19/4/2018
Ciencia

Acuaponía. Un entorno productivo (casi) perfecto

Peces y plantas conviven y se ayudan mutuamente en un ecosistema ecológico, un circuito cerrado de agua, que provee alimento de forma ininterrumpida

Francisco Rouco - 26/08/2016 - Número 48
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Acuaponía. Un entorno productivo (casi) perfecto
Plantones de lechuga en fibra de vidrio tras 5 días. Francisco Javier Quevedo Ruiz

Los últimos datos sobre el hambre son desiguales. El informe Estado de la inseguridad alimentaria en el mundo 2015, publicado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el Fondo Internacional de Desarrollo Agrícola (FIDA) y el Programa Mundial de Alimentos (PMA), cifra los hambrientos en el mundo en 795 millones de personas, un 21,4% menos que entre 1990 y 1992. Si a comienzos de los 90 dos de cada 10 personas pasaban hambre, hoy la cifra se ha reducido a una de cada 10. Este descenso prácticamente alcanza el punto 1.C de los Objetivos de Desarrollo del Milenio, que preveía una reducción del hambre a la mitad para 2015. Sin embargo, a pesar de la mejora global, hay regiones que han empeorado: Asia del sur ha pasado de un 28,8% de personas subalimentadas en 1990 - 1992 a un 35,4% en 2014 - 2016, lo mismo que el África subsahariana (del 17,4% al 27,7%) o Asia occidental (del 0,8% al 2,4%). En la cara positiva de los datos destacan los descensos de Asia oriental (29,2% en 1990 - 1992 a 18,3% en 2014 - 2016), Asia sudoriental (13,6% a 7,6%) y América Latina y el Caribe (6,5% a 4,3%).

La FAO despliega un abanico de medidas locales, centradas en aspectos concretos como la propiedad de las tierras, la eficiencia de los medios de producción, el control de la cadena de valor o la resiliencia de las poblaciones afectadas por catástrofes, entre otras cuestiones. Una de las tácticas más recientes de la FAO consiste en proponer nuevas fuentes de creación de alimento que dependan lo menos posible de las condiciones del entorno y de la intervención humana. Un sistema, en conclusión, que produzca alimentos de forma casi automática. Un sistema como la acuaponía.

La acuaponía combina la cría de peces con el cultivo de plantas en el agua. El sistema básico consta de dos tanques, uno de plantas y otro de peces, unido por una red cerrada de canalización de agua. El fundamento de la acuaponía consiste en que los deshechos de los peces se convierten en alimento para las plantas gracias a un tipo particular de bacterias, las nitrobacterias, que transforman el amonio de las heces de los peces en nitrato, el alimento de las plantas. Cuando las plantas se alimentan, las raíces absorben también las impurezas del agua y así puede volver en perfectas condiciones al tanque de los peces. De este modo, el ciclo siempre está funcionando.

“Las bacterias son las verdaderas protagonistas de la acuaponía”, explica el biólogo y experto en acuaponía Francisco Javier Quevedo Ruiz. “Protegen las plantas y los peces, y son el componente más importante de lo que podríamos llamar una sopa biológica, un conjunto de enzimas, hormonas vegetales, aminoácidos y otras sustancias orgánicas que regulan los procesos fisiológicos de las plantas.” Esta sopa biológica envuelve todo el ecosistema y provoca una homeostasias, un estado biológico caracterizado por el equilibrio, en el que resulta complicado que surjan organismos nocivos.

Sabiduría milenaria actualizada

Las sinergias entre el cultivo de las plantas y la crianza de peces ya se sospechaban en las culturas milenarias de Centroamérica y el sudeste asiático. Los aztecas creaban islas artificiales en los lagos cercanos a sus grandes urbes, como los lagos del Valle de México. Hoy extintos en muchos casos o seriamente drenados, cinco siglos atrás se extendían por decenas de miles de hectáreas de aguas cenagosas y poco profundas, donde los pobladores construían chinampas, balsas flotantes de madera, hierbas y arena sobre las que plantaban hortalizas y flores. La acumulación de chinampas creaba jardines flotantes, por cuyos canales navegaban las canoas aztecas. Y bajo estas se movían los peces que servían de alimento a la población. El modelo protoacuapónico funcionó para los aztecas, pero parece que su éxito se debió sobre todo a que la superficie fluvial era una especie de suelo cultivable de alto rendimiento, y no tanto a que los aztecas conocieran los beneficios de la combinación de plantas y peces.

A mitad de camino entre el ingenio azteca y el perfeccionamiento de la acuaponía moderna se encuentran los arrozales del sudeste asiático. Malasia, Indonesia, Tailandia o el sur de China mantienen sus centenarios campos inundados, donde las plantas de arroz crecen entre carpas y otros peces de río.


Pese a los antecedentes históricos, la acuaponía como tal no empezó a perfeccionarse hasta finales de la década de los 70. La crisis del petróleo suavizó el despilfarro energético, particularmente de hidrocarburos, iniciado tras la Segunda Guerra Mundial e impulsó una conciencia de ahorro que daría lugar a varias corrientes de investigación. Una de ellas fue la búsqueda de sistemas agrarios más eficientes y con un uso más controlado del agua.

El desarrollo de la acuaponía fue un trabajo coral, pero los expertos sitúan su origen en el New Alchemy Institute, un modernísimo centro —inaugurado en 1969— especializado en acuicultura y cultivos en entornos controlados. Diversas universidades estadounidenses y europeas se unieron después. La década de los 80 estuvo marcada por los intentos de combinar la acuicultura con la hidroponía (o cultivo de plantas sobre el agua). Se produjeron adelantos, pero ya entonces se adivinaba que la acuaponía era más que la unión de acuicultura e hidroponía. Se sumaban peces y plantas, pero la combinación no terminaba de funcionar: o los peces no generaban suficiente alimento para las plantas o este no contenía todos los componentes nutritivos que requerían los vegetales.

Los 90 trajeron avances importantes en el terreno de la filtración mediante bacterias. Empezaron a surgir modelos acuapónicos que funcionaban en sistemas cerrados, donde apenas había que renovar agua. Los ensayos más optimistas cifraban el agua que debía ser renovada diariamente en torno al 5%. Hoy la cifra ha descendido hasta el 0,5 - 1% diario, lejos del 10% de los sistemas de acuicultura actuales.

La FAO reconoce su utilidad en la producción de alimento en zonas de escasez de agua, pero con reservas

La acuaponía empezó a considerarse un sistema eficiente de producción de vegetales y de peces, especialmente adecuado para zonas donde el acceso a estos alimentos estuviera limitado o hubiera escasez de agua. Con el concepto de acuaponía plenamente desarrollado, en los 90 empezaron a perfeccionarse distintos modelos para llevarla a la práctica. Uno de los más extendidos fue el de James Rakocy, investigador en la Universidad de las Islas Vírgenes, EE.UU., y considerado hoy el padre fundador de la acuaponía moderna. Su modelo, el llamado sistema UVI, es el más extendido en todo el planeta.

La acuaponía en el mundo

La Aquaponic Association es una asociación estadounidense sin ánimo de lucro que agrupa proyectos acuapónicos en todo el mundo. Pese a contar con unos medios muy limitados —su web hace pensar que se trata más de un esfuerzo colectivo de aficionados a la acuaponía que de una asociación institucionalizada—, a mediados de noviembre organizará en Austin el ciclo de conferencias sobre acuaponía más importante de todo EE.UU. Entre los 55 proyectos que se anuncian aparecen universidades, iniciativas comerciales y plantaciones de uso doméstico. Australia, Canadá, Europa y el sudeste asiático suman casi todos los huertos acuapónicos referenciados, y no se anuncia ninguno estadounidense.

Un sistema comercial estándar puede generar 500 kg de pescado cada cinco semanas y 250 kg de lechugas por semana

La acuaponía no cuenta todavía con ninguna institución que permita dar cifras sobre su estado y evolución. Los organismos mundiales que ofrecen más detalles, como la FAO, no la separan de la acuicultura en sus estadísticas, y dan a entender que los huertos acuapónicos se limitan a proyectos de investigación en universidades y a algunos modelos comerciales de desigual tamaño en Latinoamérica, el golfo Pérsico y el sudeste asiático.

En España tampoco hay más información, casi todos los proyectos que se conocen se limitan al uso doméstico o al ámbito universitario, y aquí entran tanto proyectos dirigidos a la obtención de alimentos como a la depuración de las aguas por medio de plantas. Con todo, sí existen proyectos acuapónicos en activo. Uno de los conocidos se encuentra en Sevilla y fue construido hace dos años por la asociación Verdes del Sur. El proyecto, que contó desde el principio con la ayuda de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos de la Universidad de Sevilla, se ha ampliado este año: la instalación primeriza, ubicada en los bajos de un edificio, se ha trasladado a un invernadero de unos 25m².

El huerto acuapónico sevillano no solo ofrece tilapias y verduras. Para Juan Manuel Blanco Cabrera, coordinador de la asociación Verdes del Sur, “el huerto fomenta el autoempleo y da dignidad a las personas que trabajan en este proyecto”. También sirve de aula de experimentación para estudiantes.

Otros usos

Entre los usos que la FAO prevé para la acuaponía está su presencia en las aulas. Según la guía Small-scale aquaponic food production, un documento de 288 páginas de cabecera para todo aficionado a este tipo de agricultura, la acuaponía puede servir para acercar a la población técnicas agrícolas sostenibles, además de para introducir aspectos como el reciclaje de nutrientes o la producción orgánica de comida. La FAO destaca que introducir la acuaponía en las aulas puede ayudar al estudio de especialidades como la biología, la botánica, la física, la química, la ética, la cocina y los estudios medioambientales.

También contempla el uso humanitario de la acuaponía, si bien el entusiasmo es controlado. Cita como ejemplos positivos los proyectos piloto en Cisjordania y la Franja de Gaza, unos huertos acuapónicos instalados en tejados que sirven para reducir el riesgo de inseguridad alimentaria. Sin embargo, advierte el organismo internacional, los proyectos deben desarrollarse atendiendo a las características locales y solo tras una evaluación del éxito del huerto acuapónico. Estas reservas nacen directamente de la comunidad científica, también recelosa de que se tome la acuaponía como una solución universal al hambre. Entre los factores problemáticos se encuentran la inversión en infraestructuras y en comida para peces, los conocimientos técnicos necesarios para las primeras fases del proyecto, las posibilidades de conseguir repuestos de piezas y, no menos importante, la obligación de contar con un suministro permanente de peces para sustituir a los que se consumen. Las ventajas de la acuaponía sobre la acuicultura y el plantado en tierra son decisivas, sobre todo en materia de ahorro de agua y de aprovechamiento del espacio, pero el mayor riesgo de la acuaponía nace precisamente de su naturaleza de ciclo cerrado: si alguno de los componentes falla, el sistema muere.

El modelo acuapónico estándar

Francisco Rouco

La acuaponía admite diversas fórmulas: funciona en instalaciones de varios cientos de metros cuadrados y también en el patio de casa. Uno de los modelos comerciales más extendidos es el de la Universidad de las Islas Vírgenes, o sistema UVI, desarrollado a finales de los 90 por James Rakocy, considerado por muchos el padre de la acuaponía moderna. A grandes rasgos, el sistema UVI se compone de tres subunidades: 1) los tanques de los peces; 2) los espacios destinados a la biofiltración y la limpieza del agua; y 3) los canales hidropónicos, extensiones de 33 metros de largo por 1,20 de ancho y 0,4 de profundidad, donde descansan las plantas sobre camas flotantes. Estas camas son de poliestireno expandido, el material blanco y a prueba de golpes que hay en los embalajes de los electrodomésticos. Al introducir las plantas en las camas, las raíces entran en contacto directo con el agua.

El modelo básico del sistema UVI puede instalarse en unos 500m², espacio suficiente para cuatro tanques de unos 8.000 litros de agua, dos clarificadoras, cuatro tanques para el biofiltrado, otro más para eliminar gases nocivos del agua (especialmente dióxido de carbono, nitrógeno y metano) y los seis canales hidropónicos. Un sistema así tarda unos seis meses en estabilizarse y empezar a funcionar, el tiempo necesario para que la sopa biológica se desarrolle en los tanques y los canales. Una vez en funcionamiento, el sistema UVI inicia un ciclo ininterrumpido de producción de peces y plantas. “Cada cinco semanas puedes sacar unos 500 kg de tilapia y cada semana, unas 800 cabezas de lechuga [unos 250 kg de lechugas]”, explica el biólogo y experto en acuaponía Francisco Javier Quevedo Ruiz, quien trabajó en 1996 en las Islas Vírgenes junto a Rakocy. Un sistema de estas dimensiones tiene un coste en infraestructuras de entre 40.000 y 50.000 euros.