INGENIERÍA

El comportamiento de los peces debe ser considerado al diseñar los tanques de acuicultura

China, 15/01/2025 | Los patrones de natación de los peces, ya sea a contracorriente o en círculos, alteran el flujo del agua y perturban los vórtices, afectando la hidrodinámica de los tanques

RAS de salmón del Freshwater Institute de Conservation Fund

Un estudio pionero realizado por investigadores de la Universidad Oceánica de Dalian en China ha revelado cómo el comportamiento de natación de los peces puede influir en la eficiencia y sostenibilidad de los sistemas de acuicultura en recirculación (RAS, por sus siglas en inglés).

El éxito de estos sistemas depende de un factor clave, aunque a menudo subestimado: los propios peces. Su natación tiene una influencia significativa en el flujo del agua, la turbulencia y el consumo de energía dentro de estos sistemas.

Usando dinámica de fluidos computacional, los investigadores modelaron los efectos del comportamiento de los peces en la hidrodinámica de los tanques. Incorporando modelos biónicos de peces en sus experimentos, observaron cómo la natación a contracorriente o en patrones circulares alteraba el flujo del agua, perturbaba los vórtices e incluso reducía la eficiencia de autolimpieza de los tanques.

El estudio destacó que el movimiento de los peces no es un factor trivial, sino transformador. La natación a contracorriente redujo la velocidad del flujo de agua hasta en un 16,7%, mientras que los patrones de natación circular causaron una asombrosa reducción del 35,4%.

Estos cambios provocaron un aumento de la turbulencia, pérdidas de energía y una circulación desigual del agua, perturbando en última instancia el delicado equilibrio necesario para mantener el bienestar de los peces y la eliminación eficiente de residuos.

Soluciones propuestas

Para abordar estos desafíos, los investigadores propusieron optimizar el diseño de los tanques y ajustar las velocidades de entrada del agua. Sus hallazgos demostraron que incluso pequeños cambios podrían mejorar significativamente la eficiencia energética y crear un flujo de agua más uniforme, reduciendo el estrés tanto para los peces como para el medio ambiente.

Las implicaciones de esta investigación van más allá de la ingeniería. Obliga a considerar a los peces no solo como productos, sino como participantes activos en su entorno. Su comportamiento de natación, moldeado por millones de años de evolución, ofrece ideas valiosas sobre cómo diseñar sistemas de acuicultura que emulen condiciones naturales.

El investigador principal, Gang Wu, y su equipo descubrieron que los vórtices estables—corrientes circulares de agua—son esenciales para mantener tanques limpios y ricos en oxígeno. Sin embargo, el movimiento de los peces a menudo interrumpe estos vórtices, afectando la capacidad de autolimpieza de los tanques. Ajustando las velocidades de flujo de agua y la geometría de los tanques, los diseñadores de sistemas de acuicultura pueden equilibrar mejor las necesidades de los peces con las demandas operativas de la agricultura moderna.

Esta investigación subraya la importancia de comprender la interacción entre la biología y la tecnología, ofreciendo una hoja de ruta para sistemas de acuicultura que armonicen la producción con la responsabilidad ecológica.

Referencia:

Gang Wu, Hai-Bo Liu, Chao Ma, Heng-Ming Xu, Xiao-Zhong Ren, Wei Sun. Developments and application of fish school swimming model in recirculating aquaculture systems. Ocean Engineering, Volumen 319, 2025, 120196,
ISSN 0029-8018

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