Hay muchos aspectos físicos y químicos en el agua que debemos tener en cuenta para nuestra biomasa de truchas. Revisaremos estos aspectos en este capítulo.
La calidad del agua determina en gran medida el éxito o el fracaso de cualquier operación de piscicultura. Las características físicas y químicas, como los sólidos en suspensión, la temperatura, los gases disueltos, el pH, el contenido de minerales y el peligro potencial de materiales tóxicos, deben tenerse en cuenta para gestionar la calidad del agua y llevar a cabo una operación eficiente.
Figura 1. Criterios de calidad del agua sugeridos para la salud óptima de los peces salmónidos. Las concentraciones están en partes por millón (PPM)1. Fuente: Wedemeyer, 1977.
Figura 2. Valores químicos sugeridos para los suministros de agua de los criaderos, la concentración está en partes por millón (PPM) 1. Fuente: Howard n. Larsen, inédito
1 Fuente: Fish Hatchery Management
Ningún otro factor afecta tanto al desarrollo y crecimiento de los peces como la temperatura del agua. Las tasas metabólicas de los peces aumentan rápidamente a medida que aumenta la temperatura, y muchos procesos biológicos, como el desove y el desarrollo de los huevos y la eclosión, están relacionados con los cambios anuales de temperatura en el entorno natural. Cada especie de pez tiene un rango de temperatura que puede tolerar y, dentro de ese rango, tiene temperaturas óptimas para el crecimiento y la reproducción. Para la trucha arcoíris, este rango tolerable es de 0,5 a 25,5 °C, siendo el óptimo de 10 a 16 °C. Dentro de un criadero, las temperaturas que se vuelven demasiado altas o bajas para los peces generan estrés que puede afectar drásticamente la producción y hacer que los peces sean más susceptibles a las enfermedades. La mayoría de las sustancias químicas se disuelven más fácilmente a medida que aumenta la temperatura; por el contrario, y de considerable importancia para las operaciones de incubación, los gases como el oxígeno y el dióxido de carbono se vuelven menos solubles a medida que aumenta la temperatura.
El nitrógeno y el oxígeno son los dos gases más abundantes disueltos en el agua. Aunque la atmósfera contiene casi cuatro veces más nitrógeno que oxígeno en volumen, el oxígeno tiene el doble de solubilidad que el nitrógeno en el agua. Por lo tanto, el agua dulce generalmente contiene aproximadamente el doble de nitrógeno que de oxígeno cuando está en equilibrio con la atmósfera. El dióxido de carbono también está presente en el agua, pero generalmente se encuentra en concentraciones mucho más bajas que el nitrógeno o el oxígeno debido a su baja concentración en la atmósfera. Todos los gases atmosféricos se disuelven en agua, aunque no en sus proporciones atmosféricas; como se mencionó, por ejemplo, el oxígeno es dos veces más soluble que el nitrógeno. Las aguas naturales contienen gases disueltos adicionales que resultan de la erosión de las rocas y la descomposición de la materia orgánica. Varios gases tienen implicaciones para la selección y el manejo del sitio de incubación. El oxígeno debe estar por encima de ciertas concentraciones mínimas. Otros gases deben mantenerse por debajo de las concentraciones letales críticas en el agua del criadero o del estanque. En cuanto a otros aspectos de la calidad del agua, las concentraciones inadecuadas de gases disueltos en las fuentes de agua significan un gasto adicional para las instalaciones de tratamiento. También se debe tener en cuenta que la solubilidad de los gases y la cantidad de gas disuelto en agua varían con la temperatura del agua.
El oxígeno es el segundo gas más abundante en el agua, el nitrógeno es el primero. El oxigeno es el más importante, ya que los peces no pueden vivir sin él. Las concentraciones de oxígeno, como otros gases, normalmente se expresan en partes por millón en peso (ppm), miligramos por litro (mg/l) o como porcentaje de saturación. En este último caso, la saturación se refiere a la cantidad de gas disuelto cuando el agua y las fases atmosféricas están en equilibrio. Esta cantidad de equilibrio (para cualquier gas) disminuye, es decir, se puede disolver menos oxígeno en el agua a altitudes más altas y, lo que es más importante, a temperaturas más altas.
Por esta razón, la relación entre las concentraciones absolutas (partes por millón) y las concentraciones relativas (porcentaje de saturación) de los gases no es directa. Se necesitan fórmulas de conversión especiales; estos se pueden representar como nomogramas en forma gráfica. Las concentraciones de oxígeno disuelto en las aguas de los criaderos se agotan de varias maneras, pero principalmente por la respiración de los peces y otros organismos y por las reacciones químicas con la materia orgánica (heces, desechos de alimentos, restos de plantas y animales en descomposición, etc.).
A medida que la temperatura aumenta la tasa metabólica de los peces, la respiración agota la concentración de oxígeno del agua más rápidamente y puede seguir el estrés o incluso la muerte. El buen manejo del criadero debe considerar las temperaturas fluctuantes del agua y el cambio resultante en el oxígeno disponible. En los estanques, el oxígeno se puede restaurar durante el día mediante la fotosíntesis y en cualquier momento mediante la mezcla del aire y el agua con el viento. En los comederos y canales de incubación, el oxígeno es suministrado por agua dulce que fluye continuamente. Sin embargo, pueden surgir deficiencias de oxígeno en estanques y canales, especialmente cuando el agua se reutiliza o reacondiciona. Luego, los productores deben aplicar técnicas de aireación químicas o mecánicas.
En general, el agua que fluye hacia los criaderos debe tener una saturación de oxígeno del 100 % o cerca de ella y un nivel de > 7,0 mg/l. En los sistemas de raceway, donde se crían grandes cantidades de peces de forma intensiva, el contenido de oxígeno del agua no debe caer por debajo del 80 % de saturación. En los estanques, donde las densidades de peces son más bajas (cultivo extensivo) que en los raceways, se pueden tolerar concentraciones más bajas durante períodos cortos. Pero en cualquier tipo de unidad de mantenimiento, si los peces se someten a períodos más prolongados a concentraciones inferiores a 5,0 mg/l de crecimiento, la supervivencia se verá gravemente comprometida. Una saturación continua del 80% o más para la trucha proporciona un suministro de oxígeno deseable.
Algunas bacterias y algas acuáticas pueden fijar nitrógeno molecular (N2), pero es biológicamente inerte en lo que respecta a los peces. El nitrógeno disuelto puede ignorarse en un cultivo de peces si permanece al 100% de saturación o menos. Sin embargo, a niveles de sobresaturación tan bajos como 102 %, puede inducir la enfermedad de las burbujas de gas en los peces.
Teóricamente, la enfermedad de las burbujas de gas puede ser causada por cualquier gas sobresaturado, pero en la práctica, el problema casi siempre se debe al exceso de nitrógeno. Cuando el agua está sobresaturada con gas, la sangre de los peces tiende a estarlo también. Debido a que el oxígeno se usa para la respiración y el dióxido de carbono ingresa a la fisiología de la sangre y las células, las cantidades excesivas de estos gases en el agua se eliminan de la solución en el cuerpo del pez. Sin embargo, el nitrógeno, al ser inerte, permanece sobresaturado en la sangre. Cualquier reducción en la presión sobre el gas, o aumento localizado en la temperatura corporal, puede sacar dicho nitrógeno de la solución para formar burbujas; el proceso es análogo a las "curvas" en los buzos humanos. Estas burbujas (émbolos) pueden alojarse en los vasos sanguíneos y restringir la circulación respiratoria, lo que puede provocar la muerte por asfixia. En algunos casos, los peces pueden desarrollar aparentes burbujas en las branquias, entre los rayos de las aletas o debajo de la piel, y la presión de las burbujas de nitrógeno puede hacer que los ojos se salgan de sus órbitas.
La sobresaturación de gas puede ocurrir cuando se introduce aire en el agua a alta presión, luego se reduce o cuando se calienta el agua. El agua que cae sobre cascadas o represas, el agua extraída de pozos profundos o el agua calentada por el deshielo está potencialmente sobresaturada. El aire aspirado por una bomba de agua puede sobresaturar un sistema de agua.
Todas las aguas contienen algo de dióxido de carbono disuelto. Generalmente, las aguas que albergan buenas poblaciones de peces tienen menos de 5,0 partes por millón de dióxido de carbono. El agua de manantial y de pozo, que con frecuencia carece de oxígeno, suele tener un alto contenido de dióxido de carbono. Ambas condiciones se pueden corregir fácilmente con dispositivos de aireación eficientes. El dióxido de carbono por encima de 20 partes por millón puede ser dañino para los peces. Las concentraciones más bajas de dióxido de carbono pueden ser perjudiciales si el contenido de oxígeno disuelto cae a 3-5 partes por millón. Es dudoso que los peces de agua dulce puedan vivir todo el año con un contenido promedio de dióxido de carbono de hasta 12 partes por millón.
En concentraciones muy bajas, el sulfuro de hidrógeno (H2S) y el cianuro de hidrógeno (HCN) pueden matar a los peces. El sulfuro de hidrógeno se deriva principalmente de la descomposición anaeróbica de los compuestos de azufre en los sedimentos; unas pocas partes por billón son letales. El cianuro de hidrógeno es un contaminante de varios procesos industriales y es tóxico en concentraciones de 0,1 partes por millón o menos.
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