O professor Boyd discute uma variável crítica e causadora de estresse que pode matar ou causar falta de apetite, crescimento lento e maior suscetibilidade a doenças
É bem sabido entre os aquicultores que a disponibilidade de organismos naturais para alimentação limita a produção de camarões e da maioria das espécies de peixes em tanques a cerca de 500 kg por hectare por cultura (kg/ha/cultura). Em cultivos semi-intensivos com rações industrializadas e troca diária de água, mas sem aeração, a produção geralmente pode chegar a 1.500–2.000 kg/ha/cultura, mas em produções maiores, a quantidade de ração necessária apresenta alto risco de baixa concentração de OD. Portanto, o oxigênio dissolvido (OD) é uma variável crítica na intensificação da produtividade da aquicultura em tanques.
A aeração mecânica pode ser aplicada para aumentar a quantidade de ração possível e permitir maior produtividade. Cada potência por hectare de aeração permite cerca de 10 a 12 kg/ha de ração por dia para a maioria das espécies cultivadas. Uma produção de 10.000 a 12.000 kg/ha/cultura não é incomum com altas taxas de aeração. Produtividades ainda maiores podem ser alcançadas em tanques e tanques revestidos com plástico e com altas taxas de aeração.
Raramente se ouve falar de sufocamento ou estresse relacionado ao oxigênio na produção de frangos, suínos e bovinos criados em alta densidade, mas esses fenômenos são bastante comuns na aquicultura. Serão explicadas as razões pelas quais o oxigênio dissolvido é tão importante na aquicultura.
O ar próximo à superfície da Terra contém 20,95% de oxigênio, 78,08% de nitrogênio e pequenas porcentagens de dióxido de carbono e outros gases. A quantidade de oxigênio molecular necessária para saturar a água doce à pressão atmosférica padrão (760 mililitros de mercúrio) e 30 graus Celsius é de 7,54 mg por litro (mg/L). É claro que, durante o dia, quando a fotossíntese está ocorrendo, a água de um lago geralmente está supersaturada com OD (a concentração pode ser de 10 mg/L ou mais na água superficial), porque a produção de oxigênio pela fotossíntese é maior do que a perda de oxigênio pela respiração e difusão para o ar. À noite, quando a fotossíntese cessa, a concentração de oxigênio dissolvido diminui – às vezes, menos de 3 mg/L é frequentemente considerada a concentração mínima aceitável para a maioria das espécies aquáticas cultivadas.
Animais terrestres respiram ar para obter oxigênio molecular, que é absorvido pelos alvéolos pulmonares. Peixes e camarões precisam bombear água através de suas brânquias para absorver oxigênio molecular através de suas lamelas branquiais. O esforço de respirar ou bombear água através das brânquias requer energia proporcional ao peso do ar ou da água envolvidos.
Serão calculados os pesos de ar e água que devem ser respirados ou bombeados para expor as superfícies respiratórias a 1,0 mg de oxigênio molecular. Como o ar é composto por 20,95% de oxigênio, aproximadamente 4,8 mg de ar conterão 1,0 mg de oxigênio.
Em um viveiro de camarões com água contendo 30 ppt de salinidade a 30 °C (densidade da água = 1,0180 g/L), a concentração de oxigênio dissolvido na saturação com a atmosfera é de 6,39 mg/L. Um volume de 0,156 L de água conteria 1,0 mg de oxigênio e pesaria 159 gramas (159.000 mg). Isso é 33.125 vezes maior que o peso do ar contendo 1,0 mg de oxigênio.
Mais energia gasta pelos animais aquáticos
Um camarão ou peixe precisa gastar consideravelmente mais energia para obter a mesma quantidade de oxigênio do que um animal terrestre. O problema se torna ainda maior quando a concentração de oxigênio dissolvido na água diminui, pois mais água precisa ser bombeada através das brânquias para expô-las a 1,0 mg de oxigênio.
Quando animais terrestres removem oxigênio do ar, o oxigênio é facilmente restaurado, pois o ar circula livremente por ser muito menos denso que a água. Por exemplo, a densidade do ar a 25 °C é de 1,18 g/L, em comparação com 995,65 g/L para água doce na mesma temperatura. Em um sistema de aquicultura, o oxigênio dissolvido removido por peixes ou camarões deve ser reposto pela difusão do oxigênio atmosférico na água, e a circulação da água é necessária para mover o oxigênio dissolvido da superfície da água para a coluna d'água, no caso de peixes, ou para o fundo, no caso de camarões. A água é mais pesada que o ar e circula mais lentamente, mesmo quando a circulação é auxiliada por meios mecânicos, como aeradores.
A água retém uma quantidade muito menor de oxigênio em comparação com o ar – em saturação e a 30 °C, a água doce contém 0,000754% de oxigênio (o ar contém 20,95% de oxigênio). Embora o oxigênio molecular possa penetrar rapidamente na camada superficial de uma massa de água, o movimento do oxigênio dissolvido por toda a massa depende da taxa com que a água saturada de oxigênio na superfície é misturada à massa de água por convecção. Uma grande biomassa de peixes ou camarões em um lago pode esgotar rapidamente o oxigênio dissolvido.
Fornecer oxigênio é difícil
A dificuldade de fornecer oxigênio a peixes ou camarões pode ser ilustrada da seguinte forma. Os padrões governamentais permitem cerca de 4,7 humanos por metro quadrado em eventos ao ar livre. Suponha que cada pessoa pese a média global de 62 kg, então haveria 2.914.000 kg/ha de biomassa humana. Peixes e camarões normalmente têm uma necessidade de oxigênio para respiração em torno de 300 mg de oxigênio/kg de peso corporal por hora. Esse peso de biomassa de peixes poderia esgotar o oxigênio dissolvido em um lago de água doce de 10.000 metros cúbicos inicialmente saturado com oxigênio a 30 graus-C em cerca de 5 minutos, e os animais de cultivo sufocariam. Quarenta e sete mil pessoas por hectare em um evento ao ar livre não teriam qualquer dificuldade para respirar após várias horas.
O oxigênio dissolvido é uma variável crítica porque pode matar animais de aquicultura diretamente, mas, cronicamente, a baixa concentração de oxigênio dissolvido estressa os animais aquáticos, levando à falta de apetite, crescimento lento e maior suscetibilidade a doenças.
Equilibrando a densidade animal e os insumos alimentares
Baixos níveis de oxigênio dissolvido também estão associados à ocorrência de metabólitos potencialmente tóxicos na água. Essas toxinas incluem dióxido de carbono, amônia, nitrito e sulfeto. Como regra geral, em tanques onde as características básicas de qualidade da água da fonte são adequadas para a criação de peixes e camarões, problemas de qualidade da água serão incomuns, desde que seja garantida uma concentração adequada de oxigênio dissolvido. Isso requer o equilíbrio entre as taxas de estocagem e alimentação e a disponibilidade de oxigênio dissolvido por meio de fontes naturais ou complementado com aeração no sistema de cultivo.
Na cultura em água verde em tanques, a concentração de oxigênio dissolvido é mais crítica à noite. Já nos novos tipos de cultura, mais intensivos, a demanda por oxigênio dissolvido é alta e a concentração de oxigênio dissolvido deve ser mantida continuamente por aeração mecânica.
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Horário da publicação: 30 de setembro de 2024