El diseño apropiado de los tanques para una instalación acuícola debe ajustarse al comportamiento de la especie, optimizando su actividad natatoria y mejorando el bienestar a través de la reducción del nivel de estrés. Asimismo, permitirá hacer un uso más eficiente del espacio disponible para la instalación, del caudal de agua aportado y del oxigeno incorporado, minimizando las regiones de estancamiento (zonas muertas) y las corrientes de cortocircuito en el interior del tanque (Timmons et al. 1998). Finalmente, deberá facilitar la eliminación de las heces y del pienso no ingerido, disminuyendo el riesgo sanitario y el impacto medioambiental de la actividad acuícola.
Tradicionalmente hemos clasificado los tanques acuícolas en función de su geometría, estableciendo dos grandes grupos: Los tanques circulares y los tanques rectangulares o raceways. Ambas geometrías presentan ventajas e inconvenientes remarcables.
Los tanques circulares disponen normalmente de una entrada de agua tangencial que facilita la formación de un vórtice en su interior, lo que permite alcanzar mayores velocidades y al mismo tiempo mejorar la uniformidad de las condiciones ambientales (concentraciones de oxígeno y metabolitos) en su interior, favoreciendo una distribución más uniforme de los peces. Asimismo, la mayor velocidad del agua, combinada con la formación de un flujo secundario en el fondo del tanque circulando del perímetro exterior hacia el centro, facilita su limpieza.
Los raceways son usados desde hace muchos años en las instalaciones acuícolas, principalmente por la facilidad de construcción, la facilidad para la pesca o clasificación de los peces y por la optimización en el uso del espacio disponible. Sin embargo, tienen asociados algunos problemas desde el punto de vista hidrodinámico: en ellos la velocidad del agua suele ser menor, favoreciendo la acumulación de heces y pienso no ingerido en el fondo del tanque, y es más frecuente la presencia de corrientes de cortocircuito y la aparición de zonas muertas, produciendo condiciones ambientales más heterogéneas, especialmente en las zonas más próximas a la entrada de agua (Oca et al. 2004).
Existen algunos diseños que tratan de combinar las ventajas hidrodinámicas de los tanques circulares con las ventajas constructivas y de manejo de los tanques rectangulares. Entre ellas cabe destacar el tanque multivórtice propuesto por Watten et al (2000) (Figura 1), consistente en un tanque rectangular en el que las entradas y salidas de agua se disponen de modo que se favorezca la formación de múltiples vórtices idénticos, con un comportamiento hidrodinámico similar al de los tanques circulares [ver Figura 1].
Independientemente de la forma geométrica de los tanques, es necesario en todos los casos observar algunos criterios que pueden contribuir en gran medida a mejorar las condiciones de cultivo. Concretamente, vamos a centrarnos en el control de la velocidad del agua y la autolimpieza de las heces y pienso no ingerido (biosólidos).
VELOCIDAD DEL AGUA EN LOS TANQUES Un nivel óptimo de ejercicio puede tener importantes efectos beneficiosos para la acuicultura, entre los que cabe destacar incrementos sensibles en la eficiencia de alimentación, tasa de crecimiento, calidad de la carne, supervivencia y bienestar por reducción del estrés (Palstra and Planas 2011). Sin embargo, frecuentemente, el diseño de las instalaciones acuícolas presta escasa atención a la capacidad de controlar la velocidad del agua en los tanques, que es el factor básico que condiciona la actividad natatoria de la mayoría de especies.
En general, el caudal de recirculación de un tanque viene determinado, en primera instancia, por el consumo de oxígeno de la biomasa. En el caso de los tanques rectangulares, para ajustar la velocidad del agua a los requerimientos de la especie cultivada deberemos calcular 1) el caudal de recirculación en función de la biomasa que vamos a introducir, 2) el volumen de agua del tanque en función de la biomasa admisible por unidad de volumen, 3) la longitud y la sección transversal del tanque. En este punto debemos tener en cuenta que la velocidad aumentará al aumentar la longitud y disminuir la sección transversal del tanque.
En el caso de los tanques circulares y de los multivórtices la masa del agua del tanque girará alrededor del eje central del vórtice, con velocidades tangenciales que dependerán del impulso aplicado por el chorro de agua de entrada (Oca y Masaló 2007). Para un mismo caudal de entrada, el impulso variará al variar el diámetro y la dirección del orificio de entrada. Esto nos permite modificar las velocidades en el interior del tanque variando las características de la entrada de agua. En cuanto a la distribución de velocidades en el interior del tanque, éstas cambiaran de forma muy sensible en función del emplazamiento de la salida de agua. En la figura se muestra la distribución de las velocidades en dos tanques con idéntico dispositivo de entrada. Uno de ellos con la salida en el centro y el otro con la salida a través de la pared del tanque. Se observa que en el primer caso las velocidades tangenciales en la parte interior del tanque aumentan de forma muy considerable [ver Figura 2].
AUTOLIMPIEZA DE LAS HECES Y PIENSO NO INGERIDO Los biosólidos que se generan como consecuencia de la alimentación deben eliminarse de dentro del tanque, ya que por el contrario consumirán una parte del oxígeno disponible para los peces y generarían un aporte secundario de amonio (el principal aporte sería la excreción de los propios peces). Además de eliminarlos del tanque hace falta poder recuperarlos posteriormente para tratarlos o en todo caso para no verterlos al medioambiente.
