PROYECTO DE MEDIO AMBIENTE 1. FICHA TÉCNICA: 1.1 Nombre del proyecto

COLEGIO EXPERIMENTAL
“SIMÓN BOLÍVAR”
PROYECTO DE MEDIO AMBIENTE
1. FICHA TÉCNICA:
1.1 Nombre del proyecto: Una nueva alternativa para demostrar la importancia de
combinar la hidroponía y la acuacultura (acuaponía), como medio de sustentabilidad de los
recursos agua y suelo utilizando peceras y plantas ornamentales
1.2 Nombre de la Institución: COLEGIO EXPERIMENTAL “SIMÓN BOLÍVAR”
1.3 Ubicación: Olmedo y Benalcázar
1.4 Área de investigación: Medio ambiente
1.5 Cobertura del proyecto: Institucional
1.6 Cursos: Primero de Bachillerato
1.7 Área: Química y Biología
1.8 Beneficiarios: Institución-Maestros-Alumnos
1.9 Responsable: Lic. Ernesto Revelo
2. PRESENTACION DEL PROYECTO
El Área de Química y Biología del Colegio Experimental “Simón Bolívar”, preocupada de
concienciar en los alumnos la preservación, conservación, respeto y amor al entorno
natural, retoma las acciones para reducir la contaminación ambiental dentro de nuestra
institución educativa, y ser parte de la solución a la problemática general como es el
Calentamiento Global
El proyecto se realiza con la participación activa de todos los alumnos que conforman la
institución, bajo la supervisión de los profesores del Área de Química y Biología y
alumnos del club Ecológico, en vista del alto índice de deterioro ambiental y las
consecuencias que está generando el calentamiento global, nos vemos en la necesidad de
retomar las técnicas básicas de reciclaje, reutilización de los recursos hídricos y los formas
de cultivos interrelacionando la acuicultura y los cultivos hidropónicos.
3. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN.
3.1 Diagnóstico del problema
Hoy día es normal incluir los distintos aspectos de la crisis global en cualquier
conversación. Afortunadamente, cada vez más las soluciones a dichas crisis ocupan su
lugar en esa misma conversación.
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Por ejemplo, con respecto al tema de escasez mundial de agua dulce, en principio el
desempeño de la agricultura parece formar parte del problema, al utilizar cerca del 70% de
las reservas mundiales de agua potable.
Sin embargo, existen innovaciones tecnológicas agrícolas que están disminuyendo esa cifra
— entre ellas, la técnica de hidroponía y la más reciente acuaponía.
Estos dos sistemas de producción vegetal comparten varios rasgos, siendo uno de ellos el
reciclaje del agua. Mientras la hidroponía ha sido establecida como método rentable de
producción agrícola hace tiempo, la acuaponía es más novedosa, contando con tantas
estaciones de experimentación como operaciones comerciales.
Por otra parte, el interés del sector comercial en la acuaponía está creciendo debido a la
necesidad de conservar agua y a la posibilidad de producir, no sólo hortalizas frescas, sino
una fuente de proteína.
4. IMPORTANCIA Y FACTIBILIDAD DEL PROYECTO
La acuaponía es un sistema simbiótico que combina las técnicas de acuacultura con el
cultivo hidropónico de plantas. No es algo inventado por los humanos — de hecho, es la
manera natural en la cual se limpia todo cuerpo de agua dulce en el mundo. Los efluentes
de los peces son convertidos en nutrientes en virtud de la actividad microbiana. Estos
nutrientes son aprovechados por las plantas que comparten el agua, y al consumir los
nutrientes, éstas a su vez purifican el agua para los peces.
Al emplear este ciclo en un ambiente controlado con fines agrícolas, se emplea mucha
menos agua que en la agricultura tradicional, se elimina en general la necesidad de usar
fertilizantes sintéticos, plaguicidas y herbicidas, y es posible cosechar dos tipos de
productos de alta calidad.
Ahora que los elementos básicos de un sistema exitoso de acuaponía han sido bien
establecidos, el desarrollo del sector se enfoca en optimizar cada uno de éstos e ir
adaptándolos al tamaño de la operación, el clima, los recursos disponibles y el tipo de
cultivo y especie piscícola.
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La creciente popularidad del sistema acuapónico se materializó el pasado octubre 2008
durante el 1er Congreso Internacional de Acuaponía, que se celebró en Guadalajara, Jal.
con ponentes procedentes de México, Islas Vírgenes, Australia, varias universidades de
EUA, Canadá, el Caribe y Nueva Zelanda, entre otros lugares. Entre los temas cubiertos se
incluyeron principios de recirculación, tendencias e innovaciones en componentes
hidropónicos y sistemas de biofiltración, desarrollo de sistemas acuapónicos comerciales y
puntos críticos para el buen funcionamiento de un sistema acuapónico.
5. OJETIVO GENERAL
Aplicar técnicas de mejoramiento de los procesos de cultivo y crianza de peces mediante el
ciclo de recirculación de aguas y aprovechamiento de nutrientes por hidroponía y
acuicultura (acuapònía).
6. MARCO TEÓRICO
CAPITULO I
Acuaponia es el nombre que se da a la integración de la acuicultura y la hidroponía. Rakocy
(1999), Messer (¿) y Rakocy et al. (2003) indican que la acuaponia es el cultivo de peces y
plantas en un sistema de recirculación cerrado.
De acuerdo a Diver (2006) esta actividad esta ganando atención como un sistema biointegrado de producción de alimentos, y que podría realizarse en los sistemas de circulación
cerrados de acuicultura.
Messer (¿) indica que entre las ventajas de acuaponia se incluye: el prolongado re-uso del
agua y la minimización de las descargas; además la integración de los sistemas de
producción de peces y plantas permite un ahorro de costos (Adler et al. 2000) con lo que se
mejora la rentabilidad de los sistemas de acuicultura.
Rakocy (1999) indica que los avances tecnológicos en los sistemas de recirculación en
acuicultura, estimularon el interés en la acuaponia como un medio potencial para
incrementar los ingresos mientras se utilizan algunos de los productos de desecho. Al
respecto, Adler et al (2000) reportan que los tratamientos convencionales de las descargas
de la acuicultura, representa un significativo costo adicional; de esta forma la acuaponia se
convierte en una alternativa de tratamiento de las descargas de la acuicultura, más
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económica y rentable.
En acuaponia, los efluentes ricos en nutrientes de los tanques de los peces son usados para
fertilizar la producción hidropónica (Diver 2006). En este sistema, las raíces de las plantas
y la rhizobacterias remueven los nutrientes del agua; estos nutrientes (generados por las
heces de los peces, algas y la descomposición de los alimentos) son contaminantes que si
no se remueven podrían alcanzar niveles tóxicos para los peces, pero dentro de un sistema
acuaponico, sirve como fertilizante liquido para el crecimiento hidropónico de las plantas.
A su vez, las camas hidroponicas funcionan como un biofiltro, mejorando de esta forma la
calidad del agua, que será recirculada nuevamente en los tanques de los peces.
De acuerdo a Rakocy et al. (2003) los efluentes de la acuicultura brindan la mayor parte de
los nutrientes requeridos por las plantas, si es que se mantiene la tasa alimentación diaria y
crecimiento de las plantas. En este sentido, se debe tener en cuenta la relación entre peces
criados y plantas cultivadas.
El presente articulo tiene como objetivo dar a conocer las características de un sistema
acuaponico.
2. Principios de la acuaponia.
La acuaponia tiene algunos principios que la gobiernan y de acuerdo a Adler et al (2000)
estos son:
a. Los productos de desechos de un sistema biológico sirve como nutrientes para un
segundo sistema biológico.
b. La integración de peces y plantas resulta en un policultivo que incrementa la diversidad y
la producción de múltiples productos.
c. El agua es re-usada a través de filtración biológica y la recirculación.
d. La producción local de alimentos provee acceso a alimentos más saludables e incrementa
la economía local.1
• Biomasa y sinergia. En una estación experimental del Centro para la Agricultura en
Ambiente Controlado (CEAC, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Arizona, EUA,
los productos finales del sistema orgánico consisten en la utilización del pez Tilapia y siete
tipos de lechuga. Los tres objetivos más importantes del estudio son:
1) Cuantificar la cantidad total de biomasa (piscícola y vegetal) que puede ser cultivada por
cada gramo de alimentación para los peces en un sistema acuapónico, y desarrollar la
proporción peces/plantas,
2) Monitorear y controlar la química del agua y el flujo de los nutrientes en un sistema
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Acuicultura + hidroponía = Acuaponía
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acuapónico para llegar a una cosecha óptima, y
3) Determinar las relaciones sinérgicas entre los componentes físicos, biológicos y
químicos en un sistema de acuaponía.
Los investigadores, entre ellos el estudiante de posgrado Jason Licamele y el Dr. Kevin
Fitzsimmons, reportan una cosecha orgánica abundante de lechuga. Al iniciar otro ciclo con
este modelo, su objetivo es perfeccionarlo e introducir otros tipos de hortalizas y frutas,
entre ellos albahaca y otras hierbas, fresa, tomate, pepino y pimientos. La meta es
cultivarlos simultáneamente, de manera totalmente orgánica, para producir hortalizas de
máxima calidad.
• Reutilización de agua fértil. La misma universidad está experimentando con usar las
aguas de las peceras como fertilizantes para cultivos en suelo en el país caribeño de
Guyana. Según Licamele y Fitzsimmons, la demanda para una industria y la alta
disponibilidad de agua en Guyana convierten a esta región en candidato ideal para el
proyecto, el cual consiste en utilizar agua de lagunas piscícolas para fertilizar cultivos en
campo abierto. Hasta ahora han tenido mucho éxito, y despertado el interés de la población
local. Según los investigadores, esta manera de emplear el agua piscícola tan rica en
nutrientes, resulta mucho menos costoso que instalar un sistema de acuaponía completo.
Así que provee a los que ya cultivan hortalizas y frutas, una piscifactoría y también una
manera de conservar agua.
Este método permite el crecimiento de alga en la superficie de las lagunas para alimentar a
los peces más pequeños, aunque ésta debe ser controlada para evitar la invasión de plagas
que perjudicaría a los peces.
• Integración agrícola a medida. En el Centro de Estudios Superiores del Estado de
Sonora (CESUES), el Profesor Manuel Martín Mariscal Lagarda ha estado investigando la
integración agrícola/acuacultural desde 2005, produciendo lechuga, tomate, pepino europeo
y forraje con los efluentes del pez tilapia.
Utilizan tanques rectangulares con forro para los peces, y de allí el agua va directamente a
las plantas. Sólo una porción del agua es reciclada. Según dijo uno de los investigadores,
Julio Sánchez López Aldan, en la hidroponía las plantas ingieren elementos puros, tales
como nitrógeno, fósforo, potasio o hierro. Sin embargo, en la acuaponía son los desechos
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de los peces los que contienen nitratos, nitritos, fósforo y potasio en forma de fosfato o tal
vez hidróxido de potasio. Así la planta va tomando lo que necesita.
• Densidad piscícola óptima. Cruzando el Golfo de California, en el Centro de
Investigación Científica y Educación Superior (CICESE) de Ensenada, B.C., el Dr. Manuel
Segovia Quintero y sus estudiantes desarrollan un experimento en el cual utilizan efluentes
de un sistema recirculante de acuacultura (RAS, por sus siglas en inglés) para cultivar
tilapia con fresa.
Durante el estudio, se mide la densidad de los peces, la temperatura del agua piscícola y
vegetal, la tasa de crecimiento de ambos cultivos y los niveles de nutrientes, para
determinar la relación óptima entre la densidad de la población de tilapia frente al número
de plantas de fresa.
• Extracción de amoníaco sin filtro. Viajando hacia el sur, encontramos al Dr. Manuel
García-Ulloa en la Universidad Autónoma de Guadalajara, quien desarrolla experimentos
con los efluentes de tilapia desde el año 2001. Los desechos pasan por las camas de arenagrava con plantas de pepino y tomate, con el fin de estudia la eficacia de la extracción del
amoníaco
7. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN
Se empleará el método fenomenológico el mismo que tiene su fundamento en los
fenómenos en este caso de índole social y natural, en búsqueda de una solución al manejo
de los residuos sólidos en nuestra institución educativa, aportando significativamente a
mejorar nuestro entorno físico.
La fundamentación y categorización de los procesos a cumplirse en el desarrollo del
proceso de experimentación.
Confrontación de los resultados entre el proceso tradicional de cultivo y el nuevo sistema
de acuaponía.
8. RECURSOS
8.1 Humanos
Autoridades del plantel
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Personal Administrativo y de Servicio
Personal Docente
Alumnado
8.2 Materiales
1.- Bomba de pecera para oxigenar la solución nutriente
2.- Bomba de fuente ornamental para bombear el nutriente desde el recipiente de reserva de
solución hasta el recipiente de crecimiento
3.- Nutriente en su recipiente (el recipiente debe ser opaco)
4.- Piedra de difusión de burbujas de aire (air-stone)
5.- Tubo de PVC en el cual se hacen crecer las plantitas hidroponicas
6.- Esponja o malla en la cual se sostiene el tallo de la planta para colocarlo en los agujeros
del tubo de PVC
7.- Drenaje de reciclado de solución NFT que va hacia el tanque o recipiente de reserva
8.- Tapas del tubo de PVC
9.- Solución NFT nutritiva circulando por el tubo de PVC (nótese la flecha que indica la
dirección de flujo)
10.- Tubo flexible de bombeo de la solución con flecha que indica la dirección del flujo
11.- 2 gigantografías
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8.3 PRESUPUESTO
MATERIALES
Bomba de pecera
Bomba de fuente ornamental
Pecera plástica
Tubo PVC y tapas de tubo
Mangueras, abrazaderas, llaves de paso, cinta
teflón, esponja o malla
Plantas ornamentales (arreglos especiales para
el proceso de hidroponía)
Gigantografías
Total
COSTOS
12 dólares
12 dólares
10 dólares
10 dólares
20 dólares
20 dólares
30 dólares
114 dólares
9. CRONOGRAMA
ACTIVIDADES
Preparación del proyecto
Organización del grupo de trabajo
Aprobación del proyecto por las autoridades
Adquisición de materiales
Presentación del proyecto
Exposición Feria de Ciencia y Tecnología
MAR
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x
ABR
MAY
x
x
x
x
10.WEBGRAFIA
www.aquahoy.com Acuicultura + hidrponía = Acuaponía
guarico.com.ve “Hidroponía raíz flotante vs cultivo acuapónico”
www.slideshare.net/robvaler “Simposio Peruano de energía solar”
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