Problema. Aquacultura integrada de algas. Sistema integrado de produção de macroalgas. Zoomarine. Rui Santos. Cultivo integrado de animais e algas

Transcrição

1 Aquacultura integrada de algas Rui Santos Centro de Ciências do Mar do Algarve Problema Mais de 2% da produção mundial de alimentos do mar é proveniente de aquacultura; FAO prevê que até 23 esta percentagem se aproxime dos %. Sistemas abertos: matéria orgânica e nutrientes produzidos são lançados nos sistema receptor contribuindo para eutrofização. Sistemas fechados: progressiva acumulação de nutrientes excretados pelos animais em cultivo, que acabam por tornar-se tóxicos para os mesmos. Cultivo integrado de animais e algas Sistema integrado de produção de macroalgas O 2 Alimento CO 2 NH 3 PO 4 Alimento Food Água limpa Aquário ou Aquacultura Aquarium or Aquaculture Poluição pollution Biofiltro de Algas Seaweed biofilter Luz Solar Sunlight CO 2 NH 3 PO 4 O 2 Clean seawater Efluente rico em nutrientes Nutrient loaded waste water Água limpa Clean seawater Biomassa produzida Produced biomass Biomassa produzida Produced biomass Zoomarine Sistema 1 Sistema 2 Sistema Controlo Acumulação nitratos: 2.8g/d Acumu. nitratos.:.8g/d Remoção nitratos: 2.g/d Figura 4. Diagrama esquemático dos circuitos integrados de cultivo de peixes e macrófitas. As setas indicam o sentido do fluxo de água. Unidade das macrófitas Bacteriológico Unidade dos Peixes Filtro de Areia. Filtro 1

2 O que fazer com a biomassa de algas produzida? SeaOr Marine Enterprises, Israel Haliotis tuberculata (1) water reservoir, (2) abalone culture facility, (3) fishponds, (4) seaweed ponds and () effluent sump and seaweed harvesting facility. Alimento para herbívoros marinhos Asparagopsis armata Falkenbergia rufolanosa (fase tetrasporófita) Polisacáridos de parede com actividade anti-viral (HIV) Asparagopsis armata (fase gametófita) Compostos halogenados Mais de cem compostos halogenados foram identificados para esta espécie Compostos halogenados Bromo Iodo Cloro Gland cells (Vanadium) H2O2 C.O. Haloperoxidase (Fe-heme) Polyhalomethanes 2

3 Bioactividade dos compostos halogenados Ria de Alvor Ria Formosa Potencial aplicação na indústria cosmética, particularmente em produtos anti-caspa e anti-acne Logogne V, Patrick D, Lunning K, Santos R, Mata L, Bansemir A, Schuenhoff A and Lindequivist U (23). Procedé de production a terre des algues rouges de la famille des Bonnemaisoniacées. Submission nº Ria de Alvor (Aqualvor) Ulva rotundata Densidade de cultivo 2 2 February Specific growth Yield Specific growth (% d -1 ) March Yield (gps m -2 d -1 ) Ammonia-N flux: 17 µmol l -1 h -1,, 1, 1, 2, 2, 3, Density (g l -1 ) Densidade de cultivo no Inverno-Primavera: 1. g l -1 Efeito do fluxo de nutrientes (concentração x taxa de renovação da água) na biofiltração NH 4 + -N uptake efficiency (%) (a) All data (b) Day data y = -2.17x R 2 =.61 (c) Night data Efficiency decreases with flux Very high efficiency (9%) with very low N fluxes (2. µmol l -1 h -1 ), even during the night At higher fluxes (>1 µmol l -1 h -1 ), night efficiency is lower (about 3%) Day efficiency is always high >% Produtividade (gps m -2 d -1 ) Efeito do fluxo de nutrientes na produção Dados de Maio Dados de Setembro Fluxo de NH 4 + -N (µmol l -1 h -1 ) 2 y = -.41x R 2 = NH + 4 -N flux (µmol l -1 h -1 ) Density: 1. g l -1 Density: 1. g l -1 3

4 Sazonalidade da produção Sistema integrado de produção de algas Tanques peixes 7 2 Yield (gdw m -2 d -1 ) Irradiance (µe m -2 s -1 ) Efluente Tanques algas Filtração (1 µm) JanuaryFebruary March May July September Month Density: 1. g l -1, except in July, 2. g l -1 Ammonia-N flux: 17 µmol l -1 h -1 Efeito da densidade na produção Efeito da densidade nos epífitos epiphyte abundance (%) Main epiphytes: Enteromorpha Ectocarpus Ulva % epiphytes vs. stocking density Density stock (g (g FW DW l -1 ) L -1 ) 4

5 Efeito do fluxo de nutrientes na produção Efeito do fluxo de nutrientes na biofiltração 1 ton. of fish excrete g TAN d -1 TAN flux (um h -1 ) A profitable resource Removal (%) Yield (g DW m -2 d -1 ) Surface needed (m 2 ) Total yield (g d -1 ) Depending on the objectives and characteristics of the farm, calculations can be made in order to optimise either the removal efficiency or biomass yield Referências Neori A, Chopin T, Troell M, Buschmann A, Kraemer G, Halling C, Shpigel M, Yarish C (24). Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofiltration in modern mariculture. Aquaculture Schuenhoff A, Mata L and Santos R (26). The tetrasporophyte of Asparagopsis armata as a novel and valuable seaweed biofilter for commercial finfish aquaculture. Aquaculture 22: 3-11.