Os pesquisadores descobriram que, depois que as algas foram colhidas pelo zooplâncton de água doce D. magna, todo o fósforo e 90% do excesso de nitrogênio foram assimilados pelas pulgas d'água
Assim como os nutrientes residuais dos fertilizantes terrestres podem estimular a proliferação prejudicial de microalgas quando são levados para ambientes aquáticos, as águas residuais ricas em nutrientes das operações de aquicultura em sistema aberto podem estimular eventos de eutrofização prejudiciais semelhantes, quando não são gerenciados adequadamente. A crescente implementação de sistemas de aquicultura de recirculação (RASs) em ambientes fechados tem sido usada como uma solução para atenuar esse problema na aquicultura marinha e de água doce. Mas é um desafio remover o excesso de nutrientes - que prejudicaria os peixes cultivados - da água antes da recirculação.
Embora os RASs possam efetivamente eliminar as preocupações ambientais e de saúde pública sobre as emissões de nutrientes das fazendas no ambiente aquático, a qualidade da água recirculada deve ser precisa para manter a saúde dos peixes. Esse problema foi resolvido no passado com o uso de biofiltros - colônias microbianas vivas que removem o excesso de nutrientes, como nitrogênio e fósforo - no entanto, uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade Técnica da Dinamarca mostrou que a sustentabilidade desses sistemas pode ser levada um passo adiante.
Usando as algas, os pesquisadores extraíram 100% do fósforo e 70% do nitrogênio da água recirculada proveniente de uma operação de RAS de água doce © Dorottya Sarolta Wagner-Zafirov
A equipe utilizou uma abordagem combinada de uso de microalgas para biorremediar a água recirculada e a bio-coleta dessas algas pelo zooplâncton para maximizar a recuperação de recursos, sendo o zooplâncton uma fonte adequada de alimentação viva, especialmente para larvas de peixes.
Como as plantas terrestres, as microalgas marinhas precisam de nutrientes como fósforo e nitrogênio - duas das emissões de nutrientes mais significativas da aquicultura de peixes - para crescer, e os pesquisadores exploraram essa característica para remover o excesso de nutrientes da água recirculada e rica em nutrientes. Usando as espécies de algas Chlorella vulgaris e Scenedesmus dimorphis, os pesquisadores conseguiram extrair 100% do fósforo e 70% do nitrogênio da água recirculada proveniente de uma operação de RAS de água doce.
Embora o uso de microalgas para extrair o excesso de nutrientes de instalações de RAS não seja uma técnica nova, o desafio dessa abordagem está na colheita das algas após o crescimento. No entanto, os pesquisadores superaram esse desafio simplesmente explorando o comportamento natural da espécie de zooplâncton Daphnia magna - a humilde pulga d'água, que se alimenta de comunidades de algas de água doce. Após a colheita das algas pela D. magna, todo o fósforo e 90% do excesso de nitrogênio foram assimilados pelas pulgas d'água, mostrando a promessa dessa abordagem para a remoção eficiente de nutrientes antes da recirculação da água e o potencial de comercialização dessa abordagem.
"Para colher as dáfnias, usamos apenas peneiras e podemos até usar esse método para separar adultos de neonatos - essa é a melhor abordagem. Isso é muito mais fácil do que colher algas, o que geralmente requer mais tempo, energia e recursos", explica o professor Borja Valverde-Perez, autor correspondente do estudo.
Os pesquisadores propuseram que as populações de D. magna alimentadas com dietas experimentais de microalgas cultivadas em água recirculada podem fornecer um substituto adequado para a farinha de peixe, com as pulgas tendo um teor de proteína adequado de 30% de peso seco e perfis favoráveis de ácidos graxos e aminoácidos, incluindo altos níveis de lisina e metionina, que são frequentemente os mais limitantes dos aminoácidos essenciais.
Os pesquisadores acreditam que a D. magna alimentada com microalgas cultivadas em RAS seria um alimento adequado para peixes e camarões onívoros. Essa fonte de ração não apenas teria o potencial de reduzir os custos para os aquicultores em escala comercial, mas também reduziria a pressão sobre os estoques de peixes selvagens, que são a principal fonte de farinhas de peixe usadas em rações comerciais.
"Entendo que é um bom alimento vivo e é melhor do que usar a própria alga como alimento, devido à melhor palatabilidade e digestibilidade. Como alimento vivo, os dafnídeos são particularmente bons para as larvas de peixes, pois os peixes precisam nadar para pegá-los, o que mantém as larvas ativas", diz o professor Valverde-Perez.
Quando perguntado sobre as previsões da biomassa de dafnídeos que um local de aquicultura pode produzir, o professor Valverde-Perez disse: "Usamos efluentes de águas residuais de um local que não era tão poluído e, portanto, tivemos um pouco de dificuldade para cultivar as algas de forma ideal. Em casos reais, espero que a produtividade da Daphnia seja maior em comparação com nosso estudo."
Isso sugere que, embora não seja possível extrapolar a produtividade potencial de dafnídeos de uma instalação RAS a partir desses dados, pode-se esperar que a biomassa de dafnídeos colhida seja suficiente para fornecer uma fonte significativa de alimento vivo.
O estudo sugere que qualquer biomassa de Daphnid colhida seria suficiente para fornecer uma fonte significativa de alimento vivo © Shutterstock
No entanto, embora a perspectiva de redução de custos e diminuição dos impactos ambientais das rações possa ser empolgante, muitas perguntas precisam ser respondidas antes que essa abordagem da aquicultura em recirculação possa ser ampliada e comercializada.
As microalgas, por exemplo, podem acumular compostos tóxicos de seu ambiente imediato, que podem ser transferidos para níveis tróficos mais altos e, portanto, é preciso investigar o potencial de as rações obtidas dessa maneira resultarem no acúmulo de compostos tóxicos nos produtos da aquicultura.
Além disso, embora esta pesquisa tenha apoiado o potencial das microalgas para remediar a água de sistemas de aquicultura recirculantes, apenas os níveis de nitrogênio e fósforo foram medidos, e o perfil completo de nutrientes da água recirculada deve ser considerado para garantir a segurança dos animais contidos no sistema.
Finalmente, embora este estudo tenha usado Daphnia magna, um zooplâncton de água doce, para colher algas de um RAS de água doce, os pesquisadores afirmam que uma abordagem semelhante pode ser adotada em instalações RAS marinhas, onde copépodes podem ser usados no lugar de D. magna.
