Estanques de peces urbanos: tratamiento de aguas residuales de baja tecnología para pueblos y ciudades

Fuente: Resilience

A mediados del siglo XX, los sistemas de alcantarillado de ciudades enteras usaban peces de manera segura y exitosa para tratar y purificar el agua. Los estanques de peces alimentados con desechos son una alternativa de baja tecnología, barata y sostenible para lidiar con nuestra propia mierda y para obtener alimentos ricos en proteínas en el proceso.

Después de comer y beber, excretamos en los inodoros, que utilizan agua para descargar nuestro efluente en los sistemas de alcantarillado municipales. En general, las aguas residuales resultantes no se tratan o se tratan en diferentes tipos de plantas de tratamiento de aguas residuales, las más avanzadas de las cuales son costosas de operar y tienen altas demandas de energía. [1]

Pero incluso si se tratan las aguas residuales, el efluente todavía tiene niveles altos de nitrógeno, fósforo, oxígeno disuelto y materia biológica, nutrientes esenciales para la vida en la Tierra. Esto provoca eutrofización. Los altos niveles de estos nutrientes conducen a la proliferación de algas, que a su vez pueden producir toxinas que conducen a muertes masivas de peces y pérdida de biodiversidad en ríos, lagos y océanos. [2]

Esencialmente, el núcleo del problema es que, en lugar de reciclar los nutrientes, como ocurre en la mayoría de los ecosistemas, se trata de un flujo unidireccional. Solucionar estos problemas, por ejemplo, haciendo que el uso del agua sea más eficiente o utilizando planes de tratamiento de aguas residuales que consuman más energía, no resuelve la raíz del problema: el ciclo de nutrientes tiene fugas. Y no puede arreglar un fregadero con fugas cambiando la cantidad o el tipo de agua que usa.

Demasiado de una cosa buena

Si queremos arreglar el fregadero con fugas, debemos alejarnos de la idea de que los desechos humanos son inherentemente tóxicos o que la actividad humana siempre es mala para el medio ambiente. Esta forma de pensar se basa en la suposición de que los humanos de alguna manera están separados de la naturaleza. La conclusión lógica de esta suposición, entonces, es separarnos aún más de los ciclos naturales: construir un tratamiento de aguas residuales más refinado, con uso intensivo de químicos y energía, establecer límites estrictos entre la producción de alimentos y las cuencas hidrográficas y, en su defecto, utilizar geoingeniería a gran escala. experimentos para limpiar nuestros ríos.

Pero el problema principal aquí no es que de alguna manera seamos tóxicos y, por lo tanto, una carga para nuestro medio ambiente. Es que los nutrientes que liberamos al medio ambiente están demasiado concentrados. Este es especialmente el caso cuando se trata del «problema» de la eutrofización. Causado por aguas residuales con alto contenido de nutrientes y escorrentías agrícolas, generalmente se piensa que es algo malo. Pero considere la raíz griega de la palabra: «alimentarse bien».

La eutrofización solo es mala porque los nutrientes buenos como el nitrógeno, el carbono y el fósforo, necesarios para la mayor parte de la vida biótica, están demasiado concentrados, lo que provoca un rápido crecimiento de las algas, lo que genera muy poco oxígeno en el agua y demasiadas toxinas producidas por las algas. , los cuales son mortales para los peces. Sin embargo, los peces comen algas, por lo que si el crecimiento de las algas se ralentizara un poco, las poblaciones de peces se multiplicarían. El problema no es que las aguas residuales estén contaminadas, sino que hay demasiadas cosas buenas, demasiado concentradas para que las absorba el ecosistema.

Cómo arreglar un fregadero con fugas

Aprendí por primera vez sobre el sistema de tratamiento de aguas residuales a través de la acuicultura cuando vivía en Hanoi. Allí, descubrí que en realidad es muy común, especialmente en las comunidades agrícolas pobres, reutilizar los desechos humanos para la producción.

Letrina-estanque-pez-minImagen: Una letrina suspendida en un estanque de peces en Vietnam. Fuente: Centro Internacional de Tecnología Ambiental del PNUMA. (2002). Tecnologías ambientalmente racionales para la gestión de aguas residuales y pluviales: un libro de consulta internacional (Vol. 15). Asociación Internacional de Agua.

En países como Vietnam, Indonesia y China, los inodoros a menudo se colocan sobre estanques de peces. Los desechos humanos y de ganado también pueden recolectarse manualmente y colocarse en estanques de peces. ¿Por qué? Estimulados por el nitrógeno, el fósforo y el carbono agregados, las algas y el fitoplancton crecen rápidamente y comienzan a descomponer los nutrientes y las bacterias y producir oxígeno. A medida que aumentan los niveles de oxígeno, los peces pueden nadar en el agua y comer las algas y el fitoplancton. Luego, el pescado se captura y se vende en el mercado. Finalmente, cuando se drena el estanque, los excrementos de pescado y los sedimentos restantes también se pueden usar para fertilizar los cultivos circundantes, como el arroz o los árboles frutales.

Esta idea básica también se puede ampliar. Durante el período comunista en China, muchos piscicultores tenían acceso limitado a los alimentos para peces y las cooperativas estatales locales comenzaron a organizar sistemas de recolección de desechos humanos. Finalmente, en muchas ciudades chinas, hasta la década de 1990, camiones y barcos recolectaban estiércol humano en las ciudades —algunas administradas por el estado y algunas operaciones clandestinas e ilegales— y las transportaban a operaciones de acuicultura en tierras periurbanas. De 1952 a 1966, alrededor de un tercio de los fertilizantes (que incluyen alimentos para peces) utilizados en China procedían de los suelos nocturnos y, en 1966, se reciclaba el 90% de las excretas. [3] Por cierto, hoy en día, la producción masiva de algas marinas frente a las costas de China probablemente ha reducido en gran medida la probabilidad de eutrofización, una forma accidental de biorremediación y reciclaje de nutrientes. [4]Estanque-de-peces-hanoi-min

Imagen: Se bombean aguas residuales a un estanque de peces en las afueras de Hanoi, Vietnam. Fuente: Edwards, 2005. [15]

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Imagen: Aguas residuales después del tratamiento en estanques de peces, Hanoi. Fuente: Edwards, 1996. [5]

Un ejemplo interesante a gran escala es el sistema que surgió en las afueras de Hanoi en la década de 1960. Hanoi, la capital de la nación comunista recién independizada, que libraba una guerra prolongada contra las fuerzas de ocupación occidentales, no tenía tratamiento municipal de aguas residuales. Las aguas residuales desembocaban en dos ríos, que fluían hacia el sur y finalmente se fusionaron con el Río Rojo. Durante el período comunista de colectivización de las tierras agrícolas, las cooperativas de agricultores vietnamitas fueron excluidas del mercado internacional y, con frecuencia, utilizaron todos los recursos disponibles para alimentar a los peces, como los desechos de los mataderos o los cereales en mal estado. Al ver las aguas residuales sin tratar en los canales, un recurso fuera de lugar, los agricultores comenzaron a bombearlas a grandes estanques.

Después de prueba y error, e invirtiendo lo poco que tenían en mejoras de infraestructura, determinaron la proporción correcta de aguas residuales y agua dulce necesaria que diluiría las aguas residuales lo suficiente como para que los peces no murieran. También dejan que las aguas residuales sin tratar se asienten en estanques primarios y secundarios antes de mezclarlas en estanques de peces, matando eficazmente los patógenos dañinos y permitiendo que sedimenten grandes sólidos, lo que promueve aún más el crecimiento de algas.

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Imagen: Un mercado de pescado minorista local en la comuna de Yen So. Anders Dalsgaard. Fuente: Thi Phong Lan, Nguyen, et al. «Calidad microbiológica de los peces cultivados en estanques alimentados con y sin aguas residuales en Hanoi, Vietnam: influencia de las prácticas de higiene en los mercados minoristas locales». Revista de agua y salud 5.2 (2007): 209-218.

Los agricultores también cultivaban plantas como lenteja de agua y jacinto de agua en el agua y en sus orillas, que luego podían alimentar al ganado y tenían el doble beneficio de extraer metales pesados ​​del agua. También practicaron el policultivo de peces, donde especies como el bagre, la carpa y la tilapia se criaban juntas y, por lo tanto, eran más efectivas para limpiar el agua y proteger a los pequeños alevines de los depredadores. Cada año, los estanques se drenaban y el lodo del fondo se aplicaba a los campos cercanos, reutilizando aún más los nutrientes disponibles.

Finalmente, estos agricultores desarrollaron un sistema que, en 1995, proporcionaba entre el 40% y el 50% del suministro total de pescado de Hanoi cada año. Las mediciones científicas mostraron que el agua de los estanques de peces, cuando se bombeaba al río, estaba muy por debajo del nivel recomendado por la Organización Mundial de la Salud para la demanda biológica de oxígeno, un indicador para determinar la eficiencia de los sistemas de tratamiento de agua. [5] Básicamente, habían creado una planta de tratamiento de agua para una ciudad de 1,5 millones de habitantes, casi sin costo para el estado.

Una «tecnología popular de bajo costo» al servicio de toda una ciudad

Quizás esté pensando: claro, este es un ejemplo de una alternativa interesante, pero en última instancia condenada, al tratamiento de aguas residuales. Es una aberración y no es posible que se mantenga por mucho tiempo. Desafortunadamente para tu cínico interno, en realidad puede serlo. La ciudad de Kolkata (antes Calcuta), India, con una población de 14,8 millones, tiene el sistema de acuicultura alimentado con aguas residuales más grande del mundo. Aunque los agricultores habían estado usando aguas residuales para alimentar a los peces de diferentes maneras desde el siglo XIX, el sistema se desarrolló más a partir de la década de 1940.

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Imagen: estanques de peces en los humedales del este de Kolkata, el sistema de acuicultura alimentado con aguas residuales más grande del mundo en la actualidad. Fuente: iStock.

Durante el período colonial británico, los administradores construyeron una serie de canales a través de la ciudad que funcionaban como alcantarillas. Estos desembocan en el río Bidyadhari. Sin embargo, este río rápidamente se llenó de sedimentos y quedó inutilizable. Como resultado, un área de humedales adyacentes se transformó de marismas de mar a marismas principalmente de agua dulce. En 1940 se construyeron dos canales de alcantarillado para extender aún más el efluente de la ciudad al océano. Fue en este punto que los agricultores locales comenzaron a desviar las aguas residuales hacia estanques de peces en las antiguas marismas, cultivar hortalizas en las orillas de los canales de aguas residuales y formar cooperativas para gestionar las aguas residuales.

Aunque el sistema de Calcuta se desarrolló con el tiempo, es bastante sistemático. Cada año, primero se drenan los estanques y se aplican lodos a los campos. El agua residual se introduce en el estanque lentamente a baja profundidad y se deja reposar durante dos semanas. Esto básicamente imita los sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales, donde las aguas residuales se tratan primero estimulando el crecimiento de algas y bacterias, se dejan sedimentos dañinos y la mayoría de los parásitos mueren porque sus huevos y gusanos mueren si no encuentran un huésped en dos semanas. Luego, los peces se siembran en otro estanque y lentamente se introducen las aguas residuales en el estanque en una proporción de aguas residuales a agua de 1: 4. Todo esto requiere habilidades y conocimientos desarrollados durante generaciones, lo que permite a los agricultores saber cuándo los niveles de oxígeno son demasiado bajos, lo que podría matar a los peces.[3] [6] El efluente resultante puede alcanzar la calidad del agua del tratamiento convencional. [7]Esclusa-bambú-min

Imagen: Una compuerta hecha de bambú en los humedales del este de Kolkata. El jacinto de agua se cultiva para ayudar a purificar el agua y alimentar al ganado. Fuente: Mukherjee, 2020. [6]

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Imagen: Cada año, los estanques se drenan y el lodo del fondo se aplica a los campos cercanos, reutilizando aún más los nutrientes disponibles. Fuente:  Siéntete orgulloso de los humedales del este de Kolkata  (página de Facebook).

Mediante ensayo y error y buen juicio, los agricultores locales han desarrollado un sistema de tratamiento de aguas residuales que es extremadamente eficiente y adaptable a las condiciones locales. Pueden distinguir el tipo de efluente, industrial o doméstico, a través de los matices que desprende, y lo controlarán o diluirán cuando sea necesario. Por ejemplo, las aguas residuales de las curtidurías pueden ser tóxicas para los peces, por lo que no las utilizarán. Varían los niveles de agua según la temporada, el clima y las cantidades disponibles de efluentes. Saben el tono de negro verdoso que debe tener el agua para tener un nivel óptimo de oxígeno y amoníaco para los peces. Pueden saber si hay muy poco oxígeno prestando atención al grado en que los peces suben a la superficie para tragar aire. Los agricultores cosechan caracoles en el agua para proteger el crecimiento de los peces, que luego son triturados y alimentados a los patos.cuyos excrementos a su vez fertilizan los estanques de peces y los suelos cercanos. Plantan jacintos de agua y lenteja de agua para absorber metales pesados ​​de las aguas residuales. [7] [8]

Las piscifactorías de Calcuta proporcionan 8000 toneladas de pescado al año a la ciudad, o el 40% de la producción pesquera de la región. Procesa el 80% de las aguas residuales de la ciudad y reduce las cargas orgánicas y de nutrientes de las aguas residuales de la ciudad en un 50-90%, al tiempo que mantiene las cargas bacterianas a un nivel aceptable según las pautas de la OMS. Se calcula que le ahorrará a la ciudad un equivalente de $ 64,400,000 por año en costos de tratamiento de aguas residuales, lo que convierte a Calcuta en una “ciudad ecológicamente subsidiada”. [9] El sistema proporciona a los agricultores un retorno sobre la inversión del 28% y proporciona un medio de vida a 200.000 personas. [10]

Si bien las ganancias no deberían ser en sí mismas el objetivo de este sistema, es un servicio público, después de todo, ciertamente ayuda a sufragar los costos del tratamiento de aguas residuales. En un pequeño municipio de Karnal, en el norte de la India, un estudio mostró que los estanques de peces municipales alimentados con aguas residuales, instalados en la década de 2010, proporcionaron más de $ 25,000 de ganancia neta por año al municipio, así como beneficios indirectos como la mejora de los suelos cercanos a través de la venta de aguas residuales tratadas a agricultores. [11]

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Imagen: Los estanques de peces alimentados con desechos proporcionan fuentes constantes de proteínas para los pequeños agricultores. Fuente:  piscicultura en los humedales del este de Kolkata , Ramble On, Priya Mallic.

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Imagen: Pescado capturado en los humedales del este de Calcuta. Fuente:  piscicultura en los humedales del este de Kolkata , Ramble On, Priya Mallic.

Aún así, cuando se introducen en pequeñas comunidades rurales, los beneficios se extienden mucho más allá de las ganancias monetarias, a los servicios sociales, culturales y ecológicos que brindan los estanques de peces. Esto incluye mejorar la calidad del suelo, la adaptabilidad de las comunidades locales al cambio climático, el ocio (por ejemplo, pescar con amigos) y fuentes constantes de proteínas para los pequeños agricultores. Por ejemplo, incluso si no venden el pescado, un pequeño estanque de peces alimentado con aguas residuales puede proporcionar a una familia de seis personas 8 kg de pescado, por persona, por año, un aumento significativo en la ingesta de proteínas para muchas comunidades rurales. [12] En el caso de los humedales del este de Kolkata, los estanques de peces también ayudan a recargar el agua subterránea, un problema grave en la India, donde muchos acuíferos están a punto de agotarse. [13]

Los humedales de Calcuta son una “tecnología popular de bajo costo” [14] que trata la mayoría de las aguas residuales de una ciudad con una población del tamaño de Nueva York. Esto es posible gracias al desarrollo de un vasto ecosistema humano-pez-planta, una planta de tratamiento de aguas residuales a escala de ciudad que surgió gracias a la creatividad, el conocimiento ecológico y la dirección de las comunidades agrícolas locales.

Más de 90 sistemas en Alemania a principios del siglo XX.

En este punto, su cínico interno podría haber presentado otro contraargumento: claro, entonces funciona a escala. Pero tendrías que estar bastante desesperado y ser pobre para rebajarte a cultivar peces en aguas residuales. Si bien podría funcionar en la India y funcionó durante un tiempo en Vietnam y China, nunca funcionaría en los países desarrollados, donde existen estándares de saneamiento más altos y donde nadie querría comer el pescado cultivado en las aguas residuales de todos modos.Teichgut_Birkenhof_2012-min

Imagen: Una vista del antiguo sistema de acuicultura alimentado con aguas residuales en Munich, Alemania, hoy un santuario de aves. Foto: Peter Schleypen, 2012. Fuente:  Historisches Lexikon Bayerns .

Es posible que se sorprenda al saber que, de hecho, existían más de 90 sistemas de este tipo en Alemania a principios del siglo XX. [16] Hasta la década de 1990, la ciudad de Munich todavía procesaba la mayor parte de sus aguas residuales a través de la piscicultura. De hecho, Alemania ha sido pionera en algunas de las investigaciones científicas más detalladas y rigurosas sobre la viabilidad a gran escala de los estanques de peces alimentados con aguas residuales, ya en la década de 1890.

Al igual que en China, los estanques de peces alimentados con aguas residuales tienen una historia larga pero poco apreciada en Europa. Los fosos de los castillos, los monasterios y las aldeas a menudo tenían estanques de peces alimentados con aguas residuales. A medida que las ciudades crecieron rápidamente en el siglo XIX, las aguas residuales no tratadas simplemente se vertieron en los ríos, lo que provocó el colapso de las pesquerías en toda Europa, así como condiciones generalmente insalubres y la propagación de enfermedades. Se reconocía cada vez más que las aguas residuales debían tratarse; Un indicador común de los métodos de tratamiento adecuados fue que las truchas pueden vivir en el agua tratada. Como resultado, los ingenieros civiles y los científicos construyeron pequeños estanques de peces para probar la calidad de las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales.

Gustav Oesten, un ingeniero civil encargado del tratamiento de aguas residuales en Berlín, comenzó a experimentar a fines de la década de 1880 con el uso de pescado para tratar aguas residuales y la recolección de pescado como producto secundario del tratamiento de aguas residuales. Pudo pasar la mayor parte de una década realizando experimentos con diferentes especies de peces, diseños para estanques y diversas condiciones locales y climáticas. [dieciséis]

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Imagen: Canal de alimentación para los estanques de peces del sistema de acuicultura de aguas residuales de Munich. Imagen de Bjs (CC BY-SA 3.0), Wikimedia Commons .

A través de estos experimentos, demostró de manera concluyente que el crecimiento de los peces se acelera en las aguas residuales y que, a su vez, los peces ayudan a purificar las aguas residuales. Las truchas no eran muy buenos peces para este propósito, porque no pueden tolerar el agua con altos niveles de oxígeno, común en los sistemas de aguas residuales, un subproducto del rápido crecimiento de algas. Las carpas, que pueden salir a respirar cuando los niveles de oxígeno son intolerables, crecieron muy bien: las que se alimentan con aguas residuales superan con creces la producción de las que se encuentran en los estanques de peces normales. Pero, utilizando truchas, demostró que el agua era de la calidad suficiente para volver a entrar en el cobertizo. Sus experimentos sugirieron que los estanques de peces podrían diseñarse para ayudar a abordar la crisis del agua en Europa y, al mismo tiempo, proporcionar un retorno económico a través de la venta de pescado.

A principios del siglo XX, los científicos de toda Alemania comenzaron a realizar más experimentos a pequeña escala. Bruno Hofer, un científico de peces más conocido por ser pionero en el estudio de las patologías de los peces, comenzó a escalar estos experimentos, mostrando a principios de 1900 que las aguas residuales de instituciones más grandes como hospitales, cervecerías y fábricas, así como municipios más pequeños, teóricamente podrían tratarse con estanques de peces. Incluso fue más allá y se «atrevió» a proponer un sistema de este tipo para una ciudad tan grande como Munich, una noción que quizás se consideró extravagante en ese momento.

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Imagen: Un aspersor que introduce aguas residuales tratadas secundarias diluidas con agua de río en un estanque de peces alimentado con aguas residuales en Munich, Alemania. Fuente: Edwards, 2005. [15]

Sin embargo, en 1929, después de varias implementaciones exitosas del diseño de Hofer en Alemania, la ciudad de Múnich construyó su propio sistema de tratamiento de aguas residuales para estanques de peces, que sirvió a toda la ciudad hasta la década de 1990. Este fue el sistema de este tipo más grande implementado en ese momento en el mundo, inicialmente diseñado para procesar las aguas residuales de 500.000 personas. El sistema era tan eficiente que el agua que salía de los estanques, completamente tratada, era comparable al agua natural en calidad y nivel de nutrientes. [17]

Muchas aplicaciones

Como ilustran estos ejemplos, la acuicultura alimentada con aguas residuales es una solución a muchos problemas interrelacionados. Procesa los desechos —de la agricultura, la ganadería y las ciudades— y devuelve esos nutrientes al sistema mediante la producción de alimentos y agricultura. Reduce los niveles de nitrógeno y fósforo en el agua, evitando la eutrofización aguas abajo. Reutiliza el agua disponible, ralentiza el ciclo del agua y repone el agua subterránea. Reduce aún más los insumos innecesarios como fertilizantes químicos, fosfatos y piensos para peces que consumen mucha energía. Por último, crea puestos de trabajo y una fuente de ingresos, especialmente necesarios en los países pobres.

Si tuviéramos que calcular el potencial fertilizante de las aguas residuales solo, esto sería motivo suficiente para desarrollar sistemas para reutilizarlo. Por ejemplo, un estudio estimó que, en el año 2000, todas las aguas residuales de la India tenían un valor equivalente a $ 2,000,000 por día en costos de fertilizantes. [18] En otras palabras, en un día cualquiera, toda la India está tirando varios millones de dólares por el inodoro. Los estanques de peces alimentados con desechos serían de gran ayuda para capturar esta riqueza. Quizás de forma contraria a la intuición, los científicos han descubierto que los estanques de peces alimentados con desechos pueden ser especialmente útiles para los países áridos, donde el agua es escasa, al reutilizar las aguas residuales para la producción de proteínas. [19] Los estanques de peces no tienen que ser solo para uso productivo. Pueden integrarse en humedales y áreas de conservación, pesca recreativa, áreas turísticas o sitios educativos.Ofrecen oportunidades para mejorar la biodiversidad y hacer que la vida urbana sea más permeable a la naturaleza.

Otra razón por la que los estanques de peces alimentados con desechos siguen siendo relevantes es que son de bajo costo y de baja tecnología y, por lo tanto, tienen pocas barreras para su implementación. Si bien los sistemas de alta tecnología y altos insumos como la hidroponía, la jardinería vertical y la agricultura automatizada están recibiendo mucha prensa en estos días, el hecho es que la mayoría de los agricultores del mundo tienen poco o ningún acceso al capital y dependen de pequeños, pero intervenciones en su mayoría sostenibles para alimentar a un asombroso 70% de la población mundial. [20] Los estanques de peces alimentados con desechos ofrecen una fuente de subsistencia con poco riesgo financiero para estos pequeños agricultores. [8] De igual forma, cuando se desarrollan a nivel municipal, ofrecen a las pequeñas ciudades, pueblos y comunidades de escasos recursos oportunidades para sufragar los costos del tratamiento de aguas residuales, así como generar empleo local y mejorar el saneamiento. [11] [12]

¿Por qué no hacemos esto más a menudo?

A pesar de las muchas ventajas, la mayoría de los sistemas de acuicultura alimentados con aguas residuales se han detenido por completo o están en declive. ¿Entonces qué pasó? La primera razón posible, y la que la mayoría de la gente podría plantear, es el «factor asco». Quizás sea demasiado asqueroso para la mayoría de las personas comer pescado de caca. En general, este no fue el problema: la sorprendente aceptación por parte de los consumidores de los peces alimentados con desechos es una constante en la investigación sobre estanques urbanos de peces. [21] Además, alrededor del 10% de la población mundial probablemente ya consume alimentos irrigados con aguas residuales [22] e, incluso en la Unión Europea, donde las regulaciones agrícolas son famosas por ser estrictas, muchos agricultores ya aplican lodos de depuradora a sus campos, pero los europeos a los consumidores no parece importarles demasiado.

Tilapia-minDe archivo: Tilapia.

La segunda posible razón de su declive es que no es seguro. Y, es cierto, aquí es donde se debe tener más cuidado al diseñar un tratamiento eficaz de aguas residuales. Existe buena evidencia que muestra que el tratamiento de aguas residuales en estanques de peces puede ser tan seguro como los métodos convencionales. Algunas de las pruebas más sólidas que apoyan esto provienen de un experimento del tamaño de una ciudad realizado en la década de 1980 en Lima, Perú, patrocinado por el Banco Mundial y el Proyecto de Desarrollo de las Naciones Unidas. Las agencias de ayuda trabajaron en estrecha colaboración con el gobierno de la ciudad para diseñar un sitio de tratamiento de aguas residuales acuapónicas a gran escala. [23]

El sitio era básicamente una prueba de concepto del tamaño de una ciudad. Se tomaron innumerables mediciones durante sus dos décadas de operación, ajustando diferentes variables a lo largo de la vida útil del proyecto y controlando los cambios en el volumen de aguas residuales y el clima. Se encontró de manera bastante concluyente que el tratamiento de aguas residuales a base de pescado no solo era una alternativa viable y económica para los países de bajos ingresos, sino que también cumplía con las estrictas directrices de la Organización Mundial de la Salud para el saneamiento del agua. Los peces también fueron probados para consumo humano. En los tres ensayos, el 100% de los peces analizados se calificaron como «muy buenos» en los niveles de seguridad. [24] Este estudio no fue el único: numerosos estudios han investigado la seguridad de los peces cultivados en estanques de aguas residuales. [25]

Más que un fregadero con fugas

Si no es el «factor asco» o la seguridad, ¿entonces qué fue? En Hanoi, los estanques de peces alimentados con desechos no fueron completamente reconocidos por su potencial, y el desarrollo periurbano en la década de 1990 comenzó a invadir los estanques de peces. A medida que la era comunista llegó a su fin, la tierra cerca de la ciudad se volvió cada vez más valiosa y los estanques se llenaron para la construcción de viviendas. Las aguas residuales se mezclaron con efluentes industriales sin tratar, lo que provocó que grandes cantidades de aguas residuales fueran venenosas para los peces, lo que a su vez llevó a los agricultores a cambiar a piensos granulados, cada vez más disponibles a medida que el mercado nacional de Vietnam se abrió al comercio exterior. [26] [27] Hoy en día, Hanoi solo trata el 22% de sus aguas residuales, el resto fluye directamente a sus sistemas fluviales y todos los días se descargan 180.000 metros cúbicos de aguas residuales en el río To Lich, el mismo río que abastecía a los peces. estanques. [28] [29]

La desaparición de los estanques de peces en Alemania también se puede atribuir en gran medida al crecimiento urbano. A medida que las ciudades crecieron, las áreas periurbanas, donde los estanques de peces necesariamente debían colocarse debido a que tenían que estar cerca de líneas de alcantarillado y fuentes de agua dulce, se volvieron más valiosas. Presionados por el auge de los precios inmobiliarios, la menor disponibilidad de tierras, los altos costos de la mano de obra y la disminución de los rendimientos de la inversión, ya que la cría de peces nacional tuvo que competir con los mercados internacionales, los gobiernos decidieron inevitablemente cerrar los estanques de peces o convertirlos en más convencionales. plantas de tratamiento de aguas residuales. Incluso en Munich, el sistema más grande construido en Alemania, la gestión era costosa y se volvió cada vez menos atractiva para el municipio. Los estanques de peces de Munich finalmente se convirtieron en un estuario, donde las aves migratorias descansan.La producción de pescado ya no es su objetivo principal y el estuario solo absorbe un pequeño porcentaje de las aguas residuales de Múnich. [dieciséis]

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Imagen: Los humedales del este de Kolkata en 2005. Fuente: Google Earth.

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Imagen: Los humedales del este de Calcuta en 2019. Fuente: Google Earth.

El sistema de Calcuta todavía está operativo, pero presenta síntomas similares. En su apogeo, los estanques de peces en los humedales del este de Calcuta alcanzaban las 12.000 hectáreas. Esto se ha reducido a 4.000 hectáreas debido a la invasión del desarrollo urbano. En Calcuta, también, los trabajadores luchan para lidiar con efluentes industriales como el de la importante industria del curtido de cuero, que es venenoso para los peces y se vierte indiscriminadamente en el sistema municipal de aguas residuales. [6] [10] [30] [31] Afortunadamente, a diferencia del gobierno de Hanoi, la ciudad de Calcuta y el gobierno indio reconocieron la importancia de este sistema y establecieron una serie de regulaciones para protegerlo de un mayor desarrollo. Todavía,El desarrollo informal e ilegal —donde los desarrolladores llenan los estanques con escombros durante la noche y luego construyen sobre ellos cuando los agricultores se ven obligados a abandonarlos— está destruyendo lentamente los humedales.

Entonces, el principal impulsor de su desaparición es la expansión urbana hacia las periferias. Esto se debe en gran parte a la especulación mundial sobre bienes raíces, que constituye el 60% de todas las inversiones de capital en la actualidad. [32] Cuando se les da la opción entre vender tierras periurbanas al mejor postor y combinar el tratamiento de aguas residuales con algo de producción de pescado, la mayoría de los funcionarios no lo pensarán dos veces: ¡los estanques de peces tienen que desaparecer! Una segunda razón es la alta prevalencia de productos químicos tóxicos en nuestros sistemas de agua, que están demasiado concentrados para que los ecosistemas y los sistemas de acuicultura los absorban. Deberíamos preguntarnos si realmente vale la pena permitir estos productos si nos dificultan reparar la brecha ecológica entre nuestros asentamientos y su entorno.

Una tercera razón es el costo relativamente barato de los combustibles fósiles. En la mayoría de los países industrializados, es mucho más racional optar por planes de tratamiento de aguas residuales con una pequeña huella de tierra pero una gran huella de carbono. En un mundo en el que la energía es barata, los costes medioambientales se pueden impulsar cada vez más hacia abajo. Pero eventualmente volverán a nosotros, y ya lo están. Finalmente, un factor significativo, y uno que no debemos ignorar, es el sesgo de nuestros líderes y de los ingenieros profesionales en contra de sistemas orgánicos más desordenados como el de la acuicultura alimentada con aguas residuales. Estas soluciones de baja tecnología a menudo son ridiculizadas en la cultura popular como atrasadas y primitivas, cuando de hecho pueden ser mucho más apropiadas y sostenibles que las “soluciones” de uso intensivo de energía y fácilmente replicables valoradas por planificadores e ingenieros. [33]

Cada motivo apunta a un problema más profundo: la incapacidad de nuestra economía para valorar las cosas correctas. Como tantas soluciones sostenibles hoy en día, y muchas de las discutidas en este sitio web, los estanques de peces alimentados con aguas residuales sufren el problema de “no se puede cambiar esto sin cambiar todo el sistema”. Estos sistemas se ven acosados ​​por la especulación inmobiliaria mundial, los productos químicos tóxicos en nuestros alimentos y productos domésticos, la contaminación de la industria, el precio barato del combustible y la idea arraigada de que los seres humanos están separados de los ecosistemas en los que están integrados. En la raíz de todo esto es un sistema de valores que no está en consonancia con nuestras necesidades ecológicas como especie y como miembro de la comunidad viviente de la Tierra.

Los estanques de peces son una forma de baja tecnología, bajo costo, segura y sostenible de reparar el fregadero con fugas de nuestra sociedad. Pero cuando nos ponemos de rodillas, es posible que encontremos muchas otras cosas que necesiten ser arregladas.

Gracias a Henning Fehr por investigar el sistema de estanques de peces en Alemania, a Michael DiGregorio por contarme sobre el sistema vietnamita, a Phuong Anh Nguyen por la investigación adicional y a Geert Vansintjan por mantenerme siempre inspirado.

[1] Por ejemplo, en muchos países desarrollados, el tratamiento de aguas residuales a menudo implica la agitación automática constante de grandes estanques de agua, un sistema que es difícil de mantener y requiere mucha energía. Si bien el tratamiento de aguas residuales solo representa el 4% del uso de energía nacional en los EE. UU., Representan hasta el 50% del uso de energía municipal, una parte significativa de la huella energética doméstica. Eso significa que los pueblos y ciudades podrían disminuir significativamente sus impactos energéticos si se cambiaran a diferentes plantas de tratamiento. Consulte https://betterbuildingssolutioncenter.energy.gov/sites/default/files/Primer%20on%20energy%20efficiency%20in%20water%20and%20wastewater%20plants_0.pdf

[2] También contribuye a un fenómeno poco entendido llamado oscurecimiento costero, donde nuestros fondos oceánicos se vuelven más turbios y oscuros, lo que lleva a un albedo o reflectividad más bajo de la superficie de la Tierra, lo que a su vez desencadena el calentamiento global y reduce la capacidad para vida marina para recibir la luz del día. https://www.hakaimagazine.com/news/the-environmental-threat-youve-never-heard-of/

[3] Edwards, P. (2003) Filosofía, principios y conceptos de los sistemas integrados de agro-acuicultura. En: Gooley, GJ, & Gavine, FM (Eds.), Integrated agro-aquaculture systems: a resource handbook for Australian industry development. Corporación de Investigación y Desarrollo de Industrias Rurales.

[4] Edwards, P. (2015). Interacciones de la acuicultura con el medio ambiente: tendencias pasadas, presentes y probables futuras. Acuicultura, 447, 2-14.

[5] Edwards, P. (1996). Reutilización de aguas residuales en la acuicultura: tratamiento de aguas residuales social y ambientalmente apropiado para Vietnam. The ICLARM Quarterly, enero.

[6] Mukherjee, J. (2020). Infraestructuras azules. Springer Singapur.

[7] Ho, L. y Goethals, PL (2020). Tratamiento de aguas residuales municipales con tecnología de estanques: revisión histórica y perspectivas de futuro. Ingeniería ecológica, 148, 105791.

[8] Edwards, P. (2009). Acuicultura tradicional asiática. En Nuevas tecnologías en acuicultura (págs. 1029-1063). Woodhead Publishing.

[9] Término atribuido a Dhrubajyoti Ghosh, un destacado activista de los humedales del este de Kolkata.

[10] Banerjee, S. y Dey, D. (2017). Complementariedad de ecosistemas e invasión urbana: un análisis FODA de los humedales del este de Kolkata, India. Ciudades y Medio Ambiente (CATE), 10 (1), 2.

[11] Kumar, D., Chaturvedi, MK, Sharma, SK y Asolekar, SR, 2015. Acuicultura alimentada con aguas residuales: un enfoque sostenible para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales. Monitoreo y evaluación ambiental, 187 (10), pp.1-10.

[12] Lightfoot, C., Bimbao, MAP, Dalsgaard, JPT y Pullin, RS, 1993. Acuicultura y sostenibilidad a través de la gestión integrada de recursos. Outlook on Agriculture, 22 (3), págs. 143-150.

[13] Datta, S. (2006). Gestión de aguas residuales a través de la acuicultura. Revista de Gestión Ambiental. 1. 339-350.

[14] Mukherjee, J. (2020) citando a Dhrubajyoti Ghosh.

[15] Edwards, P. (2005). Estado de desarrollo y perspectivas de la acuicultura alimentada con aguas residuales en entornos urbanos. Acuicultura Urbana. Costa-Pierce B, Desbonnet A, Edwards P, Baker D, editores. Wallingford Oxfordshire: CABI Publishing, 45-59.

[16] Prein, M. (1988, diciembre). Cultivo de peces alimentados con aguas residuales en Alemania. En Edwards, P. y Pullin, RSV Wastewater-Fed Aquaculture. Actas del Seminario internacional sobre recuperación y reutilización de aguas residuales para la acuicultura, Calcuta, India (págs. 6-9).

[17] Un problema con los estanques de peces en el caso alemán fue la alta variabilidad del clima. Menos sol en otoño y primavera significaba que la producción de algas era mucho menor, lo que a su vez afectaba el crecimiento de los peces y la capacidad del sistema para tratar las aguas residuales a tasas constantes. En los meses de invierno, los estanques a menudo se congelan, lo que provoca deficiencias de oxígeno y muerte de los peces. Como la radiación solar puede fluctuar a lo largo del día, los estanques de peces requieren un manejo diario para equilibrar el crecimiento de los peces, el crecimiento de algas, la eliminación de nutrientes y demasiadas aguas residuales que provocarían la muerte de los peces.

[18] Calculado utilizando el tipo de cambio de la rupia india al dólar estadounidense en 2000, ajustado por el autor a la inflación de USD en 2021 a partir de datos proporcionados por Jana, BB, Heeb, J. y Das, S. (2018). Remediación impulsada por ecosistemas resilientes para la reutilización segura y sostenible de aguas residuales municipales. En Gestión de aguas residuales a través de la acuicultura (págs. 163-183). Springer, Singapur.

[19] En Israel, por ejemplo, las colonias de kibutzim de mediados de siglo, que a menudo estaban limitadas en el agua subterránea disponible para ellos, experimentaron en la década de 1960 con la reutilización de aguas residuales para la producción de pescado. acuicultura, en un intento por aumentar la producción de proteínas domésticas y maximizar el uso de agua. [3] [20] Véase también Kolkovsky, S., Hulata, G., Simon, Y., Segev, R. y Koren, A. (2003). Integración de sistemas de agro-acuicultura la experiencia israelí. En: Gooley, GJ, & Gavine, FM (Eds.), Integrated agro-aquaculture systems: a resource handbook for Australian industry development. Corporación de Investigación y Desarrollo de Industrias Rurales.

[20] El-Zohri, M., Hifney, AF, Ramadan, T. y Abdel-Basset, R. (2014). Uso de aguas residuales en la agricultura y actividades afines. En: Pessarakli, M. (Ed.), Manual de fisiología de plantas y cultivos. Prensa CRC.

[21] En Alemania, en el siglo XX, los consumidores rechazaron al principio estos pescados, pero los municipios participaron en campañas de comunicación pública para convencer a la gente de lo contrario. [16] En Lima, Perú, los investigadores llevaron a cabo un estudio sobre si los consumidores aceptaban el pescado en el mercado y se sorprendieron al descubrir que la gente no estaba tan preocupada al saber de dónde procedía el pescado.

[22] También en Calcuta, el pescado alimentado con aguas residuales todavía constituye el 40% del mercado local de pescado, incluso cuando los consumidores tienen alternativas disponibles. [22] OMS (2015) Saneamiento. Hoja informativa no. 392. Organización Mundial de la Salud, Ginebra.

[23] Cointreau, SJ (1990). Acuicultura con aguas residuales tratadas: Informe de estado de estudios realizados en Lima, Perú. Investigación y tecnología aplicadas (WUDAT), Nota técnica No. 3. Departamento de Abastecimiento de Agua y Desarrollo Urbano del Banco Mundial: pág. 1-56.

[24] En un cuarto ensayo, solo el 6% fue calificado como «inaceptable», pero esto se debió a que deliberadamente aumentaron la proporción de aguas residuales a agua por encima del nivel aceptable, para imitar un «accidente». Aún así, estos mismos peces fueron calificados como «muy buenos» cuando el nivel de aguas residuales se redujo durante los siguientes 30 días. Esto muestra que incluso en el caso de un accidente, el pescado puede recuperarse fácilmente para ser seguro para el consumo. Ver Centro Internacional de Tecnología Ambiental del PNUMA. (2002). Tecnologías ambientalmente racionales para la gestión de aguas residuales y pluviales: un libro de consulta internacional (Vol. 15). Asociación Internacional de Agua.

[25]: Cuando no hay recursos suficientes para incorporar requisitos sanitarios al sistema, los investigadores recomiendan que la limpieza, el despiece y el envasado se realicen en condiciones sanitarias, de modo que el músculo de pescado no corra el riesgo de contaminarse con patógenos en la piel o en los intestinos. También se recomienda cocinar bien el pescado y, afortunadamente, en Calcuta, la cocina local no incluye pescado crudo. Otra propuesta es transferir los peces a estanques de agua limpia dos semanas antes de la cosecha; esto reduce el riesgo de que los patógenos estén presentes en el músculo y los intestinos del pescado y ayuda a eliminar los posibles olores desagradables. Edwards P. (1990) Reutilización de excretas humanas en acuicultura: una revisión del estado de la técnica. Reporte borrador. Banco Mundial, Washington DC. Y cuando se trata de la presencia de productos químicos tóxicos,También hay buena evidencia que demuestra que este no es un problema significativo. Sin embargo, esto depende de las condiciones locales. Por ejemplo, las personas en los países industrializados usan muchos más detergentes y productos farmacéuticos que pueden afectar al pescado. Esto incluye una amplia categoría de toxinas llamadas «contaminantes emergentes» que se encuentran en productos nuevos como productos de belleza y ciertos productos farmacéuticos. Ha habido pocos estudios recientes en países industrializados sobre los efectos de estos productos en los peces alimentados con aguas residuales, en gran parte porque estos sistemas se habían eliminado en gran medida cuando estos productos básicos domésticos se volvieron más frecuentes en los últimos cincuenta años.

[26] Edwards, P. (2004). Disminución de la acuicultura alimentada con aguas residuales en Hanoi. Aquaculture Asia, Volumen IX (4, octubre-diciembre): 13-14.

[27] Hoan, VQ y Edwards, P. (2005). Reutilización de aguas residuales a través de la acuicultura urbana en Hanoi, Vietnam: estado y perspectivas. Acuicultura urbana. CABI Internacional, Wallingford, 103-117.

[28] Saigoneer (2019). Solo el 13% de las aguas residuales urbanas de Vietnam se tratan antes del vertido. El Saigoneer. https://www.saigoneer.com/saigon-environment/17571-only-13-of-vietnam-s-urban-sewage-is-treated-before-discharge

[29] Kiet, Anh. (2019). Ninguna tecnología puede limpiar radicalmente el río contaminado de Hanoi si las aguas residuales no se tratan: alcalde. Noticias de Hanoi. http://hanoitimes.vn/no-technology-can-clean-hanois-heantly-polluted-river-if-people-keep-pouring-sewage-into-it-mayor-300420.html

[30] Bunting, SW (2007). Enfrentando las realidades de la acuicultura de aguas residuales en la zona periurbana de Calcuta con modelos bioeconómicos. Investigación sobre el agua, 41 (2), 499-505.

[31] Jana, BB (1998). Acuicultura alimentada con aguas residuales: el modelo de Calcuta. Ingeniería ecológica, 11 (1-4), 73-85.

[32] Stein, S. (2019). Ciudad capital: gentrificación y estado inmobiliario. Verso Books.

[33] Mara, D. (2013). Tratamiento de aguas residuales domésticas en países en desarrollo. Routledge.