sirven de alimento natural para peces y camarones. Según Anderson (1987), el tipo de degradadores, calidad del ambiente y características del residuo, son las variables que controlan la descomposición de la MO.

webgrafia

• Introduccion a la Acuacultura, Daniel E. Meyer, Escuela AgricolaPanamericana Zamorano, Honduras 2004.

• Collección FAO capacitación

• ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/SPA_MENU.htm

• PARAMETROS FISICO QUIMICOS ACUICULTURA HOY

• http://consideraciones-acuicolas2.webnode.com.co/news/parametros-fisico-quimicos/