Giovanni Daneri1,2, Mark Buscaglia2, Marcelo Gutiérrez1, Pablo Mata2, Carlos Moffat1, Ricardo Norambuena1, Silvio Pantoja1, Renato Quiñones1, Fabián Tapia1.
1.- Programa BASAL COPAS-Sur Austral, Universidad de Concepción
2.- Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP)
En la acuicultura, como en otras actividades económicas, la consolidación de los modelos productivos ocurre en plazos relativamente largos, tanto más si la actividad es dependiente de condiciones ambientales dinámicas y complejas. Dicha consolidación debe estar cimentada en los tres ámbitos que propenden a la sustentabilidad: i) el componente social, ii) el económico y iii) el ambiental, los cuales están estrechamente interrelacionados al punto que la debilidad de uno puede constituir la debacle de todos. A esta visión hay que sumar las singularidades propias de los ecosistemas en donde se desarrolla actualmente la acuicultura, las que condicionan de manera particular los tres aspectos ya señalados. En el caso de los ecosistemas patagónicos, además hay que sumar las brechas en el conocimiento de la componente ambiental, lo cual incrementa la incerteza sobre la evolución y los futuros escenarios de desarrollo de la acuicultura.
La acuicultura en Chile está altamente concentrada en el tipo de producción y en el tipo de ecosistema que la sustenta. Durante el último quinquenio, sobre 90% de la cosecha total provino del cultivo de salmónidos y de mitílidos, actividades actualmente concentradas en las regiones de Los Lagos y de Aysén. Sin duda, el rápido crecimiento de esta actividad ha tenido impactos socioeconómicos sustantivos a nivel local y regional; empleo, educación, salud, vivienda, transporte terrestre y marítimo, conectividad y servicios, son algunos de los componentes que han debido adaptarse y responder a la demanda derivada de dicho crecimiento. La adecuada planificación e integración de todos estos componentes es clave para consolidar su crecimiento bajo el paradigma de desarrollo sustentable. Sin embargo, a la luz de las negativas consecuencias productivas y sociales generadas por la última crisis causada por la epidemia del ISAv en la industria salmonicultora, quedó de manifiesto que este es un desafío aun no resuelto.
Dentro de la triada de la sustentabilidad de la salmonicultura, los aspectos ambientales adquieren una creciente relevancia, tanto por los cambios en las percepciones y requerimientos sociales como por los conflictos con otros usuarios de los territorios, así como también por la necesidad de mantener la integridad de los servicios ecosistémicos que son indispensables para una acuicultura saludable.
Un enfoque reduccionista consideraría que la engorda de salmones en cautiverio sólo requiere satisfacer de manera adecuada tres aspectos básicos: i) el suministro de alimento, ii) el suministro de oxígeno y iii) el diseño y emplazamiento de las balsas jaulas en lugares que permitan la dispersión de desechos metabólicos, fecas y alimento no consumido. Sin embargo, es cada vez más evidente que cumplir con estos requerimientos mínimos no es suficiente para garantizar la sustentabilidad de la actividad acuícola. La experiencia ha demostrado en la práctica lo que se sabía o intuía a partir de leyes ecológicas fundamentales, en relación a la concentración exagerada de animales confinados y distribuidos en ambientes semi-cerrados, y ha dejado de manifiesto la necesidad de incorporar mayores niveles de complejidad y enfoques multifactoriales al manejo productivo. Así, la consideración del concepto de capacidad de carga en sus múltiples dimensiones (física, social, ecológica, sanitaria) y su dependencia de la variabilidad ambiental (físico-química y biológica), así como la implementación de sistemas productivos que garanticen el bienestar de los animales en cultivo, están ayudando a redefinir y/o refinar los modelos de manejo productivo en los ecosistemas de fiordos de nuestro país.
Es innegable que a medida que se incrementan los requerimientos que aseguran un manejo sustentable también crecen las necesidades de conocimiento científico y técnico. En el ámbito de la acuicultura en fiordos, se han identificado numerosas brechas en el conocimiento sobre la estructura y funcionamiento básico de los ecosistemas de fiordos y canales. Por ejemplo, existe muy poca información sobre circulación, procesos de ventilación, aportes de agua dulce y climatología que aporten información oceanográfica de línea base para la implementación de modelos predictivos de la variabilidad natural de elementos clave como el oxígeno, nutrientes inorgánicos y materia orgánica disuelta. Adicionalmente, y a pesar de los recientes avances, aún existen brechas claves en el conocimiento sobre manejo sanitario a la escala de centros de cultivo, así como en aspectos epidemiológicos a la escala de cuencas o ecosistemas.
En este contexto, es necesario reconocer la actual carencia de una masa crítica de capital humano especializado, así como de laboratorios y equipamiento científico, que generen el conocimiento y la capacidad de responder pertinente y oportunamente a las demandas del sector público y privado, incluyendo al sector acuicultor. Por ello, parece imprescindible e imperioso articular y optimizar el uso de las capacidades existentes en la actualidad para conformar un sistema de asesoría experta permanente, que contribuya con soluciones basadas en conocimiento más que con reacciones apresuradas cuando se desatan contingencias o situaciones de crisis. Al mismo tiempo, se hace imprescindible fomentar a nivel nacional la generación y permanente renovación de capital humano especializado en el estudio y manejo con base científica de las múltiples dimensiones involucradas en el desarrollo sustentable de la acuicultura.
¿Cómo se trasmite el virus ISA u otros patógenos?, ¿cuáles son las condiciones o factores que favorecen su diseminación para generar una epidemia?, ¿cuáles son las variables y parámetros para definir y establecer agrupaciones de concesiones consistentes con objetivos productivos, ambientales y sanitarios? Estas fueron algunas de las preguntas claves cuyas respuestas ayudaron a perfilar, con muchas limitaciones pero también con algunos aciertos, lo que hoy se conoce como “salmonicultura 2.0”. El proceso de re-diseño vivido por la industria y por la institucionalidad pública significó la adopción de una serie de nuevas regulaciones, instrumentos y medidas, entre las que se destacan (1) la coordinación de la producción por agrupación de concesiones (“barrios”) y macrozonas, (2) el establecimiento de densidades máximas de cultivo, (3) nuevas condiciones y exigencias de bioseguridad, (3) nuevas y mayores facultades para la fiscalización, y (4) el aumento en el costo de las patentes de acuicultura.
La nueva legislación también ha hecho exigible la –aún pendiente– implementación de sistemas de monitoreo ambiental in situ y en línea por cada agrupación de concesiones. Sin duda esta exigencia representa uno de los mayores desafíos que enfrentará la institucionalidad pública y el sector productivo, así como también la academia y las entidades (públicas o privadas) responsables de hacer operativo el sistema que se diseñe. El diseño del reglamento de monitoreo ambiental en tiempo real debe considerar preguntas como: (1) ¿cuáles son y cuál es la relevancia de las variables ambientales que se deben monitorear?, (2) ¿existe la tecnología apropiada para monitorear en tiempo real las variables de interés?, (3) ¿existe el capital humano necesario, y el financiamiento requerido, para hacerse cargo de la instalación, mantención, coordinación logística, almacenamiento y análisis de datos, y finalmente utilización correcta de los grandes volúmenes de información generada por los sistemas autónomos en línea?. Sin duda estamos enfrentados a un desafío complejo, que requiere convocar equipos multidisciplinarios capaces de: (1) diseñar un sistema costo-eficiente que garantice la obtención de información atingente, (2) asesorar a las entidades públicas y/o privadas a cargo de mantener el sistema en marcha, y (3) sintetizar la información y generar el conocimiento necesario para la toma de decisiones en ámbitos productivos y de interés público.
¿Cuáles son los objetivos, cuáles son las escalas, qué y cómo debemos monitorear?
La Subsecretaría de Pesca estableció que, para hacer operativa la legislación vigente (artículo 87 de la LGPA), se requiere implementar sistemas de monitoreo ambiental continuo cuyo objetivo es “contar con un mecanismo de información del estado del medioambiente en el cual se desarrolla la acuicultura, a través del monitoreo continuo de variables relevantes, orientado a proporcionar datos para la toma de decisiones regulatorias, ambientales y productivas”. Aunque la prescripción de variables y escalas de observación relevantes, así como la metodología a utilizar, debiesen fundarse en normas de calidad de agua de los fiordos patagónicos, éstas aún se encuentran en proceso de elaboración. Al no existir dichas normas, la jerarquización de variables de estado y definición de escalas relevantes quedan al arbitrio de las partes interesadas y son difíciles de conceptualizar.
Si el monitoreo tiene como finalidad establecer las condiciones ambientales en un espacio que contiene una agrupación de concesiones (escala de cuenca), y el objetivo último es evitar que se sobrepasen umbrales admisibles de carga generadas por las actividades productivas, lo esperable es que las variables monitoreadas fuesen indicadores de cargas generadas por el conjunto de balsas jaula presentes en la cuenca. Dadas las características de la industria salmonicultora, lo esperable entonces sería monitorear niveles de materia orgánica (particulada y disuelta), concentración de oxígeno disuelto, nutrientes inorgánicos y otras especies químicas derivadas de la actividad acuícola tales como antibióticos u otros medicamentos utilizados en el control de enfermedades. El monitoreo ideal contemplaría también un seguimiento en tiempo real de la presencia y concentración de patógenos, en particular la aparición de estadíos tempranos de parásitos como Caligus, presencia de virus ISA y de bacterias como Piscirickettsia salmonis, así como de especies de microalgas causantes de los afloramientos nocivos comúnmente denominados “mareas rojas”. Eventualmente, toda o gran parte de esta información debiese ser integrada con un modelo físico que incorpore la hidrografía y la circulación de la cuenca en la cual se encuentra emplazado cada barrio de manejo. No obstante, mientras la tecnología y nuestra propia capacidad de interpretación y síntesis de la información ambiental no experimenten avances sustanciales, la estrategia más viable para controlar más rigurosamente los impactos de la acuicultura sobre el ambiente y viceversa sería implementar en forma progresiva el monitoreo de variables que cumplan con dos requisitos fundamentales: (1) que exista la tecnología disponible para medirlas en forma robusta y a un costo razonable y (2) que sean variables relevantes, o variables de estado, que entreguen información útil para su posterior aplicación en la formulación de modelos de capacidad de carga.
Modelos de capacidad de carga: variables relevantes a nivel de cuenca
Un modelo físico biológico generalizado puede ser descrito de la siguiente forma para una o más variables de estado (Y) (Laurent et. al., 2006).
{∂y/∂t = - ⩗φY + βY}
Donde ⩗φY está definido como la divergencia de los flujos de transporte físico (conservativos) y describe el intercambio de agua entre el sistema de interés y los sistemas adyacentes, y βY corresponde a la suma de las transformaciones no conservativas en dicho punto asociadas por ejemplo a variabilidad química y biológica.
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Definir la variable de estado Y depende del índice de calidad de agua que se quiere resguardar y que, como ya se señaló, debería estar normado. Por ejemplo, para evitar la eutrofización de los fiordos en Escocia, la autoridad ambiental de ese país definió un índice de calidad de agua para modelos de capacidad de carga, basado en tres variables de estado: concentración de clorofila-a, nitrógeno inorgánico disuelto y fosfato inorgánico disuelto. Lo anterior debido a que la actividad acuícola podría aumentar de manera sustancial la cantidad de nutrientes inorgánicos, promoviendo de esta forma aumentos explosivos de afloramientos algales. Gran parte de los fiordos patagónicos se caracteriza por presentar en forma casi permanente altas concentraciones de nutrientes inorgánicos, y condiciones en que la luz más que los nutrientes resulta ser limitante para el crecimiento de las algas. Por ello, es muy probable que las tres variables de estado utilizadas en Escocia no sean las más indicadas para monitorear el impacto de la industria acuícola en la Patagonia chilena, ya que el aumento de nutrientes inorgánicos por parte de la salmonicultura podría ser marginal. En estos sistemas, el oxígeno disuelto es una de las variables más usadas como indicador de calidad ambiental, y podría entregar información respecto al impacto a nivel de cuenca que la actividad acuícola tiene sobre las condiciones de la columna de agua. El oxígeno no es sólo necesario para la respiración de los peces contenidos en las jaulas, sino también para la descomposición de la materia orgánica tanto en la columna de agua como en la interfaz con el sedimento. Existen además fenómenos físicos que inciden en la variabilidad natural del oxígeno disuelto en el agua, como la variabilidad en la temperatura del agua (y por tanto en la solubilidad del oxígeno), la mezcla vertical, la advección de agua oceánica, y la inyección de agua dulce proveniente de ríos. Sin embargo, para que el oxígeno sea considerado una variable de utilidad como indicador del estado de los ecosistemas patagónicos, las fuentes y sumideros naturales y antrópicos deben estar bien definidos.
Frente al desafío conceptual, metodológico y tecnológico planteado por la Subsecretaría de Pesca respecto a establecer una “Red de monitoreo de variables Oceanográficas en agrupaciones de concesiones acuícolas”, el Programa COPAS Sur-Austral de la Universidad de Concepción elaboró un informe en que recomienda el registro de los parámetros que se listan a continuación, y que se consideró relevantes para diagnosticar la condición de la columna de agua, así como para proporcionar información clave requerida por futuros modelos de capacidad de carga:
(1) Salinidad, que permite evaluar la variabilidad e influencia de aportes de agua dulce sobre la circulación estuarina y mezcla vertical.
(2) Temperatura, importante para determinar el estado fisiológico y dieta de los peces en cautiverio y también como indicador de condiciones favorables para la proliferación de microalgas, especialmente aquellas que son tóxicas. En conjunto, la temperatura y la salinidad permiten evaluar los cambios en la densidad del agua, y con ello los cambios en la estratificación, mezcla vertical y ventilación de la columna de agua. Además, la salinidad y la temperatura son trazadores importantes para determinar el ingreso de masas de agua oceánicas a los fiordos y canales, y son fundamentales para los modelos de capacidad de carga.
(3) Oxígeno disuelto, por ser un indicador de la capacidad del sistema para procesar cargas orgánicas, así como de la condición fisiológica de los peces. Es necesario también tener en consideración que la solubilidad del oxígeno es dependiente de la temperatura.
(4) Corrientes, que junto a otras variables como el oxígeno permiten diagnosticar el grado de ventilación y mezcla de la columna de agua, elementos fundamentales en la construcción de los modelos de capacidad de carga y también para los cálculos de resistencia, diseño y ubicación (incluyendo la orientación) de las balsas jaulas.
(5) Fluorescencia, principal indicador de la biomasa fitoplanctónica e indirectamente de la productividad primaria en la columna de agua.
A los parámetros descritos, el Programa COPAS Sur-Austral recomendó agregar (6) turbidez como indicador de descarga de ríos y áreas donde la producción del fitoplancton pueda estar limitada por disponibilidad de luz, (8) concentración de nutrientes como indicador de balance de masa, degradación de materia orgánica y producción biológica, (9) aporte de agua dulce desde los ríos y fuentes difusas (precipitación, escorrentía superficial), útil para la determinación de circulación estuarina y tiempos de residencia, y (10) nivel del mar, importante para determinar rangos y ciclos de marea, y el efecto de eventos como marejadas y “storm surges” en el recambio de agua. El informe del COPAS Sur-Austral agrega además que, salvo el caso de nutrientes inorgánicos como amonio y sílice, existe la tecnología apropiada y confiable para registrar todos los parámetros ambientales sugeridos de manera continua mediante sensores anclados. Además, se recomienda agregar registros de precipitación y radiación solar a las variables meteorológicas indicadas por la Subsecretaría de Pesca (a saber dirección y magnitud del viento, temperatura del aire, presión atmosférica).
Un programa de monitoreo ambiental bien aplicado y administrado, junto al desarrollo de modelos numéricos que integren la información generada, puede convertirse en una poderosa herramienta para el desarrollo sostenible de la acuicultura en la zona de fiordos y canales de la Patagonia chilena. Afrontar y superar este desafío representa una oportunidad histórica que permitirá avanzar desde un modelo actual de monitoreos discretos a un sistema integrado de observación oceanográfica continua y en línea. Si se logra establecer y operar este sistema, sin duda en el mediano plazo se contará con series de datos de altísimo valor y utilidad, que entre otras cosas permitan fortalecer modelos predictivos y acercarse gradualmente al grado de certeza que actualmente poseen los modelos usados en climatología operativa. Así tal vez en un futuro no muy lejano, como hoy en día es común ver en televisión los pronósticos de calidad del aire e índices de radiación UV para el día siguiente en Santiago, será posible conocer el pronóstico de las condiciones de ventilación, oxigenación y carga de materia orgánica en los fiordos y canales patagónicos. Los beneficios ambientales, socio-económicos y productivos de alcanzar tal nivel de conocimiento son aun difíciles de dimensionar.
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