CALIDAD DE AGUA EN ACUICULTURA

Presentación del tema: "CALIDAD DE AGUA EN ACUICULTURA"— Transcripción de la presentación:

1 CALIDAD DE AGUA EN ACUICULTURA
William Senior Dr. Química Marina

2

3

4 CALIDAD DE AGUA La calidad del agua incluye todos los variables físicos, químicos y biológicos que influyen en la producción de especies acuáticas. Las practicas de manejo de cultivos de peces y camarones tienen como objetivo mantener las condiciones químicas y biológicas (concentraciones de nutrimentos en el agua, una floración de algas, la densidad de siembra, etc.) adecuadas en el medio.

5 Los factores físicos relacionados con el tiempo y clima son poco controlables en la producción acuícola. Para diferenciar entre los dos términos, "tiempo" incluye los cambios atmosféricos en periodos cortos de tiempo (día a día) y el "clima" trata de los patrones principales de cambio a largo plazo, de 12 meses o más.

6 Esto Último, señala la importancia de la selección del sitio (Latitud, temperatura promedio anual, patrones de Precipitación, etc.) y de la especie para cultivar, en hacer la planificación de un proyecto nuevo y en programar el manejo de los cultivos

7 ¿Por qué mantener una buena
calidad de agua? EI buen crecimiento de los organismos acuáticos depende en gran parte en la calidad del agua del cultivo. Múltiples factores pueden interactuar (o raramente, actuar solos) para alterar las propiedades fisicoquímicas del agua.

8 Un cambio repentino de la temperatura o de la concentración de oxigeno disuelto en el agua (por ejemplo, durante el transporte de los alevines o de post-larvas de camarón) puede resultar en una mortalidad masiva de los animales.

9 Cambios menos drásticos pueden afectar la capacidad de los organismos de resistir los patógenos que siempre están presentes en et agua del cultivo. Problemas crónicos con condiciones sub-optimas resultaran en un ritmo lento de crecimiento y una mayor tasa de mortalidad, tanto de los peces como de los camarones cultivados.

10 EI agua es un liquido fascinante
EI agua es un liquido fascinante! Tiene propiedades fisicoquímicas y características inusuales y bien estudiadas. Las propiedades del agua de mayor interés en la acuacultura se relacionan con los cambios en su temperatura y estado físico, los cuales ocurren según su contenido de energía.

11 A continuación, veremos las propiedades fisicoquímicas del agua y los parámetros de calidad de agua en el contexto de la acuacultura: 1. los estados físicos del agua y la energía 2. la temperatura del agua 3. el pH del agua 4. la concentración de oxigeno disuelto en el agua

12 5. la concentración del bióxido de carbono en el agua
6. la concentración de amoniaco (amonio no ionizado) 7. la alcalinidad y dureza del agua 8. la salinidad del agua

13 Calor especifico del agua = 1 g-cal/goC
Los estados físicos del agua y la energía EI agua tiene que absorber una gran cantidad de energía para subir su temperatura. Los cambios del estado físico del agua involucran la transferencia de grandes cantidades de energía. Algunas de las propiedades fisicoquímicas y características de la molécula de agua son: Calor especifico del agua = 1 g-cal/goC

14 EI calor especifico de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para cambiar su temperatura. EI agua tiene una gran capacidad de absorber y almacenar calor (= energía). Los cambios en la temperatura del agua son lentos y los organismos acuáticos están adaptados a vivir con temperaturas estables.

15 Máxima densidad del agua =1 g/cm3 a 4° C
Máxima densidad del agua =1 g/cm3 a 4° C. La densidad es la masa de una sustancia con relación a su volumen, normalmente expresada como g/cm3. EI agua es inusual porque alcanza su mayor densidad a los 4° C, antes de congelarse o convertirse en solido. Así, el hielo es menos denso que el agua liquida, y por eso el hielo flota.

16 La densidad del agua varia según su temperatura
La densidad del agua varia según su temperatura. A mayor temperatura las moléculas se mueven más y se reduce su densidad. Agua con sal es más densa que el agua dulce.

17 A este fenómeno se le llama dilatación irregular del agua gracias a esto, los lagos solo se congelan de la parte más alta, y así se preservan la fauna y flora.

18 Cuadro 1. La temperatura del agua pura sin aire y su densidad.

19 Estratificación en lagos
profundos

20 Los estados físicos del agua
y la energía Calor latente de vaporización del agua = 540 cal/g (a 100 °C). EI calor latente de vaporización es la cantidad de energía necesaria, a temperatura constante, para evaporizar una unidad de la sustancia. EI agua tiene un valor muy elevada debido a los múltiples enlaces de hidrogeno formados entre las moléculas.

21 Así, el agua absorbe una enorme cantidad de energía radiante del Sol, de la cual, una gran fracción es utilizada en el proceso de evaporación, no en cambiar su temperatura.

22 Calor latente de fusión = 80 cal/g (a 0 °C)
Calor latente de fusión = 80 cal/g (a 0 °C). EI calor latente de fusión es la cantidad de energía absorbida par una sustancia en cambiar su estado físico de sólido a líquido, a temperatura constante. La salinidad y la presencia de partículas en suspensión, o sustancias en solución, tienden a bajar el punto de congelación del agua.

23 Por ejemplo, el agua de mar, conteniendo 35,000 o/o de sal/m3, forma hielo a -2 °C.

24 EI agua es considerada como un "solvente universal"
EI agua es considerada como un "solvente universal". La gran mayoría de las sustancias químicas conocidas son solubles en el agua. EI agua es uno de los pocos compuestos inorgánicos que, a temperaturas ambientales normales, es un liquido. La evidencia científica indica que la vida en este mundo se origino en un medio acuoso.

25 EI agua es el mayor, o principal, componente de nuestro cuerpo, y de los cuerpos de todo ser vivo.

26 La temperatura del agua
Cuando se evalúa la temperatura de alguna sustancia, se esta midiendo la cantidad de energía que contiene. Las sustancias más calientes contienen más energía. Al enfriarse, la sustancia pierde energía, lo cual es percibido, como "bajar su temperatura. En cuerpos naturales de agua los cambios de temperatura son graduales debido a valor elevado del calor especifico del agua.

27 Los peces y camarones son considerados como organismos heterotermos o poiquilotermicos1 (= de sangre fría). Ellos no pueden mantener una temperatura elevada y constante en sus cuerpos. Así, la temperatura de sus cuerpos es una reflexión de la temperatura del agua donde viven.

28 La temperatura corporal de peces y camarones influye en gran parte en su tasa metabólica y ritmo de crecimiento. Además, son animales adaptados a medios que sufren cambios graduales de temperatura. Los peces y camarones tropicales, o de lugares cálidos, desarrollan mejor en agua con una temperatura entre °C.

29 En lugares con climas tropicales o subtropicales, la temperatura del agua se mantiene dentro de este rango durante todo, o durante la mayor parte, de cada año.

30 Debajo de 23 °C su desarrollo es lento o retardado debido a un descenso en su tasa metabólica. Cuando la temperatura del agua sobrepasa los 32° C, los peces y camarones tendrán metabolismos muy acelerados. Aunque su crecimiento puede ser muy rápido, el agua caliente no tiene mucha capacidad de mantener oxigeno en solución.

31 EI agua de un estanque se calienta durante las horas del día al recibir energía radiante del Sol. EI calentamiento del agua ocurre en su superficie. En días con mucha insolación (días calientes), el agua superficial de los estanques puede alcanzar temperaturas encima de 35° C.

32 Normalmente las aguas más profundas del estanque no se calientan tanto
Normalmente las aguas más profundas del estanque no se calientan tanto. Una temperatura de 35 °C esta por encima del limite de tolerancia para muchas especies acuáticas. Los peces y camarones pueden evitar las elevadas temperaturas de Ia superficie nadando en aguas más profundas del estanque.

33 En general, los peces y camarones no resisten cambios bruscos en la temperatura del agua. Este hecho tiene especial importancia durante el transporte o traslado de los animales. AI pasarlos de un recipiente a otro, una diferencia de tan solo 5 °C en el agua puede causar una tensión fisiológica o "estrés" entre los organismos, o resultar en una mortalidad parcial o masiva de ellos.

34 EI efecto de un cambio brusco de temperatura es más notable cuando se mueven animales de aguas frías a aguas más calientes.

35 La temperatura rige algunos parámetros físicos, químicos y biológicos, tales como la evaporación y la solubilidad de los gases. Dentro de los biológicos están los procesos metabólicos como la respiración, nutrición, actividad de las bacterias en la descomposición de la materia orgánica, etc. de ahí la necesidad de conocer y evaluar los cambios de temperatura del agua.

36 Welch (1952) advierte los grupos de factores que afectan la temperatura del agua.

37 Por esto deben considerarse las siguientes situaciones:
El aumento de temperatura disminuye la concentración de oxígeno. Temperaturas altas y pH básico, favorecen que el amoníaco se encuentre en su forma tóxica.

38 El consumo de oxígeno causado por la descomposición de la materia orgánica, se incrementa en la medida que aumenta la temperatura. A mayor temperatura los fertilizantes se disuelven más rápido y los herbicidas son más efectivos.

39 Las diferentes especies de peces tienen sus rangos óptimos de temperatura (Truchas: menores a 18 ºC; Carpa: ºC; Mojarra, Cachama, Camarón de agua dulce y Bagre: más de 25 ºC). Los peces presentan poca tolerancia a los cambios bruscos de temperatura.

40 Cuando los organismos no están en su rango óptimo de temperatura, no rinden productivamente porque disminuyen drásticamente el consumo de alimento.

41 Temperaturas altas Crecimiento de bacterias
Susceptibilidad a enfermedades Mortalidad de camarón blanco y café Productividad excesiva Bajo oxigeno Elevación de salinidad Mayor demanda de oxigeno Mudas Crecimiento lento de camarón azul Distribución irregular del camarón Acalambramiento de camarón café

42

43 EI oxigeno disuelto Los peces y camarones respiran el oxígeno molecular (O2) disuelto en el agua. La concentración de oxígeno en solución en el agua de un estanque puede ser considerada como el parámetro variable más importante en la acuacultura.

44

45 Es importante saber la cantidad de oxígeno en solución en el agua del cultivo y entender los múltiples factores y sus interacciones que determinan e influyen en esta concentración.

46 AI subir la temperatura del agua, este líquido pierde, poco a poco, su capacidad de mantener gas en solución. Entonces, es mas frecuente tener problemas con concentraciones insuficientes de oxígeno durante la época más caliente del año cuando sube la temperatura del agua.

47 La solubilidad del oxígeno en el agua disminuye mientras baja la presión atmosférica. Es decir, a alturas mayores (sobre el nivel de mar) el agua puede mantener menores cantidades de gas en solución. EI oxígeno se mantiene en solución en el agua debido a la presión atmosférica y la presión parcial de oxígeno como componente del aire.

48 Con menos presión atmosférica, hay menos fuerza para mantener el gas en el agua. Además, incrementos en la salinidad del agua disminuyen su capacidad de tener gas en solución. Las moléculas de sal ocupan lugares en el agua donde pueden estar presentes las moléculas de oxigeno. Como consecuencia, el agua de mar tiene una menor capacidad de mantener un gas en solución que el agua dulce.

49 Ganancia y perdida de O2 en estanques camaronicolas

50 Las dos fases del proceso de la difusión de oxigeno en el agua es acelerada por la turbulencia

51

52

53 Para resumir los puntos importantes, los problemas con niveles bajos de oxígeno en el agua se presentan más frecuentemente durante la época más caliente del año, en lugares de mayores elevación, y con una mayor cantidad de sal en solución en el agua. Todos estos factores influyen en la solubilidad de oxígeno en el agua.

54

55 Fotosíntesis. EI proceso de fotosíntesis, realizado par las algas y otras plantas/ verdes, produce o suple oxígeno molecular al agua y a la atmósfera de la Tierra (Reacción A). EI aire de la tierra contiene mayormente gas nitrógeno (N2) y en menor concentración el gas oxigeno (02), EI oxígeno molecular presente en la atmósfera es producto de la actividad fotosintética de las plantas verdes, tanto de las especies terrestres como las acuáticas, incluyendo una gran contribución de las algas.

56 Todos los organismos aeróbicos, los que requieren el oxígeno molecular en sus procesos metabólicos, utilizan el oxígeno en forma continua durante todas sus vidas en la respiración aeróbica (Reacción B). Entre los organismos aeróbicos están los animales, las mismas plantas verdes, y muchos tipos de microorganismos.

57 La fotosíntesis resulta en la producción de oxígeno molecular
La fotosíntesis resulta en la producción de oxígeno molecular. Además, las plantas verdes consumen bióxido de carbono en el proceso para auto-sintetizar sus propios "alimentos" en la forma de los carbohidratos. La producción de oxígeno molecular por la actividad fotosintética de algas es la principal fuente de oxígeno en cuerpos de agua estática usados en la acuicultura.

58 Las algas son importantes alimentos naturales para algunas especies de peces.

59 Difusión. Otro proceso que contribuye oxígeno al agua es la difusión
Difusión. Otro proceso que contribuye oxígeno al agua es la difusión. Difusión es la tendencia de las moléculas de cualquier sustancia de querer separarse en el espacio.

60 EI aire siempre contiene una mayor concentración de oxigeno que el agua. Por ejemplo, a saturación a 10 °C, el agua contiene 11 mg de oxigeno/l, mientras en el aire habrán aproximadamente unos 260 mg/l. Entonces, casi siempre existe un gradiente de concentraciones favoreciendo la difusión de moléculas de oxígeno a pasar desde el aire al agua.

61

62 EI proceso de difusión puede suplir O2 al estanque en cualquier momento del día, mientras fotosíntesis contribuye oxígeno solamente durante las horas de luz. Durante las horas de la tarde en días con mucha insolación solar, el agua fértil de un estanque puede llegar y sobrepasar a su capacidad máxima de aguantar oxígeno en solución (= punto de saturación).

63 Por ratos, el agua puede estar supersaturada con un gas (contener más gas de lo que puede aguantar). Bajo condiciones de súper-saturación, existirá un gradiente favoreciendo la difusión de O2 desde el agua del estanque a la atmósfera. Esta es una condición normal en las horas de la tarde del día, y en cuerpos de agua fértil conteniendo una gran cantidad de algas ("agua verde").

64 EI proceso de difusión es limitado por la alta densidad del agua y el movimiento lento de las moléculas de oxígeno a través del medio acuoso. La difusión de oxígeno ocurre únicamente donde el agua y el aire están en contacto. En un cuerpo de agua estática, sola mente el agua superficial recibe oxígeno por difusión. Muchas veces el efecto neto de la difusión es mínimo.

65 Cualquier factor o proceso que aumente el área y tiempo de contacto entre el agua y el aire, incrementara la transferencia de O2 por el proceso de difusión.

66 EI viento y el oleaje ayudan a remover y revolver la capa superficial de agua en contacto con el aire, y promueven una circulación del agua del estanque y una mejor oxigenación por difusión. Por eso, no es aconsejable sembrar arboles alrededor de los estanques. Los arboles actuaran como un rompe-viento.

67 EI viento es un aliado del acuicultor
EI viento es un aliado del acuicultor. Ahora, un viento y oleaje demasiado fuertes harán daño a la estructura física de los estanques (erosión de los diques).

68 Aireación artificial. Los varios modelos y tipos de aireadores utilizados en la acuacultura funcionan a base de estos principios. Algunos diseños incrementan la difusión por un proceso donde el agua es bombeada o tirada al aire. Si la maquina logra separar el agua en gotas diminutas y las tire con gran fuerza, habrá un buen intercambio de O2 al pasar por el aire y caerse de nuevo en el estanque.

69

70 Es preferible en la acuacultura utilizar "sopladores" en vez de compresores de aire. Los compresores típicamente comprimen el aire a gran presión, pero mueven poco volumen a través del sistema de distribución. Los sopladores trabajan a baja presión y son capaces de mover grandes de volúmenes "de aire” de manera eficiente.

71 EI volumen de aire que sale de los orificios sumergidos depende en la fuerza del soplador, el diámetro de los tubos de distribución y de los mismos orificios de salida, y la profundidad en el agua donde emerge el aire en las burbujas. Los tubos de distribución y los orificios de menor diámetro, producen una mayor resistencia en el sistema, y menos aire será impulsado al agua.

72 La transferencia de oxígeno del aire al agua es con relación a: 1) el volumen de aire movido por el sistema; 2) la relación entre el área superficial y volumen de cada burbuja, y 3) el tiempo que la burbuja está en contacto con el agua (tiempo para subir y llegar a la superficie del agua).

73 Formando burbujas más pequeñas (de menor diámetro) requiere más fuerza del motor y crea más resistencia en el sistema de distribución, pero resulta en una difusión mucha más efectiva de 02 al agua del cultivo.

74 La difusión del 02 al agua es por la superficie de cada burbuja
La difusión del 02 al agua es por la superficie de cada burbuja. La transferencia del 02 al agua es mucha más eficiente desde burbujas pequeñas, no grandes. Pero formar burbujas pequeñas requiere una fuerza mayor (motor más grande) y un gasto mayor de energía por parte del soplador.

75 Una burbuja de 20 mm diámetro tiene un área superficial de 1260 mm2 y volumen de 4190 mm3, aproximadamente. La proporci6n entre su área superficial y volumen es de 0.3 mm2 por mm3 de volumen.

76 La burbuja de 20 mm contiene aire suficiente para formar 296 burbujas más pequeñas de 3 mm de diámetro, cada una. EI área superficial de todas estas burbujas pequeñas suma a 8360 mm2 , veces superior de la grande. La proporción entre el área superficial total y volumen de estas burbujas será de 1.99 mm2 por mm3 de volumen.

77 Con las burbujas más pequeñas, habrá una mucha más rápida y eficiente transferencia del O2 del aire al agua. Se recomienda el uso de sistemas de aireaci6n con sopladores y orificios de salida para formar burbujas de 3 mm diámetro aproximadamente.

78 Otros modelos de aireadores funcionan comprimiendo el aire y forzándolo por un sistema de tubos perforados y sumergidos. EI aire sale por las perforaciones y sube a la superficie, cediendo O2 al agua en el camino.

79 La fotosíntesis representa el proceso natural de mayor importancia en introducir oxígeno al agua de un estanque dedicado al cultivo de peces o camarones. Esta introducción de oxígeno es únicamente durante las horas de luz de cada día. En las horas de la tarde es cuando se encuentran los niveles mas elevados de oxígeno disuelto en el agua.

80 En resumen, la actividad fotosintética incrementa la concentración de oxígeno en el agua durante las horas de luz. La cantidad de o2 que contribuye depende en la fertilidad del agua, la intensidad y duración de la radiación solar, y en la composición (tipos y cantidades) de las algas formando la comunidad del fitoplancton.

81 Normalmente se observa la mayor concentración de oxígeno disuelto en las horas de la tarde y en las aguas superficiales del estanque. Es en esta capa superficial de agua, donde reside la mayor parte del fitoplancton del estanque

82 En resumen, la actividad fotosintética incrementa la concentración de oxígeno en el agua durante las horas de luz. La cantidad de o2 que contribuye depende en la fertilidad del agua, la intensidad y duración de la radiación solar, y en la composición (tipos y cantidades) de las algas formando la comunidad del fitoplancton.

83 Normalmente se observa la mayor concentración de oxígeno disuelto en las horas de la tarde y en las aguas superficiales del estanque. Es en esta capa superficial de agua, donde reside la mayor parte del fitoplancton del estanque

84 Condiciones Climáticas
Los patrones de precipitación en Ecuador son estacionales. Las lluvias torrenciales, las cuales son comunes en esta región del mundo, provocan una fuerte erosión de los suelos.

85 EI suelo erosionado es transportado en las aguas superficiales por escorrentía sobre los terrenos. La entrada de aguas con arcilla, y otras partículas .del suelo en suspensión, en un proyecto acuícola resulta en aguas turbias, en la cual no habrá una adecuada penetración de la luz solar para promover el proceso de fotosíntesis.

86 También en la época lluviosa del año, la intensidad de la luz solar se reduce debido a la alta nubosidad del cielo. Bajo estas condiciones, la producción de oxígeno durante el día será reducida, y las fluctuaciones normales en los niveles de oxigeno en el agua cambiaran.

87 Observando bien su comportamiento, la tilapia y otras especies de peces y ”crustáceos", indican cuando el nivel de oxígeno en el agua es deficiente o crítico. Típicamente en las horas de la mañana, los peces aparecen en la superficie del agua con la parte superior de su cabeza y bocas expuestas al aire.

88 Los peces están "boqueando" ("piping" en inglés), o sea, tragando un poco de aire con el agua superficial del estanque.

89 De nuevo, el agua de la superficie gana oxígeno por difusión y en momentos de déficit, es la etapa con la mayor concentración. Los camarones también nadan en la superficie para intentar respirar el oxígeno atmosférico cuando no hallan suficiente en el agua del estanque.

90 Adultos de Macrobrachium rosenbergii (el camarón de río, o de agua dulce) intentan de salir del estanque, saltando desde el agua a la orilla de los estanques, en momentos cuando no encuentran oxígeno suficiente en solución para su respiración.

91

92

93 manejo del oxígeno disuelto
1. Intente establecer y mantener una floración de algas en el agua del estanque de cada cultivo. EI fitoplancton provee oxígeno y sirve de alimento natural en la nutrición de muchas especies de peces y camarones.

94 2. Hay que evitar una floración muy fuerte de algas en el agua del cultivo. EI agua debe tener una coloración verdosa. Se puede sacar un poco de agua en una botella de vidrio transparente y su color verde debe ser obvio. Ciertos tipos de algas no son verdes, sino de color café o café­ dorados.

95 La turbiedad debido a la arcilla en suspensión es indeseable en la acuacultura. Con la experiencia, se aprende a diferenciar entre la turbiedad buena por presencia de algas, y la mala debido a arcilla.

96 Un objeto bajado en la columna de agua debe desaparecer a una profundidad de unos 30 cm cuando existe una adecuada floración del fitoplancton. Agua muy transparente (con una visibilidad >50 cm) indica poca fertilidad, y pocas algas en el agua.

97 Cuando el objeto bajado desaparece muy cerca de la superficie (una visibilidad de <15 cm), indica una exagerada fertilidad y una altísima densidad de algas en el agua. Es malo permitir el desarrollo de una película de algas en la superficie del estanque.

98 Una acumulación de algas como una película, representa una situación inestable y peligrosa para el cultivo. La película de algas reduce la penetración de luz en el agua e interfiere con el proceso normal de fotosíntesis. Puede bloquear tanta luz que se mueren las algas por debajo de la superficie resultando en una repentina y drástica reducción del oxígeno disponible para los peces o camarones.

99 3. Evita la introducción de agua con mucha arcilla en suspensión al estanque. La arcilla reduce la penetración de luz y limita el proceso de fotosíntesis. 4. Este preparado para cualquier emergencia con respecto al oxigeno disuelto. En caso de detectar niveles críticos, se puede renovar el agua del estanque dejando entrar agua con una alta concentración de oxigeno.

100 5. EI diseño del sistema de drenaje debe permitir que el agua del fondo salga primero del estanque. EI agua del fondo contiene menos oxígeno que el agua superficial, y una mayor concentración de amoniaco y otros desechos del metabolismo de los peces y camarones.

101 6. Los momentos mas críticos en manejar los niveles de oxígeno en los estanques es en la madrugada de cada día y durante los últimos días o semanas de cada ciclo de producción. La fluctuación normal de oxigeno en el agua resulta en las concentraciones menores después de la medianoche.

102 A lo largo de los meses de cada ciclo, el agua del estanque adquiere una fuerte fertilidad y fuerte floración de algas. Poco a poco, el sistema se vuelve menos estable por el gran consumo de oxígeno en cada noche, y la gran producción de oxígeno durante las horas de luz

103 Cualquier factor que interfiere o disminuye la tasa fotosintética del Fitoplancton en el día, puede causar una mortalidad de los organismos del cultivo en la madrugada del día siguiente. En el caso de provocar una mortalidad por falta de oxígeno suficiente, son los organismos grandes los que mueren primero, normal mente.

104

105

106 Luz Sin lugar a dudas el sol juega un papel determinante en el proceso fotosintético desarrollado por los vegetales dentro del agua. Sin embargo, una muy alta intensidad lumínica (80 kiloluz) presenta una marcada disminución de la actividad fotosintética, debido a que la radiación ultravioleta afecta los cloroplastos. De igual manera, la disminución en la intensidad lumínica, afecta notablemente dicha actividad.

107 Turbidez Está dada por el material en suspensión en el agua, bien sea mineral u orgánico. El grado de turbidez varía de acuerdo a la naturaleza, tamaño y cantidad de partículas suspendidas. La turbidez originada por el plancton es una condición necesaria en acuicultura.

108 Entre más plancton, mayor turbidez
Entre más plancton, mayor turbidez. Este parámetro se mide mediante el Disco Secchi, estructura de 30 cm de diámetro que pose cuadrantes pintados alternadamente en blanco y negro, amarrado a una cuerda calibrada y tiene un peso en el lado opuesto, para que se pueda hundir fácilmente en el agua sin perder la horizontalidad.

109

110 La turbidez causada por partículas de arcilla en suspensión que actúa como filtro de los rayos solares afecta la productividad primaria del estanque y por consiguiente la actividad fotosintética del fitoplancton y su producción de oxígeno.

111 La turbidez limita la habilidad de los peces para capturar el alimento y por consiguiente éste irá al fondo del estanque incrementando la cantidad de materia orgánica en descomposición lo que va en detrimento del oxígeno disuelto.

112

113 La escala de pH es de 0 a 14. Un valor de siete es considerado neutro.
EI pH representa una medida de la concentración de iones de hidrógeno, o protones (H+), en el agua. EI valor de pH = -log[H1) o es igual al logaritmo negativo de la concentración de protones presentes en una muestra de agua. La escala de pH es de 0 a 14. Un valor de siete es considerado neutro.

114 Los valores por debajo de siete indican una concentración elevada de protones y condiciones de acidez. Los valores arriba de siete indican una baja concentración de protones y condiciones básicas o alcalinas.

115 EI pH de aguas naturales es modificado en gran parte por la concentración de bióxido de carbona en solución. EI CO2 actúa como ácido en el agua. Su acumulación tiende a bajar el pH del agua provocando la formación de protones adicionales.

116 Reacción de CO2 en el agua:
Durante las horas del día, las algas utilizan el CO2 en realizar fotosíntesis, su concentración se reduce y como consecuencia, sube el pH del agua.

117 En la noche no hay actividad fotosintética
En la noche no hay actividad fotosintética. La respiración de los organismos aeróbicos (peces, camarones, Fito- y zooplancton, bacterias y otros) producen CO2 y su concentración aumenta hasta la mañana del día siguiente. Los valores de pH mas bajos en el agua de un estanque son encontrados en las horas de la madrugada.

118 PH acido indican menos y pH alcalino indicaran más oxígeno disuelto en el lago. El pH en estanque acuícolas debe estar entre 6,5 y 9.

119

120 La estabilidad del pH viene dada por la llamada reserva alcalina o sistema de equilibrio (tampón) que corresponde a la concentración de carbonato o bicarbonato. Los extremos letales de pH para la población de peces en condiciones de cultivo, están por debajo de 4 y por encima de 11. Además, cambios bruscos de pH pueden causar la muerte.

121 Las aguas ácidas irritan las branquias de los peces, las cuales tienden a cubrirse de moco llegando en algunos casos a la destrucción histológica del epitelio. La sobresaturación de dióxido de carbono acidifica aún más el agua causando alteraciones de la osmorregulación y acidificando la sangre. El amoníaco en pH ácido se transforma en ion amonio, forma ionizada no tóxica, pero en pH básico se torna altamente tóxico

122 EI bióxido de carbono EI CO2 esta presente en la atmósfera en baja concentración (0.03%), y es muy soluble en el agua. EI CO2 en el agua es el producto: de la respiración aeróbica de los organismos, tanto de las plantas como de los animales. EI bióxido de carbono es utilizado por las plantas verdes en fotosíntesis. En aguas fértiles, las algas realizan toda o la gran mayoría de la actividad fotosintética.

123 Los peces pueden tolerar concentraciones elevadas de CO2 en el agua mientras hay suficiente O2 para su respiración. Pueden sobrevivir hasta concentraciones de 60 ppm de CO2. Lamentablemente en la· piscicultura. cuando se experimentan concentraciones elevadas de CO2 en el agua, casi siempre el oxigeno está presente en concentraciones mínimas « 1.00 ppm).

124 EI CO2 interfieren con el normal proceso de absorción de O2 por los peces La acumulación de CO2 en el agua indica muchas veces, una cesación del proceso fotosintético en el estanque. En estas circunstancias, no habrá producción de O2 por el fitoplancton y en seguida, no habrá suficiente oxígeno para la respiración de los peces.

125 Los problemas con altos niveles de CO2 son comunes cuando existe una f1oración exagerada de algas en el estanque. Si ocurre una mortalidad de estas algas, resultara en niveles particularmente elevados de CO2 en el agua debido a la falta de una producción de O2 por fotosíntesis, y una aumentada liberación de CO2 por el proceso de descomposición de las algas muertas.

126 EI amoniaco y amonio EI amoniaco o el amonio no-ionizado (NH3) es el producto principal del metabolismo de proteína en peces, crustáceos y otros organismos acuáticos. También las bacterias excretan NH3 como producto de la descomposición de la materia orgánica en medios acuosos. EI amoniaco proviene específicamente del proceso catabólico de desaminación de los aminoácidos (AAs). EI NH3 es una sustancia química muy toxica a la vida animal.

127 EI amoniaco en el agua aumenta el consumo de oxígeno por los tejidos de peces y camarones, daña a las membranas delicadas de sus branquias y disminuye la capacidad de la sangre a transportar oxígeno. La exposición prolongada y sub-letal a amoniaco en el agua, aumentara la susceptibilidad de los peces y camarones a una variedad de enfermedades.

128 EI ciclo biogeo­químico para nitrógeno en sistemas acuáticos es muy similar para N en los suelos agrícolas.

129 EI amoniaco presenta problemas especiales a los animales terrestres, quienes enfrentan diariamente la deshidratación. Ellos convierten el NH3 proveniente de los grupos aminos eliminados de los AAs en una variedad de desechos nitrogenados. Los mamíferos excretan urea producido por hacer reaccionar amoniacos con moléculas de bióxido de carbono.

130 Por cada molécula de urea sintetizada, se gastan dos moléculas de ATP en el metabolismo. La urea es mucho menos toxico que el amoniaco animal. La urea puede ser concentrada en poca agua y excretada en la orina, conservando humedad en el cuerpo del animal terrestre.

131 Los peces y camarones tienen la ventaja de poder excretar sus desechos nitrogenados en la forma de NH3, sin ninguna transformación química. EI amoniaco es muy soluble en el agua y el NH3 difunde desde la sangre del pez o camarón, al medio acuoso. Mientras existe un gradiente favoreciendo la difusión de amoniaco desde la sangre del animal al agua, su eliminación es rápida y eficiente.

132 En el agua el amoniaco producido puede estar presente en dos formas: como el amoniaco o el amonio no-ionizado, o en la forma del amonio ionizado. La reacción de amoniaco en el agua es:

133 EI amoniaco es muy toxico para los peces mientras el amonio ionizado es relativamente inocuo, excepto a niveles muy elevados. Concentraciones de amoniaco tan bajas como 1 a 2 ppm pueden ser letales para los peces. Con 0.3 ppm de amoniaco en el agua, se puede impedir el crecimiento y normal desarrollo de los organismos acuáticos.

134 EI pH y temperatura regulan la proporción entre amoniaco y el amonio ionizado en el agua. Por cada incremento de una unidad de pH del agua, la proporción de amoniaco aumenta por aproximadamente diez veces. Las temperaturas elevadas también 'favorecen la formación de una proporción mayor de la forma tóxica en los cultivos.

135 Cuando se cultivan los peces y camarones a muy elevada densidad de siembra y con alimento concentrado con alto nivel de proteína cruda, habrá eventual­mente, una acumulación de amoniaco en el agua del recipiente.

136 La remoción del exceso de amoniaco es logrado por procesos biológicos naturales (oxidación del NH4+ a nitritos y a nitratos), la remoción de los, desechos sólidos del sistema (alimento no consumido y material fecal) mecánicamente (filtración de los sólidos o sedimentación), o por dilución (cambiar todo o parte del agua en el Sistema).

137

138 EI proceso de nitrificación (oxidación) ocurre en dos reacciones y resulta en aumentar la concentración de protones en el agua

139

140 La alcalinidad y dureza
del agua La alcalinidad es la concentración total de bases en el agua expresada como mg/l o ppm de carbona de calcio (CaCO3). Las especies químicas importantes en la alcalinidad de aguas naturales son el bicarbonato (HCO3-) y el carbonato (CO3-2). Sencillamente, la alcalinidad es una medida de la capacidad de una muestra de agua de resistir cambios en su pH.

141 En aguas conteniendo una mayor concentraci6n de bases (bicarbonato + carbonato) habrá una mayor capacidad de amortiguamiento natural, y el agua sufrirá cambios menos drásticos en su pH. EI bicarbonato es un excelente amortiguador de pH en aguas naturales.

142 Los peces y camarones son organismos adaptados a medios que cambian de pH gradualmente. En cuerpos naturales de agua, las fluctuaciones en pH son graduales y de limitada magnitud.

143 En los cultivos acuícolas los peces y camarones son sembrados con frecuencia a altas densidades. EI cultivo es manejado con adiciones diarias de grandes cantidades de alimentos al estanque. Este manejo puede resultar en modificaciones importantes en el pH del agua afectando la proporción de NH3 presente en el sistema.

144 Así la alcalinidad, el pH y el amoniaco son factores interrelacionados en el manejo de los cultivos acuícolas y en el bienestar de los organismos acuáticos.

145 La dureza es la concentración total de iones metálicos bivalentes en el agua, principalmente iones de calcio (Ca+2 ) y de magnesio (Mg+2), también expresada como mg/litro de carbonato de calcio. La dureza en aguas naturales es derivada de la disoluci6n de la piedra caliza.

146 EI calcio y magnesio son elementos importantes en la productividad de sistemas acuáticos naturales y de sistemas acuícolas. No se entiende bien el papel especifico de estos iones en la producción de peces y camarones.

147 Comúnmente la alcalinidad y dureza tienen magnitudes similares porque el calcio, el magnesio, el bicarbonato, y e1 carbonato, en el agua son derivados. todos en cantidades relativamente iguales del proceso de disolución de minerales de piedras y suelos. Los niveles deseables de alcalinidad y dureza en el agua usada en el cultivo de peces son entre 20 a 300 mg/l para cada parámetro

148 EI bicarbonato es un amortiguador natural importante en mantener un pH adecuado en los estanques. EI bicarbonato puede actuar como ácido, cediendo un protón al medio, o como base, aceptando un protón para convertirse en el Acido carbónico y luego, disociando en CO2 y el agua.

149 En condiciones alcalinas el bicarbonato puede ceder un protón al agua actuando como un ácido. Mientras en condiciones de acidez puede absorber un protón actuando como una base.

150 Dureza ( mg/l ) Clasificación 0 – 75 Blanda
75 – 150 Moderadamente dura 150 – 300 Dura Mayor a 300 Muy dura Los mejores niveles de alcalinidad total y dureza total para acuicultura están entre 20 y 300 mg/l. Si los valores de estos dos parámetros son bajos se pueden corregir mediante encalamiento de los estanques.

151 La salinidad del agua La salinidad es la concentración total de iones disueltos en el agua. Es importante como parámetro que influye en el bienestar del cultivo acuático y en el ritmo de crecimiento y tasa de mortalidad de peces y camarones. EI agua de mar contiene aproximadamente 35,000 a 36,000 ppm de sal. Esta cantidad es equivalente a 35 kilogramos de sal en cada metro cubico de agua de mar.

152 La concentraci6n de sales en el agua de mar puede variar por el efecto de la evaporación (aumentando la concentración de la sal), cercanía de ríos que desembocan al mar, y por las precipitaciones (diluyendo la concentración de la sal).

153 En la acuacultura, la oceanografía, y en algunas ciencias afines, se utiliza la unidad de parte por mil (ppt). Así, el agua de mar contiene 35 ppt de sal.

154 La sal disuelta reduce la capacidad del agua a mantener gas en solución. Es como las moléculas de sal ocupan los lugares dónde el gas puede disolverse en el agua. Con una mayor concentraci6n de sal en el agua, menos gas mantiene en solución.

155 Las lecturas de salinidad son tomadas con un salinómetro óptico o empleando un hidrómetro. EI salinómetro es fácil de manejar y usar en el campo. Se puede tomar la lectura de salinidad con el salinómetro en pocos segundos.

156 Los salinómetros son instrumentos delicados y costosos, con precios entre USD 200 a 800 o más. Estos instrumentos sufren del daño físico ocasionado por las condiciones adversas del campo y de los efectos corrosivos de la sal.

157 Un hidrómetro es un instrumento usado para medir la gravedad especifica o densidad de un liquido. EI hidrómetro es simplemente un tubo sellado y calibrado con un peso determinado. Los hidrómetros comunes tienen costos razonables (± USD 20).

158

159

160 En la gran mayoría de los casos, no se puede modificar la salinidad del agua en los proyectos acuícolas. La salinidad afecta las relaciones osmóticas de los organismos. Ciertas especies acuáticas son capaces de adaptarse a fluctu­aciones grandes de salinidad. Por ejemplo, los salmones son peces que nacen en el agua dulce, migran al mar para pasar parte de su vida allí, y luego, retoman al agua dulce para su reproducción (peces anádromos).

161 Hay varias especies eurihalinas de tilapias y de camarón
Hay varias especies eurihalinas de tilapias y de camarón. Por ejemplo, el Litopenaeus vannamei (camarón blanco del Pacifico) se adapta con facilidad a condiciones de agua salina. Esta especie presenta su mejor tasa de crecimiento durante la época IIuviosa del año cuando el agua en muchas fincas tiene entre 15 y 25 ppt de salinidad. En varios países del mundo el camarón blanco es cultivado en agua dulce « 1 ppt de salinidad).

162

163

164

165 CALIDAD DE AGUA EN ACUICULTURA II

166 MEJORA DE LA CALIDAD DE AGUA EN LOS ESTANQUES
El agua es esencial para la vida de los peces. Es el elemento que suministra o sostiene todas sus necesidades, especialmente aquellas de respirar, nutrirse, reproducirse y crecer. Hay que tener en cuenta de dónde viene el agua y adónde va; qué tipo de agua se debe usar para llenar los estanques; y qué volumen de agua se necesita. Una vez que se conoce bien el agua de los estanques, es más fácil comprender cómo controlar su calidad y si es necesario, cómo mejorarla mediante un correcto manejo.

167

168 Composición del agua de un estanque
El agua de un estanque contiene dos grupos principales de sustancias: sustancias disueltas, conformadas por gas, minerales y compuestos orgánicos; partículas en suspensión, integradas por partículas muertas y plantas y animales muy pequeños, el plancton*. La composición del agua de un estanque cambia continuamente, dependiendo de los cambios climáticos y de estación y de la manera en que se utiliza el estanque. El objetivo de un buen manejo es controlar la composición del agua para lograr las mejores condiciones para los peces.

169 Composición general del agua
Sustancias disueltas Gases: oxígeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno Minerales sales de calcio, magnesio, sodio, potasio, hierro compuestos de nitrógeno, fósforo Compuestos orgánicos proteínas, carbohidratos Partículas en suspensión Partículas muertas: minerales tales como limo y arcilla material orgánico como detritos*, organismos muertos,  humus* Organismos vivos microscópicos variedades de plantas (fitoplancton*) variedades de animales (zooplancton*)

170 Algunas de estas sustancias son de particular importancia para el buen funcionamiento de una granja piscícola. Por lo tanto, se dan mayores indicaciones respecto a: las partículas en suspensión en el agua de un estanque; el plancton viviente; los minerales y compuestos orgánicos disueltos; el oxígeno disuelto en particular.

171 El agua del estanque cambia con el clima y la estación

172 Cambios de la composición
del agua Las características del agua de un estanque dependen del agua que se ha utilizado para llenarlo y de las características del suelo. De todas maneras, en el agua misma se producen algunos importantes procesos químicos: respiración* (plantas y animales): se consume gas oxígeno y se produce otro gas llamado dióxido de carbono; fotosíntesis* (solamente para los vegetales): cuando hay suficiente luz, el dióxido de carbono se usa para producir tejido vegetal, y las platas liberan gas oxígeno; descomposición*: las plantas y los animales muertos se descomponen bajo la acción de organismos minúsculos llamados bacterias* y el oxígeno se usa para producir compuestos minerales y orgánicos.

173 Fotosíntesis

174 Respiración

175 Descomposición

176 Tales procesos modifican constantemente la composición del agua, por ejemplo:
durante el día, aumentando la producción de oxígeno y disminuyendo el contenido de dióxido de carbono a través de la fotosíntesis; durante la noche, disminuyendo el contenido de oxígeno del agua y aumentando el contenido de dióxido de carbono a través de la respiración, en ausencia de fotosíntesis.

177 Cuánto mayor es la cantidad de plantas, animales y bacterias que hay en el agua, más modificaciones sufre la composición del agua por obra de tales procesos. En estanques con abundante población de peces, las modificaciones son importantes y requieren un manejo muy cuidadoso.

178 Todos estos procesos químicos se ven influenciados por la temperatura del agua: cuanto más caliente es el agua, más se aceleran dichos procesos y más rápidamente cambia la composición del agua. Para manejar y controlar la composición del agua ,hay que sacar muestras y determinar la composición, y sus características más importantes. Las cuatro características del agua que tienen más importancia para el manejo de los estanques: la reacción química del agua (pH); la turbidez; la temperatura del agua; y el nivel de oxígeno disuelto.

179

180 Cómo tomar una muestra de agua de un estanque
1. La composición del agua puede variar de acuerdo a: el momento en que se muestrea (por ejemplo, el día o la noche); el sitio donde se saca la muestra (por ejemplo, el medio, las orillas, la superficie o el fondo). Estos sitios comúnmente se llaman estaciones; el modo en que se saca la muestra (o sea si se utiliza un método simple o más preciso, si la muestra está limpia, etc.) 2. Existen tres maneras diferentes de sacar una muestra de agua:

181 (a) Directamente, con materiales de análisis o con un instrumento
(a) Directamente, con materiales de análisis o con un instrumento. Este método es el más eficaz para obtener información inmediata y muchas veces, para analizar el agua exactamente en el sitio donde se encuentra en el estanque. (b) Indirectamente, utilizando una botella, un cubo u otro recipiente, y analizando el agua al borde del estanque. Es necesario utilizar este método cuando se deben agregar sustancias químicas al agua para analizarla. De este modo, es más difícil obtener agua de un sitio preciso. (c) Indirectamente, procediendo como en el punto anterior, pero llevando el agua a un laboratorio para efectuar el análisis. Los métodos y los equipos utilizados pueden dar resultados muy precisos, pero el agua se debe conservar de forma especial para asegurar que no sufra ninguna modificación durante el transporte al laboratorio.

182 3. Cualquiera sea el método utilizado, se debe:
asegurar que todo el material está limpio; enjuagar todos los cubos, botellas e instrumentos que se usan para sacar la muestra de agua que se va a analizar; tratar de no agitar el agua mientras se saca la muestra; y anotar la hora y el sitio en que se saca la muestra y se realizan los análisis o mediciones, así como el modo en que se procede.

183 Obtener una buena muestra de agua usando una simple botella
Este método es el más eficaz para verificar el oxígeno disuelto con la ayuda de productos químicos. También se puede usar para otros análisis. Utilice una botella de boca estrecha de un volumen conocido, por ejemplo 100 ml ó 250 ml. La botella se debe primero lavar y enjuagar con el agua del estanque, luego se llena cuidadosamente, evitando salpicaduras y burbujas. A continuación, manteniendo la botella debajo de la superficie del agua, se coloca el tapón. Compruebe que no queden burbujas de aire en el cuello de la botella. Este método es bueno para aguas de superficie y poco profundas. De todos modos, para extraer una muestra de agua profunda, se debe transformar la botella apenas descrita en un instrumento de muestreo.

184 Se puede construir un instrumento simple de muestreo de agua, de la siguiente manera:
(a) Elija una botella de boca estrecha, preferiblemente de vidrio, cuya capacidad no supere los 500 ml. (b) Consiga un buen tapón, que se ajuste perfectamente a la boca de la botella. (c) Fije un peso a la parte inferior de la botella, que la ayude a hundirse fácilmente en el agua. Puede ser una piedra o un trozo pesado de metal. (d) Ate un trozo de cuerda al cuello de la botella, que sea más largo que la profundidad máxima de agua que quiere muestrear. Nota: en lugar de un trozo de cuerda, se pueden utilizar dos trozos, uno fijado a la botella y el otro a la parte superior del tapón.

185 (e) Fije fuertemente el tapón al mismo trozo de cuerda, justo por encima de la boca de la botella, a una distancia que sea igual al menos al doble de la longitud del tapón. (f) Marque la cuerda con ayuda de algunos nudos espaciados a intervalos regulares de 20 a 50 cm, para saber a qué profundidad se abre la boca de la botella, para obtener la muestra.

186

187 También es posible fijar la botella a un soporte de madera con una faja o cinta de caucho, atando, por ejemplo, una cuerda a la parte superior del tapón, como muestra la ilustración.

188 Para obtener una muestra de agua a una cierta profundidad proceda de la siguiente manera:
(a) Coloque firmemente el tapón en la boca de la botella, cerrándola. (b) Haga descender la botella en el agua hasta la profundidad deseada. (c) Con un golpe seco de la cuerda quite el tapón y abra la botella que comienza a llenarse mientras las burbujas de aire aparecen en la superficie del estanque. (d) Cuando dejan de aparecer las burbujas de aire, con cuidado levante la botella llena de agua. (e) Mida inmediatamente la temperatura del agua y sus características químicas.

189 Reacción química del agua
(pH) El agua puede ser ácida, alcalina o neutra. Según cual sea el caso, el agua reacciona de diferente modo con las sustancias disueltas que contiene. De la misma manera, afecta de diversa manera a los vegetales y animales que viven en ella. La medida de la acidez o alcalinidad del agua se expresa como el valor del pH. Los valores de pH varían de 0 a 14, un pH 7 indica que el agua es neutra. Los valores inferiores a 7 indican acidez y los superiores, alcalinidad.

190 Medición del pH Se obtiene una muestra de agua. Para medir el pH del agua, se pueden utilizar los mismos métodos e instrumentos que se usan para medir el pH del suelo. (a) Papel indicador de pH: una delgada franja de papel (tal como el papel de tornasol tratado químicamente) se sumerge parcialmente en el agua que se quiere analizar. El color del papel cambia y el tono que adquiere se compara con los que aparecen en un muestrario de colores, lo que indica el valor del pH según el color obtenido. Es posible comprar el papel de tornasol en algunas farmacias, gastando poco dinero. (b) Comparador de color: existen kits baratos de análisis de agua que se pueden comprar en negocios de productos químicos. En general estos equipos consisten en un cierto número de indicadores líquidos. Basta agregar unas pocas gotas de estos indicadores a una pequeña muestra de agua y comparar el nuevo color de la solución con una gama de colores tipo que trae el equipo.

191 Medidor de pH: este tipo de instrumento constituye el medio más fácil para determinar el pH del agua, incluso en el campo, pero es relativamente caro. El valor de pH se lee directamente en el medidor, después de haber colocado los electrodos de vidrio en la muestra de agua o directamente en la columna de agua del estanque. Dichos electrodos son muy frágiles y se los debe proteger cuidadosamente durante el transporte. Los instrumentos de medición de pH se deben calibrar con precisión y a intervalos regulares, utilizando soluciones de pH conocido.

192 Nota: debido a que el pH varía en los estanques durante el día, la medición se debe realizar con un horario regular, preferiblemente al amanecer. Es mejor medir el pH a intervalos regulares de dos o tres horas, desde la salida del sol hasta que el sol se pone, lo que da una medida bastante precisa de la variación de pH durante el día.

193 Selección del valor de pH del agua
La producción de peces puede verse considerablemente afectada por un pH demasiado bajo o demasiado alto. Los valores extremos de pH pueden incluso matar a los peces. El crecimiento de los organismos naturales que constituyen alimento para los peces, también puede verse reducido. Los valores críticos de pH varían en función de las especies de peces, del tamaño y también de otras condiciones ambientales. Por ejemplo, los peces son más sensibles a un pH alto durante la estación reproductiva y los huevos y los juveniles son más sensibles que los adultos.

194 El agua cuyo pH varía entre 6,5 y 8,5 (al amanecer) en general es la más apropiada para la producción de peces en estanques. La mayor parte de los peces de cultivo muere en aguas con: pH inferior a 4,5; pH igual o superior a 11. La reproducción de los peces se puede ver considerablemente afectada incluso en aguas cuyo pH es inferior a 5,5, mientras que un pH superior a 9 puede ser dañoso para los huevos de peces y los juveniles.

195 D = Disminuye la producción de peces: hay que corregir el pH
X = Difícil que se de la reproducción Y = Difícil para las larvas y los huevos

196 Valores del pH durante el día y la noche
El pH inicial del agua puede verse afectado por el pH del suelo. De todos modos, el pH del agua de un estanque varía a lo largo del día en buena medida como resultado de la fotosíntesis, y durante la noche a causa de la respiración. (a) Al amanecer, el pH es más bajo. (b) La fotosíntesis aumenta a medida que aumenta la intensidad de la luz. Las plantas extraen del agua una cantidad siempre mayor de dióxido de carbono y ocasionan un aumento del pH. (c) El pH alcanza su valor máximo al final de la tarde.

197 (d) La intensidad de la luz comienza a disminuir, lo que reduce la fotosíntesis. Cada vez menos dióxido de carbono se extrae del agua; mientras que la respiración añade dióxido de carbono al agua, y el pH comienza a disminuir. (e) Al atardecer, la fotosíntesis se detiene, pero la respiración continúa durante la noche. Cada vez se produce más dióxido de carbono y el pH sigue disminuyendo hasta el amanecer, cuando alcanza el mínimo. (f) Al día siguiente, recomienza esta fluctuación cíclica.

198

199 La fluctuación del pH varía en intensidad
La fluctuación del pH varía en intensidad. Cuando el estanque es más productivo, el agua más rica en micro organismos vegetales (fitoplancton) se produce una mayor respiración animal y vegetal y es más intensa la fluctuación diaria de pH. En esas condiciones, es común un valor de 9,5 de pH, al final de la tarde.

200 Modificación de un pH demasiado bajo o demasiado alto
Es posible corregir el agua de un estanque cuyo pH no favorece una buena producción de peces. (a) Si el pH es inferior a 6,5 al amanecer, se puede utilizar cal y fertilizantes alcalinos. (b) Si el pH es superior a 8,5 al amanecer, se pueden usar fertilizantes ácidos.

201 Turbidez y transparencia del agua
Como ya se ha visto antes, el agua de un estanque contiene partículas en suspensión de diferentes tipos. La turbidez del agua se debe a la presencia de tales partículas suspendidas en cantidades variables: (a) La turbidez mineral se debe a un alto contenido de limo y/o arcilla, lo que da al agua un color marrón claro y algunas veces, rojizo. Esto puede ocurrir porque el agua que llega es turbia o porque algunos peces que se alimentan en el fondo, como la carpa común, remueven el fango que se encuentra en la parte inferior del estanque. (b) La turbidez debida al plancton se produce por un alto contenido de diminutos animales y vegetales, que dan al agua distintos tonos de marrón, verde, verde azulado o marrón amarillento, dependiendo de la especie de plancton dominante.

202 (c) La turbidez húmica se debe a la presencia que da al agua un color marrón oscuro. Su origen en general está en el agua que entre en el estanque, aunque puede ser causado por un exceso de materia orgánica dentro del estanque.

203 Efecto de la turbidez en los estanques de cría
2. La turbidez mineral y la húmica reducen la cantidad de luz que penetra en el agua. En aguas muy turbias, la luz penetra solamente a una corta distancia y la fotosíntesis se reduce. La producción de oxígeno durante el día es relativamente baja. Por lo tanto el crecimiento de los peces y de los organismos naturales que constituyen su alimento natural, se ve seriamente afectado. 3. Además, una turbidez mineral elevada puede tener una incidencia directa sobre los peces afectando su aparato respiratorio, reduciendo la tasa de crecimiento o impidiendo su reproducción. De la misma manera, puede dañar a los diminutos animales llamados cladóceros y copépodos (zooplancton), que constituyen un importante alimento para los.

204 Con un 10% de turbidez la luz llega al fondo del estanque

205 Con un 40% de turbidez la luz no llega al fondo del estanque

206 Medición de la turbidez
La turbidez del agua de un estanque oscila entre casi cero y una turbidez muy elevada, dependiendo de la cantidad de partículas en suspensión. El método utilizado para medirla varía según el tipo considerado. Si se trata de turbidez mineral (agua color marrón), se requiere la ayuda de un laboratorio para determinar el peso de las materias en suspensión en un volumen de agua dado. Dicho número se llama el total de sólidos en suspensión (TSS), que habitualmente se expresa en miligramos por litro (mg/l). Cuando se muestrea, se debe tener cuidado de no remover demasiado el agua, lo que haría aumentar fácilmente el TSS. De la misma manera, no se debe extraer la muestra de la superficie, que en general es mucho menos turbia.

207 Camine dentro del estanque sin remover el fondo
Si se trata de turbidez debida al plancton (agua verdosa), uno mismo puede estimar el nivel usando los dos sencillos métodos descritos a continuación. Esto también permiten estimar la fertilidad potencial de los estanques, a partir de lo cual se puede decidir qué método de gestión aplicar Camine dentro del estanque sin remover el fondo

208 Se avanza lentamente en la parte menos profunda del estanque, tratando de no remover el fondo
Se estira un brazo y se lo sumerge verticalmente en el agua hasta que la mano desaparezca de la vista. Se observa hasta donde se ha sumergido el brazo si el nivel está bien por debajo del codo, la turbidez debida al plancton es muy elevada; si el nivel está más o menos en el codo, la turbidez es alta; si el nivel está bien por encima del codo, la turbidez es baja.

209 Total de sólidos en suspensión (TSS) en el agua de un estanque
TSS (mg/l) Turbidez mineral Inferior a Débil Media Superior a Elevada

210 Sumerja el brazo en agua hasta que deje de ver la mano
Medición de la turbidez debida al plancton, con el brazo Se trata de un método muy simple que no requiere ningún equipo especial. Se procede de la siguiente manera: Sumerja el brazo en agua hasta que deje de ver la mano

211 Control de la turbidez Existen varios modos de controlar la turbidez del agua, al menos parcialmente, según el tipo de turbidez presente. Para controlar la turbidez mineral, se puede utilizar un estanque de sedimentación; Un filtro de agua materia orgánica distribuida en el estanque en una proporción de 20 kg/100 m2 (pueden ser necesarios dos o tres tratamientos); sulfato de aluminio o sulfato de magnesio, en una proporción de 1 a 3 kg/100 m2, llevando a cabo primero un ensayo en una superficie pequeña.

212 Para controlar la turbidez debida al plancton, se puede utilizar:
un filtro de agua ; un encalado adecuado; una fertilización adecuada

213 Temperatura del agua de los estanques
La importancia de la temperatura del agua para la piscicultura 1. El crecimiento y la actividad de los peces dependen de la temperatura de sus cuerpos. La temperatura del cuerpo de los peces es aproximadamente la misma que la del agua y varía con ella. Una temperatura del agua relativamente baja puede tener efectos negativos sobre los peces: hace que sea más lento el desarrollo de los huevos; reduce el crecimiento de los juveniles y de los peces de más edad; retrasa e incluso impide la maduración y el desove; disminuye la absorción de alimentos e incluso la detiene completamente; aumenta la vulnerabilidad a infecciones y enfermedades.

214 Las distintas especies de peces se han adaptado para crecer y reproducirse en una gama de temperatura del agua bien definida, pero el crecimiento y la reproducción óptimos se dan en una gama aun más estrecha de temperaturas. Por lo tanto, es importante, conocer bien las temperaturas del agua que existen en una granja para poder elegir las especies adecuadas y planificar la gestión en consecuencia. 3. Existen dos principales grupos de peces: los peces de agua fría, que necesitan temperaturas inferiores a 15º C para reproducirse; se desarrollan muy bien a temperaturas inferiores a 18ºC y difícilmente sobreviven mucho tiempo a temperaturas superiores a 25ºC; los peces de aguas cálidas, que necesitan temperaturas superiores a 15ºC para reproducirse, crecen muy bien a temperaturas que superan los 20ºC y pueden sobrevivir a temperaturas muy elevadas, superiores a 30-35ºC.

215 Dado que los peces necesitan de suficiente oxígeno disuelto en el agua del estanque, la temperatura del agua también incide sobre la respiración de los peces. La cantidad máxima de oxígeno disuelto presente en el agua depende de la temperatura: cuando más caliente está el agua, menos oxígeno disuelto puede contener. Por esa razón, si el estanque se calienta demasiado, los peces se pueden quedar sin oxígeno. Los peces se han adaptado a tal situación viviendo en aguas que les ofrecen suficiente oxígeno, por lo tanto: las truchas que requieren mucho oxígeno, viven mejor en aguas frías; y la carpa común y las tilapias, que necesitan menos oxígeno y no toleran el agua fría, viven mejor en aguas cálidas.

216 La temperatura del agua también afecta a otros organismos acuáticos presentes en el estanque, como el plancton, los vegetales y los animales. Los peces del estanque pueden depender de estos organismos porque los consumen como alimento o por el oxígeno que producen por fotosíntesis. La temperatura también afecta la densidad del agua. La densidad del agua dulce alcanza el máximo a 4ºC y disminuye a temperaturas más altas o más bajas, tal como se ve en el gráfico siguiente. Tales variaciones tienen consecuencias importantes para los estanques.

217

218 (a) El agua se hace más ligera a medida que su temperatura desciende por debajo de los 4ºC; es la razón por la cual el hielo que se forma a 0ºC flota en la superficie del estanque mientras que el agua por debajo, está más caliente. (b) El agua también se hace más ligera a medida que se calienta por encima de 4ºC; y eso hace que el agua más caliente se encuentre siempre en la superficie y la más fría en el fondo del estanque. (c) Durante los períodos prolongados de clima cálido, las aguas superficiales más calientes y ligeras tienden a formar una capa separada de las aguas del fondo, más frías y pesadas; el agua del estanque se estratifica en capas distintas. (d) En los estanques profundos, tales como los estanques de represas, dicha estratificación puede permanecer durante un largo período.

219 El agua de un estanque forma entonces tres capas diferentes:
la superior, más cálida y ligera epilimnio, en la cual la temperatura es relativamente homogénea en toda la capa; el agua se mezcla bien por acción del viento, la fotosíntesis es normalmente activa y los niveles de oxígeno son satisfactorios; la termoclina, en la cual la temperatura disminuye y la densidad aumenta rápidamente, formando una especie de barrera que separa el agua del estanque en dos partes distintas; la capa inferior hipolimnio, la más fría y densa, en la cual la temperatura del agua también se mantiene relativamente homogénea en toda la capa. El agua no puede ser mezclada por el viento; en ausencia de luz y de fotosíntesis, el oxígeno disuelto disminuye progresivamente; la mayor parte de dicho oxígeno es absorbida por los procesos de descomposición.

220 El oxígeno puede incluso desaparecer completamente en el agua que se encuentra en el fondo del estanque, lo que hace que la vida de los peces y de muchos otros vegetales y animales sea imposible en esa zona. Como dicha área está separada del agua de la superficie, el abono o los alimentos que caen al fondo no pueden ser aprovechados por los peces o el plancton.

221 Durante los períodos de clima más frío, las lluvias frías intensas y los vientos fuertes pueden provocar la ruptura de la estratificación del agua. El conjunto de la masa de agua se mezcla, las aguas más frías y pobres de oxígeno del fondo llegan a la superficie, provocando a veces la muerte de los peces. En algunos casos, los nutrientes y los alimentos arrastrados por las aguas del fondo también pueden causar un crecimiento excesivo del plancton.

222 Estratificación térmica del agua en estanques profundos

223 Medición de la temperatura del agua
Para medir la temperatura del agua se necesita un termómetro simple, graduado en grados Celsio (ºC) o centígrados. Tales termómetros son muy frágiles por lo que es conveniente transportarlos dentro de un estuche protector. Se puede fabricar uno fácilmente con un trozo de bambú dentro del cual se coloca un poco de algodón. Para medir la temperatura del agua de superficie, por ejemplo en la toma de agua de un canal de alimentación, o cerca del drenaje en el estanque mismo, se procede de la siguiente manera: (a) Se coloca el bulbo del termómetro bajo el agua, a una profundidad aproximada de 15 a 20 cm. (b) Se espera un corto período de tiempo hasta que la columna se estabiliza. (c) Sin levantar el termómetro del agua, se lee la temperatura. (d) Se anota dicha temperatura en el cuaderno en el cual se registran los datos

224 Nota: se puede usar el mismo método con un cubo lleno de agua, pero se debe medir la temperatura inmediatamente después de haber recogido el agua. Si se debe medir la temperatura del agua muy a menudo, es preferible atar una botella de muestreo a una vara y colocar el bulbo del termómetro dentro de la botella. Se lee la temperatura inmediatamente después de haber llenado la botella con el agua de superficie. Para medir la temperatura del agua a una profundidad mayor, por ejemplo en el fondo del estanque, cerca del drenaje, se requiere una botella de muestreo mejor que la descrita antes. Luego se procede de la siguiente manera: (a) Se coloca el termómetro en la botella. (b) Después de algunos segundos, se lee la temperatura del agua. (c) Se anota en el cuaderno de campo.

225

226 Cuando se requiere seguir de cerca los cambios de temperatura en un estanque para un correcto manejo de algunas partes del ciclo de cultivo, por ejemplo la reproducción de los peces, la alimentación complementaria o la protección de las poblaciones contra el frío, es aconsejable medir la temperatura del agua dos veces por día. El mejor momento para hacerlo es poco después de la salida del sol, cuando la temperatura del aire está cerca de su valor mínimo y poco después de mediodía, cuando la temperatura del aire está cerca de su valor máximo. Es posible calcular la temperatura diaria media del agua y anotar las fluctuaciones térmicas en un cuadro

227

228 Temperatura superficial del agua del estanque 8 (ºC) 
Fecha 06.30 horas 13.00 horas 25.2 27.0 24.8 26.4 24.3 25.8 23.6 25.1 22.4 24.1

229 Registro de las temperaturas mínimas y máximas del agua
Si se dispone un termómetro de máxima y mínima, basta medir la temperatura del agua una vez por día para obtener las dos temperaturas, mínima y máxima. En primer lugar, fije el termómetro en el estanque, en un sitio que sea de fácil alcance. Puede ser: clavando una vara de madera en el fondo del estanque, ligeramente inclinada en relación a la vertical, alcanzable desde la estructura de drenaje (la parte superior de la vara debe estar por encima del agua); fijando un clavo cerca de la parte superior de la vara y sujetando el termómetro de ese clavo con una cuerda; colocando el termómetro alrededor de 50 cm por debajo de la superficie del agua, a una distancia razonable de la vara de madera.

230

231 Para registrar las temperaturas diarias extremas, proceda de la siguiente manera:
(a) Cada mañana, en algún momento entre las 8 y las 10 horas, se saca el termómetro del agua, sirviéndose de la cuerda. (b) En la parte inferior del indicador metálico de mínima, se lee la temperatura mínima del agua, registrada desde antes del amanecer de esa misma mañana. Se anota la cifra que corresponde a la temperatura mínima de ese día. (c) En la parte inferior del indicador metálico de máxima, se lee la temperatura máxima del agua, registrada después del mediodía del día anterior. Se anota esta cifra que corresponde a la temperatura máxima del día anterior.

232 (d) Usando el imán que se entrega junto con el termómetro, se hacen deslizar hacia abajo los dos indicadores metálicos, hasta que toquen la columna de mercurio. (e) Se vuelve a colocar el termómetro en el agua. Nota: también es posible medir la temperatura a la tarde. En ese caso las temperaturas mínimas y máximas corresponden ambas a ese mismo día. Si en la granja existen varios estanques más o menos del mismo tamaño y profundidad, alimentados con el mismo suministro de agua, es suficiente medir las temperaturas máximas y mínimas en un solo estanque.

233 Es posible calcular la temperatura diaria media del agua e ilustrar las fluctuaciones terminales en un gráfico. Nota: en un estanque poco profundo, de menos de 1 m de profundidad, es suficiente medir la temperatura del agua de superficie. En un estanque cuya profundidad es superior a 1,5 m, es preferible medir también la temperatura cerca del fondo. Cálculo de la temperatura diaria media del agua de un estanque Se trata de un cálculo muy simple: (a) Para cada día, se suman la temperatura mínima y la temperatura máxima. (b) b) Se divide esa cifra por dos para obtener la temperatura media de cada día.

234 Temperaturas medias del agua de superficie registradas en el Estanque 8 (ºC) 
Fecha Mínima Máxima Media diaria1 - 27.5 25.2 27.0 26.1 24.8 26.4 25.6 24.3 25.8 25.1 23.6 24.4 22.4 24.1 23.3 ...  1 La media diaria se calcula como la suma de las temperaturas máxima y mínima, dividida por dos

235 Este método permite una buena estimación de las temperaturas en las cuales viven los peces.
Nota: en el caso de un estanque más profundo, también se debe medir la temperatura del agua cerca del fondo, o sea que es necesario calcular dos temperaturas medias: la media de la temperatura de superficie, tal como se explicó anteriormente; y la media de la temperatura del fondo, a partir de las temperaturas mínimas y máximas registradas cerca del fondo. La media global del agua del estanque se estima dividiendo por dos la suma de las temperaturas medias del agua de superficie y del fondo.

236 Cómo mostrar en un gráfico las fluctuaciones de la temperatura del agua
Para orientar la gestión de los estanques se pueden mostrar en un gráfico las variaciones de temperaturas diarias del agua, durante un período de tiempo dado. Se procede de la siguiente manera: (a) Se requiere una hoja de papel milimetrado. (b) Sobre el eje horizontal se indica la escala de tiempo, ajustada en relación a la duración del período. Se escriben las fechas exactas para evitar cualquier error. (c) Sobre el eje vertical, se indica la escala de temperaturas del agua, ajustada en relación a la gama de temperaturas previstas y se escriben los valores de las temperaturas (ºC).

237 (d) Se transcriben con regularidad en el gráfico los valores de temperatura anotados en el cuaderno de campo. Por ejemplo, uno puede estar interesado en evidenciar las fluctuaciones de: las temperaturas mínimas del agua, en la parte inferior del gráfico; las temperaturas máximas del agua, en la parte superior del gráfico; las temperaturas medias del agua, en el medio del gráfico.

238 Cuando toda la información está volcada en un gráfico, se puede fácilmente seguir los cambios de la temperatura del agua que afectan a los peces. Variaciones diarias de la temperatura del agua

239 Manejo de la temperatura del agua de un estanque
Es posible tomar algunas medidas para mejorar, dentro de ciertos límites, la temperatura del agua en los estanques de peces. Pero es importante recordar que: cuanto más grande es el estanque, más estable es la temperatura media del agua; por lo tanto solo en los estanques muy pequeños de unos pocos centenares de metros cuadrados, las condiciones de temperatura pueden cambiar rápidamente, por ejemplo, durante una tormenta o debido a un viento fuerte y frió; cuanto más pequeño es el estanque, más fácil es modificar la temperatura media del agua mediante un manejo apropiado.

240 Si se quiere aumentar la temperatura media del agua de un estanque, por ejemplo previendo el desove precoz de peces de agua cálida, un período de crecimiento prolongado o la supervivencia durante los meses invernales, se pueden adoptar algunas medidas: (a) Se disponen plantas formando un cerco, perpendicular a la dirección de los vientos fríos. (b) Para aprovechar el tiempo soleado, se construyen estanques poco profundos que se calientan más rápidamente. (c) Si el agua de alimentación es fría, se calienta utilizando un estanque de calentamiento poco profundo, colocado justo delante del estanque principal.

241 (d) Para invernar durante la estación fría, se construyen estanques más profundos, que son menos sensibles a las variaciones meteorológicas repentinas. Si se forma hielo en la superficie del estanque, el agua del fondo se mantiene más cálida, alrededor de los 4ºC, temperatura a la cual la densidad del agua es alta. (e) Si se dispone de una alimentación de agua más caliente, se drena el agua más fría del fondo del estanque utilizando un desaguadero “monje”.

242 Si se quiere disminuir la temperatura media del agua del estanque, por ejemplo para mejorar el tenor global de oxígeno disuelto o disminuir el efecto de las altas temperaturas, es preferible aumentar el flujo de entrada de agua más fría: en estanques poco profundos, evacuando las aguas superficiales más calientes; en los estanques más profundos y estratificados, evacuando las aguas del hipolimnio más pobres en oxígeno. En este caso, mientras se lleva a cabo la operación, se debe procurar no mezclar las capas.

243 Oxígeno disuelto en un estanque de peces
El gas más importante disuelto en el agua es el oxígeno (O2). Como ya se ha visto, el oxígeno disuelto (OD) es esencial para la respiración de la mayoría de los organismos vivientes. El oxígeno es también necesario para la desagregación de la materia orgánica muerta durante el proceso llamado descomposición. Origen del oxígeno disuelto El oxígeno disuelto en el agua proviene de dos fuentes: el oxígeno atmosférico; la fotosíntesis.

244 El oxígeno atmosférico en contacto con el agua es una fuente ilimitada de oxígeno; lamentablemente su incorporación al agua, su difusión y su posterior disolución, constituyen un proceso muy lento. La principal fuente de oxígeno disuelto en los estanques es la fotosíntesis. Se debe tener presente que este proceso depende de la cantidad de luz de la cual pueden disponer los vegetales. Por lo tanto: la producción de oxígeno disminuye durante los días nublados; se detiene completamente durante la noche; disminuye progresivamente a medida que aumenta la profundidad del agua y la luminosidad decrece, la razón de dicha disminución depende de la turbidez del agua

245 Medición del contenido de OD en el agua
Es posible medir la cantidad de oxígeno disuelto en el agua con métodos químicos o con métodos eléctricos. Los métodos químicos en general requieren de un kit sencillo que se puede comprar en el comercio especializado. El equipo contiene todos los productos químicos y el material necesario para determinar el contenido de OD con una precisión suficiente para el manejo de un estanque. Es necesario seguir estrictamente las instrucciones. Las mediciones se efectúan en una pequeña muestra de agua recogida con la botella de muestreo descrita anteriormente.

246 Los métodos eléctricos utilizan un medidor de oxígeno, un aparato bastante costoso que se puede adquirir en el comercio especializado. Presenta la ventaja de poder medir el tenor de OD directamente en el agua, a cualquier profundidad. El valor del OD se lee directamente en una escala. Las instrucciones deben ser seguidas estrictamente. Se debe ser muy cuidadoso en la calibración del aparato en forma regular, para que mantenga la precisión. Recuerde: cuando se mide el contenido de OD, se debe al mismo tiempo medir la temperatura del agua, para poder establecer una relación entre el tenor de OD y la temperatura.

247 El momento más adecuado para medir el OD depende del propósito de la medición.
(a) Si se prevé medir el OD en forma regular como parte de un programa de seguimiento de rutina de la granja piscícola, es preferible hacerlo dos veces en un mismo día: justo antes del amanecer, cuando el OD se encuentra en el mínimo; algunas horas más tarde. (b) Durante las estaciones en las cuales el OD puede ser insuficiente, si se quiere prever la disminución del contenido de OD durante la noche, también es necesario llevar a cabo dos mediciones: justo antes de la puesta del sol;

248 Si a partir de las observaciones efectuadas, se sospecha que puede haber escasez de OD, se lo puede medir inmediatamente para tener la confirmación y adoptar alguna medida correctiva. Determinación del contenido promedio de OD en el agua de un estanque Para estimar el contenido promedio de OD en el agua de un estanque poco profundo, en un momento dado, se deben recoger varias muestras de agua. 10. El modo más simple (pero menos preciso) es obtener las muestras en una sola estación, pero a diferentes profundidades, como se indica a continuación.

249 (a) Elija la estación de muestreo en el extremo más profundo del estanque, en un sitio algo alejado de los diques, por ejemplo delante de un desaguadero ‘monje’. (b) Recoja una primera muestra más o menos a 30 cm por debajo de la superficie del agua y mida el contenido de OD = A. (c) Recoja una segunda muestra a una profundidad = 0,50 x la profundidad total y mida el contenido de OD = B. (d) Tome otra muestra a una profundidad = 0,80 x la profundidad total y mida el contenido de OD = C. (e) Calcule el contenido medio de OD del agua del estanque como: X = (A + B + C) ÷ 3.

250 Para obtener resultados más precisos, proceda como se acaba de indicar, pero use dos estaciones:
una en el medio del estanque, para obtener un primer valor medio de OD = X1; otra en el extremo más profundo del estanque, para obtener un segundo valor medio de OD = X2; calcule el valor medio global de OD en el agua del estanque como X = (X1 + X2) ÷ 2. No saque muestras cerca de plantas acuáticas vivas o debajo de masas densas de algas contra la orilla, dado que tales muestras no son representativas de las condiciones que existen en el resto del estanque.

251 No tomar muestras de agua cerca de plantas acuáticas o debajo de masas densas de algas

252 Si el estanque es grande y profundo, tal como un estanque de represa, se requiere un mayor número de muestras de agua para lograr una mejor estimación del contenido medio de OD del agua del estanque. Eventualmente, se debe: agregar una estación de muestreo en el extremo menos profundo del estanque; obtener cuatro muestras en lugar de tres, en cada estación, a profundidades iguales a 0,1, 0,25, 0,50 y 0,75 veces la profundidad total en la estación; y calcular los promedios correspondientes. En algunos casos, se puede desear conocer solamente el contenido de OD de las capas superiores del estanque. En ese caso, se obtienen muestras sólo de la capa superior y se calcula el promedio como antes.

253 Cómo se expresa el contenido de OD del agua
La concentración de OD en el agua se puede expresar de varias maneras. (a) Como el peso del oxígeno en relación al volumen de agua, por ejemplo: en miligramos por litro (mg/l); en gramos por metro cúbico (g/m3); en partes por millón (ppm), ó 1ppm = alrededor de 1 mg/l. (b) Como el volumen de oxígeno en relación al volumen de agua, en general como milímetros por litro (ml/l) donde 1 ml/l = 0,7 mg/l. (c) Como el valor de saturación del oxígeno, el porcentaje de la máxima cantidad de oxígeno que el agua puede contener a una temperatura determinada.

254 Ejemplo Una muestra de agua a 30º C tiene un contenido de OD = 6 mg/l. Se puede expresar ese tenor en otras unidades, tales como: 6 mg/l es más o menos igual a 6 ppm; 6 mg/l ÷ 0,7 = 8,6 ml/l; a 30º C, el contenido de OD a 100 por ciento de saturación es de 7,54 mg/l. El porcentaje de saturación de oxígeno de esa muestra es entonces igual a (6mg/l ÷ 7,54 mg/l) x 100 = 79,6 por ciento. En una granja piscícola semintensiva, el tener de OD en el agua habitualmente se expresa en mg/l o en porcentaje de saturación.

255 Determinación de la cantidad de oxígeno que el agua puede contener
Como sucede con todos los otros gases, la cantidad máxima de oxígeno que el agua puede contener, la solubilidad del oxígeno en el agua, depende de tres factores: (a) Temperatura: cuanto más caliente está el agua menos oxígeno puede contener. (b) Presión atmosférica: cuanto más baja es la presión, menos oxígeno puede contener el agua, y por lo tanto: si aumenta la altitud, el agua puede contener menos oxígeno; la solubilidad del oxígeno disminuye en períodos de presión atmosférica baja, por ejemplo cuando hay tormentas; la solubilidad del oxígeno aumenta con la profundidad del agua.

256 (c) Salinidad: cuando el agua es más salina, menos oxígeno puede contener.
La cantidad máxima de oxígeno que una masa de agua dada puede normalmente contener se llama valor del 100 por ciento de saturación. En ciertas condiciones, puede ocurrir que el valor de saturación del agua de un estanque sea superior al 100 por ciento. En ese caso se dice que existe sobresaturación de oxígeno en el agua, fenómeno que se puede producir, por ejemplo, en las primeras horas de la tarde cuando la fotosíntesis es muy activa. Algunos valores de 100 por ciento de saturación (mg/l) de oxígeno en agua, a diferentes temperaturas, altitudes, profundidad del agua y salinidad, se presentan en la siguiente tabla que muestra las variaciones del contenido de OD que se pueden verificar en distintas condiciones.

257 Temperatura del agua (°C)
Variación de la saturación de oxígeno en función de la temperatura del agua Temperatura del agua (°C) OD 100% saturación1 (mg/l) 14.60 2 13.81 4 13.09 6 12.44 8 11.83 10 11.28 12 10.77 14 10.29 16 9.86 18 9.45 20 9.08 22 8.73 24 8.40 26 8.09 28 7.81 30 7.54 32 7.29 34 7.05 1 Agua dulce, a nivel del mar

258 1 Valores de 100 por ciento de saturación para agua dulce, en mg/l
Variación de la saturación de oxígeno en función de la altitud y la profundidad del agua1 Altitud (m) Temperatura del agua 20° C 30° C 9.08 7.54 300 8.76 7.27 600 8.46 7.01 900 8.16 6.77 1200 7.88 6.53 1500 7.61 6.29 1800 7.34 6.07 2100 7.08 5.85 1 Valores de 100 por ciento de saturación para agua dulce, en mg/l

259 Profundidad del agua (m) Temperatura del agua 20°C (al nivel del mar)
9.08 0.5 9.53 1.0 9.98 1.5 10.43 2.0 10.87 2.5 11.32 3.0 11.77 3.5 12.22 1 Valores de 100 por ciento de saturación para agua dulce, en mg/l

260 Salinidad del agua(ppm)
Variación de la saturación de oxígeno en función de la salinidad del agua (mg/l) Salinidad del agua(ppm) Temperatura del agua 20° C 30° C 9.08 7.54 5 8.81 7.33 10 8.56 7.14 15 8.31 6.94 20 8.07 6.75  1 Valores de 100 por ciento de saturación, en el nivel del mar

261 Utilización de un gráfico para determinar los valores de saturación de oxígeno
A menudo es más fácil utilizar el método gráfico que se ilustra a continuación, que permite una estimación rápida del porcentaje de saturación de oxígeno, suficientemente precisa para el manejo de un estanque de agua dulce. Se procede de la siguiente manera: (a) Mida el contenido de OD en el agua, en mg/l. (b) Corrija ese valor teniendo en cuenta la altitud, multiplicándolo por el factor de corrección adecuado para obtener el valor de OD al nivel del mar. Use la siguiente tabla: (c) Introduzca ese valor de OD a nivel del mar en la línea horizontal inferior del gráfico, y determine el punto A. (d) En la línea horizontal superior del gráfico, determine el punto B correspondiente a la temperatura dada del agua (°C).

262 (e) Con la ayuda de una regla, una el punto A con el punto B para obtener el punto C sobre la línea oblicua. (f) En el punto C, lea el porcentaje de saturación de OD. Nota: Si puede, haga una copia del gráfico original para que pueda usarlo de nuevo.

263

264 Recuerde: si el porcentaje de saturación es superior a 100, existe una sobresaturación de oxígeno en el agua. Ejemplo Se ha medido el contenido de OD = 5,4 mg/l en un estanque poco profundo situado a una altitud de 275 m sobre el nivel del mar, y la temperatura del agua es de 28.3°C. Determine el porcentaje de saturación de OD de la siguiente manera: para una altitud = 275 m, el factor de corrección es aproximadamente 1,03; el contenido de OD al nivel del mar entonces es 5,4 mg/l x 1,03 = 5,56 mg/l; determine el punto A = 5,6 mg/l en la línea A; determine el punto B = 28.3°C en la línea B; con una regla determine el punto C = 71 por ciento.

265 Altitud (m) Factor de corrección 1.00 100 1.01 200 1.02 300 1.04 400 1.05 500 1.06 600 1.07 700 1.09 800 1.10 900 1.11 1000 1.12 1100 1.14 1200 1.15 1300 1.17 1400 1.18 1500 1.19 1600 1.21 1700 1.22 1800 1.24 1900 1.25

266 Concentración de oxígeno disuelto que necesitan los peces
Las necesidades de oxígeno de los peces están determinadas por tres factores básicos: la especie de peces; el tamaño de los peces; y la temperatura del agua. También pueden existir otras variaciones debidas a factores fisiológicos tales como la actividad, la alimentación y la digestión, la madurez sexual y el desove.

267 Contenido preferido de OD al menos igual a:
Requerimiento de OD en las distintas etapas de la vida (mg/l o porcentaje de valores de saturación) Especies de peces Huevos y juveniles Adultos Contenido mínimo de OD Contenido preferido de OD al menos igual a: Trucha Cerca de 100% 5 mg/l (50%) 8 mg/l or 70% Carpa común Al menos 70% 3 mg/l (30%) 5 mg/l or 50% Tilapia 2 mg/l 4 mg/l or 50% Bagre africano Al menos 90% 1 mg/l o menos (respiración aérea) 3 mg/l or 35%

268 Los peces de agua fría necesitan niveles más altos de oxígeno que los peces de aguas cálidas. Peces como el bagre, que están acostumbrados a vivir en cuerpos de agua de circulación lenta, pueden soportar niveles menores de oxígeno que los peces habituados a aguas con mucho movimiento. En algunas especies en particular, los peces jóvenes necesitan niveles más altos de oxígeno que los adultos. En aguas de temperaturas más elevadas, los peces consumen más oxígeno para respirar. Este factor puede ser muy importante, porque cuando la temperatura aumenta, el agua contiene menos. En los períodos en que se alimentan activamente y luego durante la digestión, los peces necesitan más oxígeno que lo habitual.

269 Fluctuación de los valores de oxígeno
En los estanques piscícolas se pueden verificar dos tipos de fluctuaciones de los valores de oxígeno: fluctuaciones diarias, a la vez en el agua de superficie y en aguas profundas; fluctuaciones estacionales, observables sobre todo en estanque profundos. En las aguas de superficie, las fluctuaciones diarias de los valores de OD están ligados al ciclo día-noche de 24 horas. (a) Entre la salida y la puesta del sol, la fotosíntesis aumenta el nivel de OD. En los días claros, la producción de OD es más elevada que en los días nublados. A medida que la población del fitoplancton es más abundante, mayor es la producción de OD.

270 (b) Durante la noche no hay fotosíntesis y por lo tanto la respiración hace que disminuya el nivel de OD, hasta el momento de la salida del sol. Cuanto mayor es la población de fitoplancton, más rápidamente disminuye el OD.

271 Contenido de OD en la superficie del agua de un estanque somero durante un ciclo de 24 horas (temperatura del agua de 28 a 33ºC)

272

273 En los estanque muy ricos, el agua de la superficie puede estar sobresaturada al mediodía. De todos modos, como la respiración también es muy intensa, es posible que quede muy poco oxígeno hacia el final de la noche. Los peces pueden morir si no se corrigen tales condiciones. En aguas más profundas, la fluctuación diaria del contenido de OD está ligada a la turbidez debida al plancton: cuanto mayor es la turbidez, menor es la cantidad de luz que penetra profundamente en el agua y menor es la producción de OD debida a la fotosíntesis en las aguas profundas. El contenido de OD por lo tanto disminuye a media que la profundidad aumenta. En los estanques muy ricos, donde hay una densa población de plancton y una alta turbidez, el contenido de OD en las capas inferiores del agua puede resultar muy bajo, incluso durante el día. Los peces se deben concentrar en la superficie del estanque para sobrevivir. En ese caso, después de la puesta del sol se deben prever problemas más graves.

274 Las fluctuaciones estacionales del contenido de OD están ligadas a la estratificación térmica del agua. A medida que la termoclina se establece y limita el intercambio entre las capas inferiores y superiores, el contenido de OD del agua del fondo disminuye, debido sobre todo a la descomposición de la materia orgánica. Solamente después que el agua del estanque se ha recambiado totalmente (turnover), el OD vuelve al fondo desde la superficie mediante una mezcla general de la masa de agua. En los estanques profundos, ricos en fondos orgánicos fangosos, el agua del fondo puede registrar una carencia total de oxígeno (anoxia) durante algunas semanas, y los peces no pueden vivir en ese sitio. Más adelante, cuando se produce la mezcla total de la masa de agua, esa agua anóxica puede volver a la superficie, junto con la materia orgánica descompuesta; en ese caso muchos peces pueden morir si no se los ayuda.

275 Fluctuaciones diarias del contenido de OD en función de la profundidad de un estanque somero con una alta turbidez debida al plancton (temperatura del agua de 26 a 33ºC)

276 Caída brusca del contenido de OD del agua del estanque
Además de las fluctuaciones del contenido de OD apenas descritas, que ocurren con regularidad cada día o en cada estación, el contenido de OD del agua del estanque puede disminuir rápidamente debido a otras varias razones. Si ello ocurre, hay que verificar si se trata de alguna de las siguientes causas:

277 (a) La alimentación de agua:
el agua que alimenta el estanque puede tener un contenido de OD muy bajo; es el caso del agua de un pozo o del agua profunda de un reservorio; asimismo, la respiración o la descomposición de algas aguas arriba del suministro de agua de superficie y la contaminación orgánica pueden reducir el oxígeno disuelto; el caudal de agua que entra es muy reducido. (b) El clima: el agua del estanque se ha estratificado y una lluvia fría o un viento fuerte han provocado la mezcla total de la masa de agua, trayendo el agua del fondo pobre de oxígeno a la superficie;

278 varios días nublados o de tiempo lluvioso han reducido la producción de oxígeno por fotosíntesis;
un período de días de mucho calor ha aumentado la temperatura del agua, reducido la saturación de OD e incrementado los requerimientos de oxígeno de los peces. (c) El estanque piscícola: la turbidez debida al plancton es muy elevada y se consume demasiado oxígeno durante la noche, a causa de la respiración; existe demasiada materia orgánica en descomposición y dicho proceso consume demasiado oxígeno. (d) El manejo de las poblaciones de peces: hay demasiados peces en el estanque; los peces están sobrealimentados, se producen demasiados excrementos (heces), y/o los alimentos no consumidos se descomponen en el fondo.

279 Generalmente, la disminución repentina del contenido de OD se debe a una combinación de varios factores. En la mayoría de los casos, una correcta gestión puede prevenir el problema. Señales de bajo contenido de OD en los estanques de peces Si no se dispone de un kit químico apropiado o de un medidor de oxígeno, es posible observar algunas señales que indican que no hay suficiente oxígeno en el estanque, por ejemplo: renacuajos que se agrupan en los bordes del estanque; moluscos acuáticos que suben por las plantas emergentes; el agua huele a huevo podrido; los peces no se alimentan bien o incluso dejan de alimentarse; los peces se asoman a la superficie del agua en un esfuerzo por respirar en la capa delgada y mejor oxigenada de la superficie, comportamiento llamado boqueo.

280 Predicción de la disminución de OD con el disco de Secchi
Hemos explicado cómo medir la transparencia con la ayuda del disco de Secchi. Si el fitoplancton es la principal fuente de turbidez del estanque, se puede usar esta medida junto con otras observaciones, para prever un bajo contenido de OD. Se procede de la siguiente manera: (a) Se mide la transparencia con la ayuda del disco de Secchi (DS). (b) Si DS es inferior a 25 cm, el riesgo de falta de oxígeno es alto, especialmente si: existe una espesa cobertura de nubes durante dos o tres días seguidos; existe una fuerte niebla a la mañana.

281 (c) Si DS está comprendido entre 25 cm y 60 cm, existe un cierto riesgo de que falte el oxígeno, riesgo que disminuye a medida que DS aumenta. Se deben verificar las condiciones meteorológicas y observar regularmente las señales indicadoras descritas. (d) Si DS es superior a 60 cm, el riesgo de que pueda verificarse una disminución brusca del oxígeno es mínima, a menos que persista el tiempo cubierto durante más de una semana. Nota: cuando se utiliza este método, se deben tener en cuenta las otras razones que pueden determinar una rápida disminución del OD.

282 Predicción de la disminución de OD con mediciones del oxígeno disuelto
Si se dispone de un kit o de un medidor para medir el contenido de OD, se puede aplicar el método de proyección desarrollado por el profesor C.E.Boyd y sus colegas, en la Universidad de Auburn de los Estados Unidos (Transactions of the American Fisheries Society, 107: , 1978). Es un método que se puede aplicar en cualquier estanque pero resulta especialmente útil en los casos en que la turbidez del agua no se debe al fitoplancton y cuando el método del disco de Secchi no es confiable. Se procede de la siguiente manera, haciendo referencia al gráfico que se muestra más adelante: (a) Se mide el contenido medio del estanque al atardecer, por ejemplo a las 18 horas, para determinar X mg/l. (b) Se mide nuevamente el contenido de OD dos o tres horas más tarde, por ejemplo, a las 21 horas, para determinar Y mg/l. Este valor debe ser inferior al precedente.

283 (c) En un papel milimetrado se indican los valores de X e Y correspondientes al contenido de OD (escala vertical) en relación al tiempo (escala horizontal). (d) Se unen los dos puntos X e Y mediante una línea recta. (e) Se prolonga dicha línea recta hasta tocar la escala del "tiempo" en la parte baja del gráfico. Esto permite estimar el contenido medio de OD del agua del estanque más tarde durante la noche. Se puede ahora utilizar ese gráfico de acuerdo con el tipo de peces que hay en el estanque (especie, tamaño) y con el nivel de oxígeno mínimo aceptable. Se dibuja una línea horizontal en el gráfico que representa el nivel mínimo soportable de OD en el estanque. Se pueden prever los siguientes resultados:

284 (a) Si la prolongación de la línea (tal como la línea C en el ejemplo) intersecta la línea horizontal después del amanecer, habrá suficiente OD para los peces durante la noche. (b) Si la prolongación de la línea (tal como la línea B en el ejemplo) intersecta la línea horizontal justo antes o al amanecer pero también intersecta la línea cero-DO justo después del amanecer, es muy probable que haya suficiente DO para los peces hasta el amanecer. De todas maneras, sería prudente mejorar la oxigenación del agua (descrita más adelante), especialmente durante la última parte de la noche. (c) Si la prolongación de la línea (tal como la línea A en el ejemplo) intersecta la línea horizontal y la línea cero-DO antes del amanecer, existe un elevado riesgo de falta de OD durante la noche. Se deben adoptar algunas medidas en forma inmediata para mejorar la oxigenación del agua. Nota: los resultados dependen mucho de la precisión de los cálculos. Para obtener buenas muestras de agua y calcular el contenido medio de OD del agua del estanque, se debe proceder como se ha indicado anteriormente.

285

286 Durante las estaciones más difíciles y en estanques en los que se supone puede haber problemas, se puede usar el método gráfico durante un período más largo de tiempo. Esto es particularmente conveniente si se dispone de un medidor de oxígeno que ofrece mediciones rápidas y confiables de contenido de OD a cualquier profundidad. Se procede de la siguiente manera, haciendo siempre referencia a los gráficos que siguen: (a) Se mide el contenido medio de OD del agua del estanque a la salida del sol, por ejemplo a las 6 horas, para determinar X mg/l. (b) Se mide el contenido medio de OD del agua del estanque, a la puesta del sol, por ejemplo a las 18 horas, para determinar Y mg/l.

287 (c) Se prepara un gráfico con dos escalas que representan el tiempo (horizontal) y el contenido de OD (vertical) para cada estanque que se quiere observar. (d) Se anotan las mediciones X e Y sobre el gráfico del estanque correspondiente. (e) Se señalan también las condiciones atmosféricas. (f ) Se repiten tales operaciones cada día durante el período que se quiere estudiar, o hasta que desaparecen los problemas de oxígeno.

288 Gracias a la observación de las fluctuaciones de contenido medio de OD y del efecto de las condiciones atmosféricas diarias, se puede prever cuando es necesario intervenir para mejorar la oxigenación del agua y evitar pérdidas en la producción de peces. En especial, se debe observar: la amplitud de las fluctuaciones diarias de contenido de OD; el contenido de OD a la salida y la puesta del sol; si existe una tendencia gradual de disminución del contenido de OD a la salida y la puesta del sol; si algunas condiciones meteorológicas especiales (lluvias fuertes o tiempo nublado) inciden en la evolución del contenido de oxígeno.

289 Hay una tendencia al descenso del contenido de OD cuando sale el sol y cuando se pone; el contenido de OD cuando se pone el sol baja mucho; se dan grandes fluctuaciones diarias; hay demasiada fotosíntesis, y el déficit de OD puede darse en la noche desde el 16 al 18 de marzo. Será necesario, por lo tanto, mejorar la oxigenación en forma mecánica.

290 Se podría mejorar artificialmente la oxigenación durante unas pocas noches empezando por la noche del 20 de marzo y al mismo tiempo tomar medidas para promover una saludable comunidad planctónica.

291 Mejorar la oxigenación del agua de un estanque
Es posible aumentar el contenido de OD del agua de un estanque de varias maneras: directamente en el mismo estanque, gracias al diseño y a la gestión; en la toma de agua del estanque, mediante estructuras simples y económicas; corriente arriba de la toma de agua, ya sea antes de la toma de agua principal o en un punto dado del canal de alimentación, con la ayuda de cascadas; si se dispone de electricidad, utilizando diferentes procedimientos mecánicos que permiten la aireación de emergencia del agua del estanque.

292 Un modo simple de asegurar un buen suministro de oxígeno atmosférico a los estanques desde el comienzo, es planificar su diseño de manera de aprovechar al máximo el viento. Esto da como resultado una mejor aireación de la superficie del agua y una mejor mezcla con las aguas más profundas. En la medida de lo posible los estanques, especialmente los estanques de engorde, se deben diseñar teniendo presente los siguientes puntos: Se debe establecer cuáles son los vientos más importantes durante todo el año, teniendo en cuenta factores tales como los períodos críticos para la oxigenación del estanque, la fuerza y la regularidad del viento y los momentos del día en que sopla. Cuanto mayor es el recorrido del viento sobre la superficie del estanque, mayor es su acción. Si es posible, se deben orientar los estanques de manera que el dique más largo sea paralelo a la dirección del viento que se quiere aprovechar.

293 El efecto del viento aumenta con la longitud de su recorrido

294 (c) Es más fácil que el viento contribuya a mezclar adecuadamente las aguas del estanque, si se trata de un estanque poco profundo. Corrientes de mezcla producidas por el viento

295 Si se logra identificar la causa probable del problema, un buen manejo del estanque puede mejorar el contenido de OD del agua. Es aconsejable adoptar las siguientes medidas de rutina, preferiblemente antes de que se produzca cualquier emergencia. (a) Mejora directa del contenido de OD: aumentando el flujo de alimentación de agua bien oxigenada y/o más fresca; evacuando el agua menos oxigenada del fondo, utilizando un desaguadero tal como se explicó antes, y reemplazándola con agua mejor oxigenada; favoreciendo, en los estanques pequeños, una mayor mezcla de aire y agua agitando enérgicamente el agua de superficie con las manos, con un bastón grueso o con una rama.

296 (b) Reducción del consumo de oxígeno debido a la descomposición de materias orgánicas:
evitando la sobrealimentación, en el caso se utilicen alimentos; si es posible, tratando de drenar parte de la materia orgánica inutilizada que se encuentra en el fondo; si el estanque es drenable y se ha vaciado, dejando secar completamente el fondo al menos durante dos o tres semanas en climas tropicales o tres o cuatro meses en climas templados. Esto permite que el fango húmedo y blando inicie su transformación en suelo normal y que el oxígeno atmosférico favorezca los procesos de descomposición/mineralización de la materia orgánica y la desacidificación del fondo del estanque; quitando del fondo del estanque que se ha vaciado, una parte del fango acumulado que resulta demasiado abundante (se puede utilizar con provecho como abono orgánico para fertilizar cultivos); y antes de volver a llenar el estanque, tratando el fondo; el ; encalado y la fertilización del fondo del estanque pueden mejorar mucho su calidad.

297 (c) Aumento de la producción de oxígeno por fotosíntesis mediante:
aumento de la cantidad de luz solar disponible, a través de un control riguroso de los árboles que dan sombra y de los vegetales acuáticos; mejora de la penetración de luz solar y reducción de la respiración durante la noche, a través del control de las plantas sumergidas y las algas, donde sea necesario; ligera reducción de la población de fitoplancton existente, si es que produce fluctuaciones demasiado acentuadas de los niveles de oxígeno (drenaje de una parte del agua de superficie y reemplazo con agua fresca); tratamiento del agua del estanque con cal y/o fertilización para aumentar el fitoplancton sólo cuando es necesario.

298 (d) Reducción de los requerimientos de oxígeno de los peces por:
reducción del número de peces presentes en el estanque; reducción o incluso suspensión de la alimentación complementaria.

299